СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, СОДЕРЖАЩАЯ ДВИГАТЕЛЬ, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ТАКОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2011 года по МПК B64C27/26 

Настоящее изобретение в основном относится к устройствам крепления двигателя, предназначенным для установки между крылом летательного аппарата и двигателем, и, в частности, к силовой установке, содержащей такое устройство крепления.

Изобретение можно применять на любом типе летательного аппарата, оборудованного турбореактивными или турбовинтовыми двигателями или любым другим типом двигателей.

Этот тип устройства крепления, называемого также стойкой крепления, обеспечивает подвеску газотурбинного двигателя под крылом летательного аппарата или установку этого газотурбинного двигателя над этим крылом.

Уровень техники

Устройство крепления двигателя летательного аппарата предназначено для выполнения функции промежуточного соединительного узла между двигателем типа турбореактивного двигателя и несущей плоскостью летательного аппарата. Оно позволяет передавать на конструкцию этого летательного аппарата усилия, создаваемые его соответствующим двигателем, и предназначено также для прокладки топливной магистрали, электрических кабелей, гидравлики и воздушных каналов между двигателем и летательным аппаратом.

Для обеспечения передачи усилий стойка содержит жесткую конструкцию, например, «кессонного» типа, то есть образованную набором верхних и нижних лонжеронов и боковых панелей, соединенных между собой посредством поперечных нервюр.

Стойка также оборудована средствами крепления, установленными между двигателем и жесткой конструкцией стойки, и эти средства в основном содержат узлы подвески, как правило, передний и задний.

Кроме того, средства крепления содержат устройство восприятия тяговых усилий, создаваемых двигателем. В предшествующем уровне техники такое устройство обычно выполняли, например, в виде двух боковых тяг, соединенных одним концом с передней частью центрального корпуса двигателя или с задней частью корпуса вентилятора, а другим концом с жесткой конструкцией стойки.

Устройство крепления содержит также монтажную систему, установленную между стойкой и несущей плоскостью летательного аппарата, причем эта система обычно состоит из двух или трех узлов подвески.

Наконец, стойка оборудована вспомогательной конструкцией, обеспечивающей разделение и прокладку систем и поддерживающей также установленные на ней аэродинамические обтекатели.

Как известно специалистам, создаваемые двигателем тяговые усилия обычно приводят к более или менее значительному продольному прогибу этого двигателя, а именно к прогибу, возникающему в результате возникновения момента, действующего в поперечном направлении летательного аппарата. Следует также отметить, что на режимах полета летательного аппарата на крейсерской скорости тяговые усилия являются единственной причиной продольного прогиба двигателя.

Когда происходит такой продольный прогиб, в частности на режимах полета летательного аппарата на крейсерской скорости, можно рассмотреть два возможных случая. В первом случае, если в отношении наблюдаемого прогиба не предпринимается никаких мер предосторожности, неизбежно возникает сильное трение, с одной стороны, между рабочими лопатками вентилятора и корпусом вентилятора и, с другой стороны, между рабочими лопатками компрессора и турбины и центральным корпусом двигателя. Главным следствием этого является преждевременный износ двигателя, который, естественно, отрицательно сказывается на его сроке службы, а также на его мощности. Во втором случае, когда выполняют два функциональных зазора таким образом, чтобы почти никогда не возникало контакта из-за продольного прогиба, наблюдается существенное снижение мощности двигателя.

В связи с вышеизложенным очевидно, что средства крепления должны максимально ограничивать продольный прогиб двигателя, связанный с тяговыми усилиями, так, чтобы по мере возможности свести к минимуму нежелательное трение, не прибегая к выполнению упомянутых больших функциональных зазоров.

Было установлено, что известные средства крепления не позволяют удовлетворительным образом ограничить продольный прогиб двигателя, возникающий из-за поперечного момента, связанного с тяговыми усилиями, в частности, на режимах полета летательного аппарата на крейсерской скорости.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на создание силовой установки для летательного аппарата, позволяющей, по меньшей мере частично, устранить вышеупомянутые недостатки известных технических решений.

Объектом настоящего изобретения является силовая установка летательного аппарата, содержащая двигатель и устройство его крепления, при этом устройство крепления предназначено для установки между крылом летательного аппарата и этим двигателем и содержит жесткую конструкцию, а также средства крепления двигателя на жесткой конструкции, при этом средства крепления содержат первый и второй узлы подвески. Согласно изобретению первый узел подвески состоит из двух боковых полуузлов, каждый из которых закреплен на корпусе вентилятора двигателя, а второй узел подвески закреплен на передней части центрального корпуса этого же двигателя.

В силовой установке в соответствии с настоящим изобретением узлы подвески двигателя соединяют либо с корпусом вентилятора двигателя, либо с передней частью центрального корпуса этого двигателя. Таким образом, в данном техническом решении в соответствии с настоящим изобретением восприятие создаваемых двигателем усилий осуществляется исключительно передней частью центрального корпуса посредством второго узла подвески двигателя, причем центральная и задняя части центрального корпуса этого двигателя уже не соединены со стойкой крепления посредством заднего узла или задних узлов подвески двигателя, как это происходило в известных технических решениях. Аналогично, изобретение не предусматривает никакого узла подвески двигателя на уровне выпускного корпуса двигателя, поэтому практически вся часть двигателя, находящаяся сзади корпуса вентилятора, предпочтительно не имеет связи со средствами крепления.

