ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА РЕАКТИВНОЙ СТРУИ ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК F02K1/34 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а конкретно к способам и устройствам снижения уровня шума реактивных двигателей.

Известен глушитель шума реактивной струи двигателя [1] расположенный за соплом двигателя и имеющий по периферии на выходе их сопла гофрированный участок, в который поступает воздух из входного отверстия, расположенного в передней части гондолы. Дополнительные струи направляются гофрами под углом к основной струе.

Известен глушитель шума турбореактивного двигателя [2] который состоит из эжекторного насадка с установленным внутри непосредственно за срезом сопла диффузором.

Недостатком известного глушителя шума является недостаточное снижение уровня шума на переменных режимах работы двигателя, а также снижение стабильности характеристик двигателя.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является снижение уровня шума в широком диапазоне изменения режимных параметров двигателя, а также повышение стабильности характеристик двигателя.

Поставленная задача решается тем, что глушитель шума реактивной струи двигателя включает сопло и эжекторный насадок. Новым является то, что эжектроный насадок установлен на удлинительной трубе и на сопле двигателя с образованием кольцевого зазора, на входе удлинительной трубы по периметру выполнены окна, снабженные створками, закрепленными на передней кромке с возможностью поворота, на передней кромке эжекторного насадка установлены створки с возможностью поворота, наружные и внутренние створки связаны между собой, при открытых внутренних створках, наружные закрыты и наоборот.

На чертеже представлен продольный разрез выходного устройства двигателя.

Глушитель шума реактивной струи двигателя содержит наружный кожух 1 реактивного двигателя с реактивным соплом 2 (в данном варианте применено сопло сужающее нерегулируемое, возможно применение данного устройства на любых сверхзвуковых, дозвуковых, регулируемых, нерегулируемых, плоских и т.п. соплах). Внутри кожухам 1 на стойках 3 установлено центральное тело 4, как на большинстве воздушно-реактивных двигателей. За хвостовиком центрального тела 4 в начале удлинительной трубы 5 в наружном кожухе 1 выполнены окна с установленными на них при помощи шарниров внутренними створками 5. Створки 6 снабжены приводом 7 (либо гидравлическим, либо пневматическим, либо электромеханическим и т.п.). Наружный кожух 1 реактивного двигателя прикрыт кожухом мотогондолы 6. В месте размещения внутренних створок 6 установлена поперечная перегородка 9. Эжекторный насадок 10 установлен на удлинительной трубе 5 и на сопле 2 с образованием кольцевого зазора 11. На выходе в эжекторный насадок 10 шарнирно закреплены наружные створки 12. Наружные створки 1 и внутренние створки 6 связаны между собой шарнирно установленными тягами 13. Длина тяг 1 подобрана таким образом, что при закрытии, например, наружных створок 12 внутренние створки 6 открываются и наоборот.

Устройство работает следующим образом. При запуске двигателя и при разгоне самолета, когда скорость набегающего потока отсутствует или мала, наружные створки 1 закрыты, а внутренние створки 6 открыты, и часть газа из удлинительной трубы 5 через открытые окна попадает в кольцевой зазор 11, через который истекает параллельно основной струе из сопла 2 в атмосферу. При этом скорость истечения газа из кольцевого зазора 11 поддерживается меньше, чем скорость истечения газа из сопла 2. При этом в слое смешения создается более благоприятный градиент скоростей газа, на выходе из двигателя, что обеспечивает снижение шума двигателя на этапе запуска двигателя и на этапе взлета и посадки, т.е. на малых скоростях полета. При дальнейшем увеличении скорости полета градиент скоростей между набегающим потоком и струей, истекающей из кольцевого зазора 11, уменьшается настолько, что общий шум струи возрастает. В этот момент при помощи привода 7 внутренние створки 6 закрываются, а тягами 13 открываются наружные створки 12. Устройство переходит в режим эжектора, когда на выходе кольцевого зазора 11 образуется разрежение за счет основной струи из сопла 2 и воздуха, обтекающего эжекторный насадок 10. Кроме того, на входе в окна мотогондолы через створки 12 возрастает давление от набегающего потока, т.е. течение в кольцевом зазоре 11 обретает устойчивую форму и обеспечивает благоприятный градиент скоростей на выходе, при этом несколько повышается тяга двигателя, за счет интенсивного подсоса набегающего потока в эжекторный насадок, а также повышается полетный к.п.д. двигателя за счет уменьшения суммарной скорости истечения из сопла 2 и кольцевого зазора 11, снижается и шум выхлопной струи двигателя за счет уменьшения интенсивности турбулентности в слое смешения.

Область применения: к области авиадвигателестроения, а конкретно, к способам и устройствам снижения уровня шума реактивной струи двигателя. Сущность изобретения: глушитель шума содержит наружный кожух 1 реактивного двигателя с реактивным соплом. Внутри кожуха 1 на стойках 3 установлено центральное тело 4. В начале удлинительной трубы 5 в наружном кожухе 1 выполнены окна с установленными на них при помощи шарниров внутренними створками 6, снабженными приводом 7. Эжекторный насадок 10 установлен с образованием кольцевого зазора 11. На входе в эжекторный насадок 10 шарнирно закреплены наружные створки 12. Наружные 12 и внутренние створки 6 связаны между собой тягами 13. Длина тяг подобрана таким образом, что при закрытии, например, наружных створок 12 внутренние створки 6 открыты и наоборот. 1 ил.

Глушитель шума реактивной струи двигателя, включающий сопло двигателя и эжекторный насадок, отличающийся тем, что эжекторный насадок установлен на удлинительной трубе и на сопле с образованием кольцевого зазора, на входе удлинительной трубы по периметру выполнены окна, снабженные створками, закрепленными на передней кромке с возможностью поворота, на передней кромке эжекторного насадка установлены створки с возможностью поворота, наружные и внутренние створки связаны между собой при открытых внутренних створках наружные закрыты и наоборот.