СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВОЗДУХОЗАБОРНИКА ГТД ОТ ПОПАДАНИЯ ПОСТОРОННИХ ЧАСТИЦ Российский патент 2000 года по МПК F02C7/05 

Изобретение относится к авиадвигателестроению, конкретно к способам предотвращения попадания посторонних частиц в воздухозаборник ГТД при его работе на режиме взлета и посадки летательного аппарата.

Известен способ защиты воздухозаборника от попадания посторонних частиц (см. патент США N 3766719 C1, 55-306, 1973, McАnally J.N. Particle and moisture sepаrator for engine inlet), в котором защита ГТД организуется за счет специального профилирования входного канала воздухозаборника, в результате чего осуществляется способ инерционной сепарации посторонних частиц из поступающего в ГТД воздуха.

Ближайшим по технической сущности и принятым за прототип является способ защиты воздухозаборника от попадания посторонних частиц (см. патент Англии N 1179992, заявл. 25.05.68, опубл. 4.02.70, F 02 C 7/05. Аэродинамическое экранирующее устройство для подъемных двигателей) в котором организуется способ защиты воздухозаборника от попадания горячих газов и посторонних частиц путем подачи воздуха высокого давления поперек потока восходящих газов из системы одиночных радиальных круглых сопел, расположенных на специальном коллекторе, связанном с помощью трубы с компрессором.

Недостатком прототипа является большой отбор воздуха высокого давления от ГТД на нужды защиты, из-за установки большого количества одиночных радиальных круглых сопел, расположенных на специальном коллекторе. Предлагаемый способ направлен на устранение указанных недостатков и позволяет уменьшить отбор воздуха высокого давления на защиту воздухозаборника ГТД.

Предлагаемый способ защиты воздухозаборника заключается в выдуве воздуха высокого давления перед воздухозаборником. Новым является то, что формируют сплошную коническую струю по оси двигателя, в направлении от воздухозаборника.

Сущность способа заключается в следующем. Засасываемый в воздухозаборник воздух подхватывает поднятые с земли отработавшими газами частицы и направляет их в газовоздушный тракт двигателя. Искривление воздушного потока, происходящее на входе в воздухозаборник, создает центробежные силы, направленные в сторону выдуваемой конической струи. Под воздействием этих сил частицы отбрасываются на поверхность выдуваемой конической струи и транспортируются, за счет получаемого импульса от выдуваемой конической струи, далеко от зоны всасывания воздухозаборника двигателя.

На фиг. 1 представлена схема воздухозаборника ГТД и устройства, реализующего его защиту от попадания посторонних частиц.

На фиг. 2 представлена схема воздушной форсунки в разрезе.

Устройство содержит: корпус воздухозаборника 1, кок 2, по оси кока 2 расположен шток 3, на конце которого установлена форсунка 4 с радиальными отверстиями расположенными под углом к оси двигателя (см. фиг. 2), через систему трубпороводов связанная с компрессором высокого давления (на фиг. не показано).

В нерабочем положении шток 3 с форсункой 4 находятся во вдвинутом положении внутри кока 2 двигателя так, что лобовая поверхность форсунки 4 образует лобовую поверхность кока 2.

Работает устройство следующим образом. При запуске ГТД включается система защиты воздухозаборника, шток 3 с установленной на нем форсункой 4 выдвигается из кока 2.

Воздух высокого давления по системе трубопроводов и шток 3 поступает в форсунку 4 и выдувается в виде сплошной конической струи. В то же время засасываемый в воздухозаборник воздух подхватывает поднятые с земли отработавшими газами частицы и направляет их в газовоздушный тракт двигателя. Искривление воздушного потока, происходящее на входе в воздухозаборник, создает центробежные силы, направленные в сторону выдуваемой конической струи. Под воздействием этих сил частицы отбрасываются на ее поверхность и транспортируются, за счет получаемого импульса от выдуваемой конической струи, далеко от зоны всасывания воздухозаборника двигателя.

Таким образом, у вершины конуса идет непрерывный процесс сепарации твердых частиц из всасываемого воздуха и транспортирования их вдаль от зоны всасывания. При подъеме на определенную высоту, а также при работе двигателя в среде, где твердые частицы отсутствуют, подача струи прекращается.

Способ предотвращения попадания посторонних частиц в воздухозаборник газотурбинного двигателя при его работе на режиме взлета и посадки летательного аппарата заключается в выдуве воздуха высокого давления перед воздухозаборником и формировании его в сплошную коническую струю по оси двигателя, в направлении от воздухозаборника. Изобретение позволяет уменьшить отбор воздуха высокого давления от компрессора высокого давления на защиту воздухозаборника. 2 ил.

Способ защиты воздухозаборника от попадания посторонних частиц, включающий выдув струи воздуха высокого давления перед воздухозаборником, отличающийся тем, что формируют сплошную коническую струю по оси двигателя, в направлении от воздухозаборника.