Механическое соединение, обеспечивающее передачу создаваемых двигателем усилий между этим двигателем и жесткой конструкцией, образовано только вышеуказанными средствами крепления, которые, в свою очередь, образованы только указанными двумя боковыми полуузлами первого узла подвески и указанным вторым узлом подвески. Таким образом, вся часть двигателя, находящаяся сзади второго узла подвески двигателя, закрепленного на передней части центрального корпуса двигателя, не содержит узла подвески двигателя для ее крепления на жесткой конструкции.

Таким образом, такое расположение узлов подвески двигателя обеспечивает значительное уменьшение прогиба на уровне центрального корпуса независимо от того, происходит этот изгиб вследствие создаваемых двигателем тяговых усилий или в результате порывов ветра на различных режимах полета летательного аппарата.

Уменьшение вышеуказанного прогиба приводит к существенному снижению трения между рабочими лопатками компрессора и турбины и центральным корпусом двигателя и, таким образом, намного снижает потери мощности, связанные с износом этих лопаток.

Было замечено, что выполнение узла подвески двигателя на корпусе вентилятора и узла подвески двигателя на передней части центрального корпуса позволяет существенно удалить их друг от друга. Это удаление позволяет упростить конструкцию этих узлов подвески двигателя за счет того, что усилия, которые они должны воспринимать и которые связаны с моментом вдоль данной оси, естественным образом ослаблены по сравнению с усилиями, возникающими в известных классических решениях, в которых узлы подвески двигателя, находящиеся исключительно на центральном корпусе, нельзя в такой же степени удалить друг от друга.

Наконец, узлы подвески двигателя и стойка крепления предпочтительно находятся на некотором расстоянии от горячей части двигателя, что позволяет существенно снизить термические воздействия на эти элементы.

Предпочтительно второй узел подвески двигателя выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в продольном направлении двигателя, а каждый из двух полуузлов первого узла подвески двигателя выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих как в продольном направлении двигателя, так и в вертикальном направлении этого двигателя.

В альтернативном варианте можно предусмотреть выполнение одного или другого из двух узлов подвески двигателя с возможностью восприятия усилий, действующих в поперечном направлении двигателя.

Предпочтительно второй узел подвески двигателя закреплен на участке передней части центрального корпуса, на котором установлены направляющие лопатки, соединяющие этот центральный корпус с указанным корпусом вентилятора. В этом случае действительно вся часть двигателя, находящаяся сзади корпуса вентилятора, предпочтительно не содержит связи со средствами крепления и, следовательно, может свободно перемещаться, не подвергаясь продольному прогибу.

Тем не менее, второй узел подвески двигателя можно расположить дальше сзади на центральном корпусе двигателя, но все равно в его передней части, то есть в части, находящейся перед компрессором высокого давления.

Предпочтительно первый узел подвески содержит часть со стороны двигателя, закрепленную на двигателе, а также часть со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции, при этом части со стороны двигателя и стойки крепятся друг к другу и содержат соответственно две контактные поверхности, опирающиеся друг на друга, при этом указанные две контактные поверхности направлены вдоль плоскости, определенной поперечным и вертикальным направлениями двигателя.

Второй узел подвески также может содержать часть со стороны двигателя, закрепленную на двигателе, а также часть со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции, при этом части со стороны двигателя и стойки крепятся друг к другу и содержат соответственно две контактные поверхности, опирающиеся друг на друга, при этом указанные две контактные поверхности направлены вдоль плоскости, определенной продольным и вертикальным направлениями двигателя.

Предпочтительное решение состоит в том, чтобы второй узел подвески содержал часть со стороны двигателя, закрепленную на двигателе, а также часть со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции, при этом части со стороны двигателя и стойки крепятся друг к другу и содержат соответственно две контактные поверхности, опирающиеся друг на друга, при этом указанные две контактные поверхности направлены вдоль плоскости, определенной поперечным и вертикальным направлениями двигателя.

В этом случае оба узла подвески двигателя предпочтительно позволяют производить установку двигателя на жесткой конструкции в осевом направлении, при этом относительное осевое перемещение во время монтажа ограничивают посредством упоров между различными контактными поверхностями, расположенными одновременно вертикально и поперечно по отношению к двигателю.

В другом варианте второй узел подвески содержит две боковые тяги восприятия тяговых усилий, при этом тяги содержат задний конец, соединенный с жесткой конструкцией. Таким образом, выполняя задний узел подвески двигателя в виде классического устройства восприятия тяговых усилий, можно упростить переднюю часть жесткой конструкции, поскольку на ней установлен только первый узел подвески. В данной компоновке задний узел подвески соединяют, например, на уровне нижней центральной части жесткой конструкции при помощи траверсы, на которой устанавливают задние концы тяг восприятия, что характерно для известных технических решений.

Предпочтительно монтажная система является изостатической системой (статически определимая), что намного облегчает ее проектирование.

