ГАЗОСТРУЙНАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК B64F5/00 

Изобретение относится к очистке летательных аппаратов от льда и инея при наземном обслуживании и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства для очистки от обледенения различных объектов.

Известна установка для очистки самолета от льда, содержащая самоходное шасси, несущее подъемную платформу с поворотным кругом, на котором смонтирован газогенератор, и систему подачи антигололедной жидкости. Известна установка недостаточно эффективна в работе.

Техническая задача изобретения - повышение эффективности работы газоструйной машины и уменьшение загрязнения окружающей среды за счет снижения расхода топлива и антигололедной жидкости.

Техническая задача достигается тем, что в газоструйной машине, содержащей самоходное шасси с поворотным столом, на котором смонтирован газогенератор, систему подачи антиголоделедной жидкости с расходным баком и распылительной форсункой, газогенератор выполнен в виде двухконтурного турбореактивного двигателя, а выходное устройство состоит из первой трубы постоянного проходного сечения, жестко установленной внутри второй трубы постоянного проходного сечения с образованием канала постоянного сечения между ними, соединенного с выходом внешнего контура двухконтурного турбореактивного двигателя, в воздушный поток от которого выведены выходные отверстия распылительной форсунки, при этом первая труба подсоединена к выходу внутреннего контура двухконтурного турбореактивного двигателя и выполнена выступающей за пределы второй трубы по направлению движения воздушного потока на выходе из последней, а внутри первой трубы жестко установлены одна или несколько спрямляющих поток перегородок.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид газоструйной машины; на фиг. 2 - выходное устройство, вид сбоку; на фиг. 3 - выходное устройство, вид сзади; на фиг. 4 - распылительная форсунка, вид сбоку; на фиг. 5 - гидравлическая схема системы подачи антигололедной жидкости.

Газоструйная машина содержит самоходное шасси 1, на котором смонтирована несущая платформа 2 с поворотным кругом 3, на котором установлен газогенератор, выполненный в виде двухконтурного турбореактивного двигателя 4 с выходным устройством, состоящим из внешней 5 и внутренней 6 труб, соединенных между собой стойками 7, а во внутренней трубе 6 установлена перегородка 8. Для поворота двухконтурного турбореактивного двигателя 4 в вертикальной плоскости предусмотрен гидроцилиндр 9. На корпусе двухконтурного турбореактивного двигателя 4 закреплена ферма 10 распылительной форсунки 11 с двумя рядами выходных отверстий 12. Распылительная форсунка 11 закреплена на ферме 10 с помощью муфты 13, втулки 14 и штуцера 15, на котором закреплен шланг 16, соединяющий его через электрогидрокран 17 с подкачивающим насосом 18, который соединен через фильтр 19 с баком 20.

Газоструйная машина действует следующим образом.

С помощью самоходного шасси 1 газоструйная машина занимает исходное положение для обработки намеченного объекта. Затем с помощью поворотного круга 3 и гидроцилиндра 9 двухконтурный турбореактивный двигатель 4 ориентируется в горизонтальной и вертикальной плоскостях в направлении объекта обработки, после чего производится его запуск. По достижении заданного режима работы двухконтурного турбореактивного двигателя 4 открывается электрогидрокран 17 и включается подкачивающий насос 18, который через фильтр 19 подает антигололедную жидкость из бака 20, по шлангу 16 через штуцер 15 и отверстия 12 во внутреннюю полость форсунки 11. Отверстия 12 направляют струи антигололедной жидкости встречно друг другу, в результате чего происходит их столкновение во внутренней полости распылительной форсунки 11, приводящее к мелкодисперсному дроблению антигололедной жидкости. Воздушный поток внешнего контура двухконтурного турбореактивного двигателя 4 направляется по каналу между трубами 5 и 6 в сторону объекта обработки. При этом воздушный поток частично проходит через внутреннюю полость распылительной форсунки 11, захватывает при этом распыленную в ней антигололедную жидкость и усиливает эффект ее диспергирования, в результате чего антигололедная жидкость переводится в аэрозольное состояние и транспортируется воздушным потоком к обрабатываемой поверхности.

