ПОВОРОТНОЕ ОСЕСИММЕТРИЧНОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2005 года по МПК F02K1/78 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции поворотных осесимметричных сопел турбореактивного двигателя.

Известно поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство, установленное по ее периферии с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной продольной оси двигателя, причем корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство снабжены экранами, размещенными со стороны их внутренних поверхностей и образующими S-образный канал для прохода охлаждающего воздуха [1].

Недостаток известного устройства состоит в том, что в нем высокотемпературный основной поток соприкасается с экраном поворотного устройства, что приводит к его перегреву, вследствие чего снижается ресурс работы сопла и двигателя в целом.

Задача полезной модели состоит в повышении эффективности охлаждения экрана поворотного устройства.

Указанная задача решается тем, что в известном поворотном осесимметричном сопле турбореактивного двигателя, содержащем неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство, установленное по ее периферии с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной продольной оси двигателя, причем корпус и поворотное устройство снабжены экранами, размещенными со стороны их внутренних поверхностей и образующими S-образный канал для прохода охлаждающего воздуха, на концевом участке экрана корпуса и в области его контакта с экраном поворотного устройства образованы щелевые охлаждающие каналы, причем канал на концевом участке корпуса направлен вдоль продольной оси двигателя, а канал в области контакта с экраном поворотного устройства - вдоль поверхности последнего. Кроме того, щелевой охлаждающий канал между экраном поворотного устройства разделен продольной перегородкой с отверстиями.

Наличие щелей и отверстий приводит к тому, что часть охлаждающего воздуха, вытекая через них, образует завесы. Воздушная завеса в нижней части законцовки экрана снижает температуру основного потока в его периферийной зоне, а завеса в верхней части предохраняет экран поворотного устройства от непосредственного контакта с потоком, что в целом повышает эффективность охлаждения экрана поворотного устройства.

На фиг.1 показан продольный разрез поворотного осесимметричного сопла ТРД.

На фиг.2 - элемент I сопла в увеличенном масштабе.

На фиг.3 - поперечное сечение сопла (по А-А фиг.2).

Поворотное осесимметричное сопло содержит неподвижный корпус 1 со сферической законцовкой 2 и поворотное устройство 3, установленное по ее периферии с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной продольной оси двигателя. Неподвижный корпус 1 и поворотное устройство 3 снабжены экранами 4, 5. Корпус 1 и экран 4 образуют канал 6, сферическая законцовка 2 корпуса 1 и экран 5 - канал 7, экран 5 и корпус поворотного устройства 3 - канал 8. Каналы 6, 7, 8 образуют S-образный канал для прохода охлаждающего воздуха. На концевом участке 9 экрана 4 корпуса 1 и в области его контакта с экраном 5 поворотного устройства 3 образованы щелевые каналы 10, 11. Канал 10 направлен вдоль продольной оси двигателя, а канал 11 - вдоль поверхности экрана 5 поворотного устройства 3. Щелевой канал 11 разделен продольной перегородкой 12 с отверстиями 13.

Во время работы двигателя охлаждающий воздух проходит по каналу 6, охлаждая корпус 1. Затем часть охлаждающего воздуха поступает в канал 7 и далее - в канал 8, осуществляя конвективное охлаждение экрана 5 поворотного устройства 3.

Другая часть охлаждающего воздуха проходит через отверстия 13 и щелевой канал 11, предохраняя экран 5 поворотного устройства 3 от контакта с высокотемпературным основным потоком. Проходя через щелевой канал 10, воздух понижает температуру основного потока в его периферийной части.

Предложенное устройство увеличивает эффективность охлаждения экрана насадка и концевого участка корпуса сопла, что повышает ресурс работы сопла и надежность двигателя в целом.

Источник информации

1. Патент РФ №2095605, кл. F 02 К 1/78, опубл. 10.11.97 г.

Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя содержит неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство. Поворотное устройство установлено по периферии сферической законцовки с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной продольной оси двигателя. Неподвижный корпус и поворотное устройство снабжены экранами, размещенными со стороны их внутренних поверхностей и образующими S-образный канал для прохода охлаждающего воздуха. На концевом участке экрана корпуса и в области его контакта с экраном поворотного устройства образованы щелевые охлаждающие каналы. Охлаждающий канал на концевом участке корпуса направлен вдоль продольной оси двигателя. Охлаждающий канал в области контакта с экраном поворотного устройства направлен вдоль его поверхности. Изобретение повысит эффективность охлаждения экрана поворотного устройства сопла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство, установленное по ее периферии с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной продольной оси двигателя, причем неподвижный корпус и поворотное устройство снабжены экранами, размещенными со стороны их внутренних поверхностей и образующими S-образный канал для прохода охлаждающего воздуха, отличающееся тем, что на концевом участке экрана корпуса и в области его контакта с экраном поворотного устройства образованы щелевые охлаждающие каналы, при этом канал на концевом участке корпуса направлен вдоль продольной оси двигателя, а канал в области контакта с экраном поворотного устройства - вдоль поверхности последнего.2. Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя по п.1, отличающееся тем, что щелевой охлаждающий канал между экраном корпуса и экраном поворотного устройства разделен продольной перегородкой с отверстиями.