Другие преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного неограничивающего описания.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показана силовая установка летательного аппарата согласно первому предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе;

на фиг.2 показана силовая установка летательного аппарата согласно первой альтернативной версии первого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе;

на фиг.3 показан первый узел подвески силовой установки, изображенной на фиг.2, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.4 показан второй узел подвески силовой установки, изображенной на фиг.2, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.5 показана силовая установка летательного аппарата согласно второй альтернативной версии первого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе;

на фиг.6 показан второй узел подвески силовой установки, изображенной на фиг.5, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.7 показана силовая установка летательного аппарата согласно третьей альтернативной версии первого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе;

на фиг.8 частично показан первый узел подвески силовой установки, изображенной на фиг.7, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.9 схематично показана силовая установка для летательного аппарата согласно второму предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе;

на фиг.10 показана силовая установка летательного аппарата согласно первой альтернативной версии второго предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе;

на фиг.11 показан первый узел подвески силовой установки, изображенной на фиг.10, вид в перспективе с пространственным разделением деталей;

на фиг.12 показана силовая установка летательного аппарата согласно второй альтернативной версии второго предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, вид в перспективе.

Осуществление изобретения

На фигурах, иллюстрирующих различные предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, элементы, обозначенные одинаковыми цифровыми позициями, соответствуют идентичным или аналогичным элементам.

На фиг.1 показана силовая установка 1 летательного аппарата, предназначенная для крепления под крылом (не показано) этого летательного аппарата. Установка 1 показана в первом предпочтительном варианте выполнения, содержащем устройство 4 крепления, а также двигатель 6, такой как турбореактивный двигатель, закрепленный под этим устройством 4.

В целом устройство 4 крепления содержит жесткую конструкцию 8 со средствами крепления двигателя 6, причем эти средства крепления состоят из двух узлов 10, 12 подвески двигателя.

Установка 1 должна быть размещена в гондоле (не показана), а устройство 4 крепления содержит другой ряд узлов 16 подвески, обеспечивающих подвеску этой установки 1 под крылом летательного аппарата.

В дальнейшем тексте описания условно буквенной позицией X обозначено продольное направление устройства 4, которое также соответствует продольному направлению турбореактивного двигателя 6, причем это направление X параллельно продольной оси 5 этого турбореактивного двигателя 6. Позицией Y обозначено направление, поперечное относительно устройства 4 и тоже соответствующее поперечному направлению турбореактивного двигателя 6, а позицией Z обозначено вертикальное направление или высота, причем эти три направления X, Y и Z являются между собой ортогональными.

С другой стороны, термины «передний» и «задний» следует рассматривать по отношению к направлению движения летательного аппарата под действием силы тяги, создаваемой турбореактивным двигателем 6, и это направление схематично показано стрелкой 7.

На фиг.1 показаны два узла 10, 12 подвески двигателя, ряд узлов 16 подвески и жесткая конструкция 8 устройства 4 крепления. Другие непоказанные конструктивные элементы этого устройства 4, такие как вспомогательная конструкция, обеспечивающая разделение и крепление систем и поддерживающая аэродинамические обтекатели, являются классическими элементами, идентичными или аналогичными элементам известных специалистам технических решений. Поэтому их подробное описание опущено.

Турбореактивный двигатель 6 в своей передней части содержит корпус 18 вентилятора большого размера, ограничивающий кольцевой канал 20 вентилятора, и в сторону выхода содержит центральный корпус 22 меньшего размера, содержащий газогенератор этого турбореактивного двигателя. Наконец, турбореактивный двигатель 6 заканчивается корпусом 23 выходного устройства большего размера, чем центральный корпус 22. Разумеется, корпусы 18, 22 и 23 неподвижно соединены друг с другом. Для этого центральный корпус 22 содержит участок 25, находящийся спереди и имеющий больший диаметр, и на этом участке 25 установлены направляющие лопатки 27, соединяющие этот центральный корпус 22 с корпусом 18 вентилятора.

Как показано на фиг.1, узлы 10, 12 подвески двигателя устройства 4 выполнены в количестве двух и соответственно называются первым узлом подвески двигателя и вторым узлом подвески двигателя или верхним узлом подвески и нижним узлом подвески в соответствии с их относительным расположением, которое подробнее будет пояснено ниже.

Первый узел 10 подвески двигателя установлен между передним концом жесткой конструкции 8 (не показан для упрощения чертежа) и верхней кольцевой частью корпуса 18 вентилятора.

В частности, первый узел 10 подвески двигателя состоит из двух боковых полуузлов 10а подвески, причем каждый из этих двух полуузлов подвески выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в направлении X, а также в направлении Z, как схематично показано на фиг.1. Эти два полуузла 10а подвески расположены симметрично относительно вертикальной плоскости (не показана), проходящей через продольную ось 5 двигателя 6.

При этом следует уточнить, что вышеупомянутая вертикальная плоскость представляет собой плоскость симметрии для всего устройства 4 крепления, оборудованного этими средствами крепления.

Второй узел 12 подвески установлен между передним концом жесткой конструкции 8 и участком 25 центрального корпуса 22, то есть на уровне переднего конца этого центрального корпуса 22.