Высокотемпературная скоростная газовая струя от внутреннего контура двухконтурного турбореактивного двигателя 4 проходит через внутреннюю трубу 6 и направляется ею на объект обработки. При этом перегородка 8 уменьшает закрутку газовой струи, возникающей при ее взаимодействии с газовой турбиной двухконтурного турбореактивного двигателя 4, и тем самым уменьшает ее расширение за счет действия центробежных сил, при этом одновременно увеличивает продольную составляющую скорости газового потока. Горячие высокоскоростные газы внутреннего контура двухконтурного турбореактивного двигателя растапливают лед и испаряют воду на очищаемой поверхности. Соосный им воздушный поток обрабатывает указанную поверхность аэрозолем антигололедной жидкости, который растворяет лед и проникает вместе с турболентными потоками газовоздушного потока в аэродинамически затемненные от скоростного высокотепературного газового потока места конструкции.

Участки, обработанные термодинамическим воздействием газовой струи без разрыва во времени, профилактически обрабатываются соосным аэрозольным потоком антигололедной жидкости, в результате чего на обработанных поверхностях образуется защитный слой, включающий повторное образование льда. В результате термоизоляционных свойств воздушного потока внешнего контура двухконтурного двигателя 4 транспортируемый им аэрозоль антигололедной жидкости практически не испаряется и не выгорает, а следовательно, и не загрязняет окружающую среду токсичными продуктами сгорания. Этим также достигается высокая экономичность обработки объекта антигололедной жидкостью за счет снижения ее удельного расхода. Механические нагрузки от форсунки 11 воспринимаются с помощью муфты 13, втулки 14 и передаются фермой 10 на корпус двухконтурного турбореактивного двигателя 4, нагрузки от которого передаются через несущую платформу 2 на самоходное шасси 1, которое находится во время обработки объекта в заторможенном состоянии. Стойки 7 обеспечивают жесткость взаимной установки внешней трубы 5 и внутренней трубы 6, что поддерживает во время работы двухконтурного турбореактивного двигателя 4 соосность воздушного потока внешнего контура высокотемпературной газовой струе внутреннего, в результате чего уменьшается их взаимное перемешивание, что способствует сохранению термоизоляционных свойств внешнего воздушного потока и высоких термодинамических характеристик соосной ему внутренней газовой струи. Это позволяет повысить эффективность обработки. По окончании обработки объекта останавливается двухконтурный турбореактивный двигатель 4, насос 18, электрогидрокран 17 обесточивается и перекрывает подачу антигололедной жидкости к распылительной форсунке 11.

Использование: очистка от льда летательных аппаратов и других транспортных средств. Сущность изобретения: на самоходном шасси установлен двухконтурный турбореактивный двигатель с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При его работе высокотемпературная газовая струя внутреннего контура расплавляет лед и сдувает талую воду с обрабатываемой поверхности. Одновременно форсунка 11 распыляет антигололедную жидкость в воздушный поток второго контура. Аэрозоль антигололедной жидкости транспортируется воздушным потоком к обрабатываемой поверхности, растворяет остатки льда и образует противообледенительный слой. Для сохранения рабочих свойств газовоздушного потока на большом расстоянии на выходе двухконтурного турбореактивного двигателя установлены внешняя и внутренняя трубы (5,6) со стойками 7 в канале между ними и перегородкой 8 во внутренней трубе 6. В результате снижается интенсивность перемешивания газовоздушного потока от двухконтурного турбореактивного двигателя, чем предотвращается быстрое охлаждение газовой струи внутреннего контура и выгорание антигололедной жидкости. 5 ил.

ГАЗОСТРУЙНАЯ МАШИНА, содержащая самоходное шасси с поворотным столом, на котором смонтирован газогенератор, и систему подачи антигололедной жидкости с расходным баком и форсункой, отличающаяся тем, что газогенератор выполнен в виде двухконтурного турбореактивного двигателя с выходным устройством в виде внутренней трубы, жестко установленной во внешней трубе с образованием канала между ними, соединенного с внешним контуром турбореактивного двигателя, внутренний контур которого соединен с внутренней трубой выходного устройства, выполненной выступающей за пределы внешней трубы по направлению движения воздушного потока на выходе из последней, и спрямляющих поток перегородок, установленных как в канале между трубами выходного устройства, так и в его внутренней трубе, при этом внутренняя труба и внешняя труба выходного устройства выполнены с постоянным проходным сечением, канал, образованный между ними, имеет постоянное сечение, а форсунка выполнена распылительной и ее выходное отверстие выведено в воздушной поток внешнего контура двухконтурного турбореактивного двигателя.