Таким образом, этот второй узел 12 подвески находится под первым узлом 10 подвески и выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в направлении X, а также усилий, действующих в направлении Y.

При такой изостатической конструкции, как схематично показано на фиг.1, усилия, действующие в продольном направлении X, воспринимаются совместно первым и вторым узлами 10, 12 подвески, усилия, действующие в поперечном направлении Y, воспринимаются исключительно вторым узлом 12 подвески, и усилия, действующие в вертикальном направлении Z, воспринимаются совместно двумя полуузлами 10а первого узла 10 подвески.

Восприятие момента, действующего в направлении X, обеспечивается только двумя полуузлами 10а узла 10 подвески, тогда как восприятие моментов, действующих в направлении Y, обеспечивается совместно этими двумя узлами 10, 12 подвески двигателя. Кроме того, восприятие момента, действующего в направлении Z, тоже обеспечивается только двумя полуузлами 10а первого узла 10 подвески.

На фиг.2 показана силовая установка согласно первой альтернативной версии первого предпочтительного варианта выполнения, показанного на фиг.1.

В этой первой альтернативной версии первый узел 10 подвески, содержащий два полуузла 10а подвески, имеет вертикальную плоскость раздела, то есть содержит две части, соответственно неподвижно соединенные с двигателем 6 и с жесткой конструкцией 8 и находящиеся в контакте по плоскости YZ, что будет подробнее описано со ссылками на фиг.3. Второй узел 12 подвески имеет горизонтальную плоскость раздела, то есть содержит две части, соответственно неподвижно соединенные с двигателем 6 и с жесткой конструкцией 8 и находящиеся в контакте по плоскости XY, что будет подробнее описано со ссылками на фиг.4.

На фиг.3 показан первый узел 10 подвески или верхний узел подвески, собранный для окончательного монтажа между двигателем 6 и жесткой конструкцией 8, при этом данный узел 10 подвески содержит часть 28 со стороны двигателя, закрепленную на двигателе 6, а также часть 30 со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции 8, при этом каждая из этих частей 28, 30 содержит вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось 5 в качестве плоскости симметрии, определяющей два полуузла 10а подвески.

Часть 28 со стороны двигателя содержит центральный металлический крепежный элемент 32, направленный поперечно и закрепленный на верхней концевой части корпуса 18 вентилятора, и этот центральный металлический крепежный элемент 32 содержит поверхность 34 контакта, расположенную в плоскости YZ и направленную назад.

По обе стороны от этого центрального металлического крепежного элемента 32 расположен штифт 36, установленный в направлении Y (на фиг. 3 показан только один штифт в силу выполнения чертежа в перспективе и в разборе), при этом каждый штифт 36 является неотъемлемой частью своего соответствующего полуузла 10а подвески и взаимодействует с боковым металлическим крепежным элементом 38, предпочтительно треугольной формы.

Этот боковой металлический крепежный элемент 38, расположенный в плоскости XZ, содержит вершину, шарнирно соединенную с вышеупомянутым штифтом 36, тогда как две его другие вершины закреплены при помощи оси на вторичном боковом металлическом крепежном элементе 40, тоже направленном вдоль плоскости XZ и выполненном заодно с арматурой 42, направленной вдоль окружного контура корпуса 18 вентилятора. Эта арматура 42 имеет, например, сечение L-образной формы и установлена неподвижно на другой арматуре 44, неподвижно соединенной с корпусом 18 вентилятора и тоже имеющей сечение L-образной формы, что обеспечивает двухплоскостной контакт между этими двумя элементами 42, 44.

Что касается части 30 со стороны стойки, то она оборудована центральной пластиной 46, содержащей поверхность 47 контакта, расположенную в плоскости YZ и направленную вперед. Эта центральная пластина 46 установлена на двух боковых кронштейнах 48, расположенных по обе стороны от передней части жесткой конструкции 8.

Как схематично показано на фиг. 3 пунктирными линиями 50, 52, 54, части 28, 30 со стороны двигателя и стойки предназначены для крепления друг к другу, например, при помощи болтов и штифта (не показаны), направленных вдоль оси X. Для этого поверхности 34 и 47 контакта предварительно приводят в положение взаимной опоры, затем устанавливают болты и штифт каждого полуузла 10а подвески таким образом, чтобы они проходили последовательно через центральный металлический крепежный элемент 32, центральную пластину 46 и боковой кронштейн 48, для чего эти последние элементы содержат отверстия.

На фиг.3 показан только левый полуузел 10а подвески, при этом правый полуузел имеет идентичную конструкцию. С другой стороны, необходимо учесть, что центральный металлический крепежный элемент 32 и центральная пластина 46 являются элементами, которые считаются общими для двух полуузлов 10а верхнего узла 10 подвески.

Для установки этого верхнего узла 10 подвески жесткая конструкция 8 содержит главный кессон 56 классического типа, то есть выполненный от задней части к передней части по существу в направлении X и образованный набором верхних и нижних лонжеронов, соединенных между собой поперечными нервюрами. Таким образом, часть 30 со стороны стойки узла 10 подвески крепят именно на уровне передней концевой части этого кессона 56.

Жесткая конструкция 8 содержит также нижнюю отвесную часть 58, при этом указанная часть 58 установлена под передним концом кессона 56.

Отвесная часть 58 в основном предусмотрена для обеспечения крепления второго узла 12 подвески, что будет подробнее описано со ссылками на фиг.4.

На фиг.4 показан второй узел 12 подвески или нижний узел подвески, собранный для окончательного монтажа между двигателем 6 и жесткой конструкцией 8, и этот узел 12 подвески содержит часть 62, закрепленную на двигателе 6 и, в частности, на участке 25 передней части центрального корпуса, а также часть 60 со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции 8 и, в частности, на отвесной части 58, при этом каждая из этих частей 60, 62 содержит вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось 5 в качестве плоскости симметрии.

Часть 62 со стороны двигателя содержит центральную пластину 64, расположенную продольно и горизонтально, и имеет поверхность 66 контакта, направленную вдоль плоскости XY вверх. Часть 62 со стороны двигателя также содержит два металлических крепежных элемента-кронштейна 68, выполненных заодно с верхней частью участка 25, между которыми вставляют передний конец центральной пластины 64. Для этого оба металлических крепежных элемента-кронштейна 68 тоже расположены в плоскостях, параллельных плоскости XY, и элемент, находящийся снизу, снабжен продольными усилительными нервюрами (не показаны). Ось 61, направленная по существу вертикально, соединяет два металлических крепежных элемента-кронштейна 68 и центральную пластину 64.

Часть 60 со стороны стойки в основном оборудована центральной пластиной 70, содержащей поверхность 67 контакта, направленную вдоль плоскости XY и вниз, причем эта центральная пластина 70 образует в этом случае нижний конец отвесного участка 58 жесткой конструкции 8.

Как схематично показано пунктирными линиями 72, 74 на фиг.4, части 62, 60 со стороны двигателя и стойки предназначены для крепления друг к другу, например, при помощи болтов (не показаны), расположенных в направлении Z. Для этого контактные поверхности 66 и 67 сначала приводят во взаимное опорное положение, затем вставляют болты таким образом, чтобы они проходили последовательно через центральные пластины 70 и 64, которые для этого содержат соответствующие отверстия.

На фиг.5 показана силовая установка 1 согласно второй альтернативной версии первого предпочтительного варианта выполнения, показанного на фиг.1.

В этой второй альтернативной версии первый узел 10 подвески, который содержит два полуузла 10а подвески, имеет конструкцию, идентичную конструкции узла 10 подвески, показанного на фиг.2 и 3. В связи с этим его описание опускается.

Второй узел 12 подвески в этой второй альтернативной версии отличается тем, что имеет вертикальную плоскость раздела, то есть содержит две части, которые соответственно неподвижно соединены с двигателем 6 и с жесткой конструкцией 8 и которые находятся в контакте по плоскости YZ, что будет подробнее описано ниже со ссылками на фиг.6.

На этой фиг.6 показан второй узел 12 подвески или нижний узел подвески, собранные для окончательного монтажа между двигателем 6 и жесткой конструкцией 8, и этот узел 12 подвески содержит часть 76 со стороны двигателя, закрепленную на двигателе 6, а также часть 78 со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции 8, при этом каждая из этих частей 76, 78 содержит вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось 5, в качестве плоскости симметрии.

Часть 76 со стороны двигателя содержит верхний центральный металлический крепежный элемент 80 и нижний центральный металлический крепежный элемент 82, при этом указанные металлические крепежные элементы 80, 82 находятся в контакте и имеют соответственно сечение L-образной формы и сечение общей Т-образной формы. Они выполнены таким образом, чтобы их наложенные друг на друга задние части были размещены в плоскости YZ, и таким образом, чтобы задняя часть металлического крепежного элемента 82, находящаяся дальше сзади, образовала контактную поверхность 84, размещенную в плоскости YZ и назад.

Находящиеся в контакте передние части этих двух металлических крепежных элементов 80, 82 установлены между двумя металлическими крепежными элементами-кронштейнами 86, выполненными заодно с верхней частью участка 25, при этом указанные два металлических крепежных элемента-кронштейна 86 расположены в плоскостях, параллельных плоскости XY так же, как и упомянутые выше передние части. Например, соединение между металлическими крепежными элементами-кронштейнами 86 и передними частями металлических крепежных элементов 80, 82 предпочтительно осуществляют при помощи оси, например двойной оси, проходящей через все эти элементы в направлении Z.

Часть 78 со стороны стойки оборудована центральным металлическим крепежным элементом 88, содержащим центральную пластину 90, расположенную в плоскости YZ, и две боковины 92, расположенные в плоскостях, параллельных плоскости XZ.

Своей пластиной 90 этот центральный металлический крепежный элемент 88 определяет контактную поверхность 94, расположенную в плоскости YZ и направленную вперед.

Кроме того, следует отметить, что этот металлический крепежный элемент 88 в основном находится под передним концом жесткой конструкции 8 и соединен с ней неподвижно, при этом центральная пластина 90 может быть направлена вверх и может переходить в центральную пластину 46 переднего узла 10 подвески, показанную, в частности, на фиг.3. Зато боковины 92 этого металлического крепежного элемента 88 находятся в продолжении боковин (не показаны) жесткой конструкции, как ясно видно на фиг.6.

Кроме того, параллельно боковинам 92 можно выполнить одну или несколько продольных усилительных нервюр (пунктирной линией показана только одна нервюра), чтобы повысить возможность восприятия усилий.

Как схематично показано на фиг.6 пунктирными линиями 96, 98, части 76, 78 со стороны двигателя и стойки предназначены для крепления друг к другу, например, при помощи болтов и штифта (не показаны), направленных вдоль направления X. Для этого контактные поверхности 84 и 94 предварительно приводят в положение взаимной опоры, затем устанавливают болты и штифт таким образом, чтобы они проходили последовательно через один из центральных металлических крепежных элементов 80, 82 и центральную пластину 90, в которых с этой целью выполнены отверстия.

Отверстие, обозначенное позицией 100 на фиг. 6 и выполненное на верхнем центральном металлическом крепежном элементе 80, предназначено для прохождения штифта в продольном направлении таким образом, чтобы он мог воспринимать усилия, действующие в направлении Y, поскольку, как было указано выше, этот второй узел 12 подвески предназначен для восприятия усилий, действующих в направлениях X и Y.

Преимуществом этой второй альтернативной версии является упрощение передней части жесткой конструкции, которая больше не содержит отвесной части, как в первом альтернативном варианте, показанном на фиг.2. В этом случае жесткая конструкция 8 имеет вид простого классического кессона 56, идентичного или аналогичного кессону, показанному на фиг.2.

Кроме того, оба узла 10, 12 подвески, входящие в состав средств крепления, имеют вертикальную и поперечную площадь раздела, которая предпочтительно обеспечивает установку в осевом направлении двигателя 6 на жесткой конструкции 8, при этом относительное осевое движение останавливается за счет упоров между различными контактными поверхностями 34, 47, 84, 94, выполненными в плоскостях, параллельных плоскости YZ.

На фиг.7 показана силовая установка согласно третьей альтернативной версии первого предпочтительного варианта выполнения, показанного на фиг. 1.

В этой третьей альтернативной версии второй узел подвески (на фигуре не виден по причине перспективы) имеет конструкцию, идентичную конструкции узла 12 подвески, показанного на фиг.2 и 4, или идентичную конструкции узла 12 подвески, показанного на фиг.5 и 6. Поэтому его описание опускается.

Первый узел 10 подвески в этой третьей альтернативной версии отличается от узла подвески, описанного в рамках первой и второй альтернативных версий, оставаясь при этом узлом типа двух полуузлов 10а, каждый из которых выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в направлениях X и Z.

На фиг.8 показан первый узел 10 подвески или верхний узел подвески, установленный между двигателем 6 и жесткой конструкцией 8, и этот узел 10 подвески имеет в качестве плоскости симметрии вертикальную плоскость, проходящую через продольную ось 5, и этот отличительный признак предусмотрен, в частности, для определения двух полуузлов 10а подвески.

Этот узел 10 подвески содержит центральный металлический крепежный элемент 102, направленный поперечно и неподвижно закрепленный на передней концевой части жесткой конструкции 8, конструкция которой может быть идентичной или аналогичной конструкции, описанной во второй альтернативной версии.

Таким образом, металлический крепежный элемент 102 участвует в определении двух полуузлов 10а подвески, поскольку два боковых конца этого центрального металлического крепежного элемента 102 принадлежат соответственно к левому полуузлу подвески и к правому полуузлу подвески.

Следует уточнить, что оба полуузла 10а являются идентичными, поэтому будет описан только левый полуузел подвески.

Как показано на фиг.8, на боковом конце центрального металлического крепежного элемента 102 шарнирно установлена серьга 106 вокруг продольной оси 104, при этом серьга 106 находится в плоскости YZ и имеет наклон таким образом, что направлена вверх в сторону вертикальной плоскости, проходящей через ось 5 двигателя 6. Наружный конец серьги 106 шарнирно установлен вокруг оси 108 на металлическом крепежном элементе (не показан), выполненном заодно с верхней частью корпуса 18 вентилятора. Таким образом, специальное позиционирование и крепление серьги 106 позволяют рассматриваемому полуузлу 10а подвески воспринимать усилия, действующие в направлении Z.

Боковой конец центрального металлического крепежного элемента 102 содержит также шарнирно установленную вокруг поперечной оси 110 тягу 112, находящуюся в плоскости XZ, при этом тяга 112 установлена с небольшим наклоном таким образом, что направлена слегка вверх в сторону задней части двигателя 6. Передний конец тяги 112 шарнирно установлен вокруг поперечной оси 114 на металлическом крепежном элементе (не показан), выполненном заодно с верхней частью корпуса 18 вентилятора. Таким образом, специальное позиционирование и крепление тяги 112 позволяют рассматриваемому полуузлу 10а подвески воспринимать усилия, действующие в направлении X.

На фиг. 9 показана силовая установка 1 для летательного аппарата, предназначенная для крепления под крылом (не показано) этого летательного аппарата, при этом установка 1 выполнена согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, содержащему устройство 4 крепления, а также двигатель 6, такой как турбореактивный двигатель, закрепленный под этим устройством 4 крепления.

Эта силовая установка 1 по существу идентична силовой установке, показанной на фиг.1, и единственное отличие состоит в том, что усилия, действующие в направлении Y, воспринимаются не вторым узлом 12 подвески двигателя, а центральной частью 10b первого узла 10 подвески двигателя, которая добавляется к уже описанным двум полуузлам 10а подвески.

При такой изостатической конструкции, как схематично показано на фиг.9, усилия, действующие в продольном направлении X, воспринимаются совместно первым и вторым узлами 10, 12 подвески, усилия, действующие в поперечном направлении Y, воспринимаются исключительно центральной частью 10b узла 10 подвески двигателя, и усилия, действующие в вертикальном направлении Z, воспринимаются совместно двумя полуузлами 10а первого узла 10 подвески.

Восприятие момента, действующего в направлении X, обеспечивается только двумя полуузлами 10а узла 10 подвески, тогда как восприятие моментов, действующих в направлении Y, обеспечивается совместно этими двумя узлами 10, 12 подвески двигателя. Кроме того, восприятие момента, действующего в направлении Z, тоже обеспечивается только двумя полуузлами 10а первого узла 10 подвески.

На фиг.10 показана силовая установка 1 согласно первой альтернативной версии второго предпочтительного варианта выполнения, показанного на фиг.9.

В этой первой альтернативной версии первый узел 10 подвески включает два полуузла 10а подвески и имеет конструкцию, аналогичную конструкции узла 10 подвески, показанного на фиг.8. Поэтому со ссылками на фиг.11 далее будут описаны только дополнительные элементы.

Кроме двух полуузлов 10а подвески, каждый из которых воспринимает усилия, действующие в направлениях X и Z, передний узел 10 подвески содержит центральную часть 10b, выполненную в виде серьги 120, находящейся в плоскости YZ и шарнирно установленной вокруг продольной оси 122 на центральном металлическом крепежном элементе 102, причем эта серьга 120 установлена между двумя серьгами 106 двух полуузлов 10а подвески.

Таким образом, как видно из фиг.11, на центральной части металлического крепежного элемента 102 шарнирно установлена серьга 120, которая направлена по существу в направлении Y двигателя 6, воспринимая усилия, действующие в этом же направлении. Наконец, другой конец серьги 120 шарнирно установлен вокруг продольной оси 124 на металлическом крепежном элементе (не показан), выполненном заодно с верхней частью корпуса 18 вентилятора.

Ссылаясь на фиг.10, следует отметить, что второй узел 12 подвески в этой первой альтернативной версии имеет вид классического устройства восприятия тяговых усилий с боковыми тягами, закрепленного на уровне передней части центрального корпуса 22, например на участке (не показан) с неподвижными лопатками, соединяющими этот центральный корпус 22 с корпусом 18 вентилятора.

В этой первой альтернативной версии второй узел 12 подвески содержит две боковые тяги 128 восприятия тяговых усилий, расположенные по обе стороны от вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось 5 двигателя 6. Каждая тяга 128 содержит в этом случае передний конец, шарнирно соединенный с металлическим крепежным элементом (не показан), выполненным заодно с передней частью центрального корпуса 22, а также задний конец, шарнирно соединенный с траверсой 130 известного типа, являющейся таким образом неотъемлемой частью узла 12 подвески.

Эта траверса 130 неподвижно соединена с нижней частью жесткой конструкции 8, например, напротив задней части центрального корпуса 22 или напротив выпускного корпуса 23.

Преимуществом этой первой альтернативной версии является упрощение передней части жесткой конструкции 8, которая теперь поддерживает только узел 10 подвески, но не поддерживает узел 12 подвески. В этом случае жесткая конструкция 8 принимает вид простого классического кессона, хорошо известного специалистам.

На фиг.12 показана силовая установка 1 согласно второй альтернативной версии второго предпочтительного варианта выполнения, показанного на фиг.9.

В этой второй альтернативной версии первый узел 10 подвески имеет конструкцию, идентичную конструкции узла 10 подвески, показанного на фиг.3, и его дополнительным отличительным признаком является то, что он выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в направлении Y. Следовательно, описание этого первого узла 10 подвески опускается.

Второй узел 12 подвески имеет конструкцию, идентичную конструкции узла 12 подвески, показанного на фиг.10, в том смысле, что он выполнен в виде классического устройства восприятия усилий с боковыми тягами 128. Следовательно, описание этого второго узла 12 подвески опускается.

Следует отметить, что две первые альтернативные версии первого предпочтительного варианта выполнения, показанные соответственно на фиг.2 и 5, имеют конструкцию, которая позволяет им обеспечивать восприятие усилий в направлении Y посредством первого узла 10 подвески и обеспечивать только восприятие усилий в направлении X посредством второго узла 12 подвески, поэтому эти две альтернативные версии могут быть применены для выполнения второго предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения. В частности, в случае второй альтернативной версии, показанной на фиг.5 и 6, узел 12 подвески может не содержать продольного штифта, проходящего через отверстие 100, так как восприятие усилий, действующих в направлении Y, осуществляется в этом случае посредством узла 10 подвески, конструкция которого, подробно описанная со ссылками на фиг.3, вполне может обеспечивать такое восприятие усилий.

Разумеется, специалист может вносить различные изменения в силовую установку 1 летательного аппарата, описание которой представлено исключительно в качестве неограничивающих примеров.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к силовой установке летательного аппарата. Силовая установка (1) летательного аппарата содержит двигатель (6) и устройство (4) его крепления, расположенное между крылом (2) летательного аппарата и двигателем. Устройство крепления включает в себя жесткую конструкцию (8), а также средства крепления двигателя (6) на указанной жесткой конструкции (8). Средства крепления состоят из первого (10) и второго (12) узлов подвески, при этом первый узел (10) подвески выполнен из двух боковых полуузлов (10а), каждый из которых закреплен на корпусе (18) вентилятора двигателя (6), а второй узел (12) подвески закреплен на передней части центрального корпуса (22) этого двигателя (6). Технический результат заключается в упрощении конструкции силовой установки и уменьшении прогиба двигателя летательного аппарата. 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Силовая установка (1) летательного аппарата, содержащая двигатель (6) и устройство (4) его крепления, расположенное между крылом (2) летательного аппарата и указанным двигателем (6) и содержащее жесткую конструкцию (8), а также средства крепления двигателя (6) на указанной жесткой конструкции (8), при этом указанные средства крепления состоят из первого (10) и второго (12) узлов подвески, отличающаяся тем, что первый узел (10) подвески выполнен из двух боковых полуузлов (10а), каждый из которых закреплен на корпусе (18) вентилятора двигателя (6), а второй узел (12) подвески закреплен на передней части центрального корпуса (22) этого двигателя (6).

2. Силовая установка (1) по п.1, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески двигателя выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в продольном направлении (X) двигателя (6), а каждый из двух полуузлов (10а) первого узла (10) подвески двигателя выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих как в продольном направлении (X) двигателя (6), так и в вертикальном направлении (Z) этого двигателя.

3. Силовая установка (1) по п.2, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески двигателя выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в поперечном направлении (Y) двигателя (6).

4. Силовая установка (1) по п.2, отличающаяся тем, что первый узел (10) подвески двигателя выполнен с возможностью восприятия усилий, действующих в поперечном направлении (Y) двигателя (6).

5. Силовая установка (1) по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески двигателя закреплен на участке (25) передней части центрального корпуса (22), причем на указанном участке (25) установлены направляющие лопатки (27), соединяющие этот центральный корпус (22) с указанным корпусом (18) вентилятора.

6. Силовая установка (1) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что первый узел (10) подвески содержит часть (28) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (30) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (28, 30) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (34, 47), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (34, 47) направлены вдоль плоскости, определенной поперечным (Y) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

7. Силовая установка (1) по п.4, отличающаяся тем, что первый узел (10) подвески содержит часть (28) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (30) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (28, 30) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (34, 47), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (34, 47) направлены вдоль плоскости, определенной поперечным (Y) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

8. Силовая установка (1) по п.5, отличающаяся тем, что первый узел (10) подвески содержит часть (28) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (30) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (28, 30) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (34, 47), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (34, 47) направлены вдоль плоскости, определенной поперечным (Y) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

9. Силовая установка (1) по п.6, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески содержит часть (62) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (60) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (60, 62) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (66, 67), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (66, 67) направлены вдоль плоскости, определенной продольным (X) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

10. Силовая установка (1) по любому из пп.7 или 8, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески содержит часть (62) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (60) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (60, 62) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (66, 67), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (66, 67) направлены вдоль плоскости, определенной продольным (X) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

11. Силовая установка (1) по п.6, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески содержит часть (76) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (78) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (76, 78) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (84, 94), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (84, 94) направлены вдоль плоскости, определенной поперечным (Y) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

12. Силовая установка (1) по любому из п.7 или 8, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески содержит часть (76) со стороны двигателя, закрепленную на двигателе (6), а также часть (78) со стороны стойки, закрепленную на жесткой конструкции (8), при этом части (76, 78) со стороны двигателя и стойки скреплены друг с другом и содержат, соответственно, две контактные поверхности (84, 94), опирающиеся друг на друга, причем эти две контактные поверхности (84, 94) направлены вдоль плоскости, определенной поперечным (Y) и вертикальным (Z) направлениями двигателя (6).

13. Силовая установка (1) по п.7, отличающаяся тем, что второй узел (12) подвески содержит две боковые тяги (128) восприятия тяговых усилий, при этом задние концы указанных тяг (128) соединены с жесткой конструкцией (8).

14. Силовая установка (1) по любому из пп.1-4, 7-9, 11, 13, отличающаяся тем, что средства крепления образуют изостатическую систему.

15. Силовая установка (1) по п.5, отличающаяся тем, что средства крепления образуют изостатическую систему.

16. Силовая установка (1) по п.6, отличающаяся тем, что средства крепления образуют изостатическую систему.

17. Силовая установка (1) по п.10, отличающаяся тем, что средства крепления образуют изостатическую систему.

18. Силовая установка (1) по п.12, отличающаяся тем, что средства крепления образуют изостатическую систему.