ЗАЩИЩЕННЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2011 года по МПК B64C15/02 B64D33/02 

Изобретение относится к области авиастроения и предназначено, в частности, для защиты реактивных авиационных двигателей, находящихся в работе, от попадания внутрь них птиц во время движения самолета.

Заявителю известен ближайший прототип заявленного изобретения как наиболее близкий ему по совокупности существенных признаков. Данный прототип представляет собой реактивный двигатель, содержащий корпус, многоступенчатый компрессор, камеру сгорания, двухступенчатую турбину, форсажную камеру, сопло (Энциклопедический словарь юного техника. - М.: Педагогика, 1988, с.312-313).

Недостатком этого реактивного двигателя является отсутствие защиты от попадания внутрь него птиц во время работы.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является предотвращение выхода из строя реактивного двигателя из-за повреждения компрессора в результате попадания в него птиц во время работы.

Упомянутая задача достигается тем, что защищенный реактивный двигатель содержит две части с общим корпусом 22, одной из которых является двигатель, состоящий из вентилятора 1, компрессора низкого давления 2, компрессора высокого давления 3, камеры сгорания 4, турбины высокого давления 5, турбины низкого давления 6, сопла 7, вала компрессора и турбины высокого давления 8, вала компрессора и турбины низкого давления 9, а второй является четырехступенчатая электрическая ловушка, расположенная перед двигателем и состоящая из трубчатых электродов с отводами 10-13, расположенных друг за другом по оси вращения компрессора и диэлектрических изоляторов 14-21, крепящих электроды к корпусу, причем между корпусом 22 и электродами 10-13 создается электрическая разность потенциалов напряжением 100000 В.

Техническим результатом изобретения является мгновенное уничтожение попавшей в ловушку птицы дугой высокой интенсивности до состояния пепла.

Получение технического результата возможно только за счет создания высокой разности потенциалов между электродами в центре ловушки и корпусом.

На фиг.1 представлен эскиз разреза защищенного реактивного двигателя.

На фиг.2 представлен вид спереди защищенного реактивного двигателя.

На фиг.3 представлена принципиальная электрическая схема, питающая электрическую ловушку высоким напряжением.

Защищенный реактивный двигатель, изображенный на фиг.1 и 2, содержит две части с общим корпусом 22, одной из которых является двигатель, состоящий из вентилятора 1, компрессора низкого давления 2, компрессора высокого давления 3, камеры сгорания 4, турбины высокого давления 5, турбины низкого давления 6, сопла 7, вала компрессора и турбины высокого давления 8, вала компрессора и турбины низкого давления 9, а второй является четырехступенчатая электрическая ловушка, расположенная перед двигателем и состоящая из трубчатых электродов с отводами 10-13, расположенных друг за другом по оси вращения компрессора и диэлектрических изоляторов 14-21, крепящих электроды к корпусу.

Устройство работает следующим образом. Работающий реактивный двигатель создает интенсивный поток воздуха, проходящий сквозь него и имеющий направление от вентилятора к соплу. Указанный поток воздуха проходит также и через электрическую ловушку, расположенную перед двигателем в едином с ним корпусе. Электрическая ловушка имеет четыре группы трубчатых электродов с отводами, которые крепятся к корпусу с помощью изоляторов. Вся конструкция выполнена с повышенной динамической стойкостью из расчета попадания в нее птицы, летящей с большой скоростью. Между электродами и корпусом создана электрическая разность потенциалов напряжением 100000 В. В нормальном состоянии между электродами и корпусом отсутствует электрический ток, поскольку межэлектродный промежуток достаточно велик для его возникновения. Птица, захваченная потоком воздуха двигателя, попадает в электрическую ловушку и, оказавшись между электродами и корпусом, сокращает межэлектродный промежуток, в результате происходит его пробой и возникшая дуга высокой интенсивности сжигает птицу, превращая ее в пепел. Четыре группы электродов сделаны для надежности процесса уничтожения. В том случае, если птица не была до конца уничтожена первым электродом, то она дожигается остальными тремя. В результате в двигатель попадает лишь неопасный для него пепел.

Принципиальная электрическая схема, питающая электрическую ловушку высоким напряжением, изображенная на фиг.3, содержит аккумулятор 23, подключенный параллельно ему инвертор 24, повышающий трансформатор 25, первичная обмотка которого подключена к выходу инвертора, дроссель 26, высоковольтные кенотроны 27-30, аноды которых соединены в один узел и подключены через дроссель к одному из выводов повышающего трансформатора, высоковольтные конденсаторы 31-34, которые одними выводами соединены в общий узел, соединенный с корпусом двигателя и вторым выводом повышающего трансформатора, а другими выводами каждый конденсатор соединен с катодом одного из кенотронов и электродом ловушки. Схема работает следующим образом. Аккумулятор питает инвертор, вырабатывающий переменное напряжение, которое подается в первичную обмотку повышающего трансформатора. Высокое напряжение, снятое с вторичной обмотки повышающего трансформатора, через дроссель подается на высоковольтные кенотроны, с помощью них выпрямляется и подается на высоковольтные конденсаторы и электроды ловушки. Емкость каждого высоковольтного конденсатора рассчитана так, что при напряжении на его обкладках 100000 В энергии его заряда хватает для поддержания интенсивной дуги в течение 5 секунд при его разряде.

Изобретение относится к области авиастроения и предназначено для защиты реактивных авиационных двигателей, находящихся в работе, от попадания внутрь них птиц во время движения самолета. Защищенный реактивный двигатель содержит две части с общим корпусом (22), одной из которых является двигатель, состоящий из вентилятора (1), компрессора низкого давления (2), компрессора высокого давления (3), камеры сгорания (4), турбины высокого давления (5), турбины низкого давления (6), сопла (7), вала компрессора и турбины высокого давления (8), вала компрессора и турбины низкого давления (9). Для предотвращения попадания в двигатель птицы защищенный реактивный двигатель снабжен второй частью - четырехступенчатой электрической ловушкой, расположенной перед двигателем и состоящей из трубчатых электродов с отводами (10-13), расположенных друг за другом по оси вращения компрессора и диэлектрических изоляторов (14-21), крепящих электроды к корпусу, причем между корпусом (22) и электродами (10-13) создается электрическая разность потенциалов напряжением 100000 В. Достигается предотвращение выхода из строя реактивного двигателя. 3 ил.

Защищенный реактивный двигатель, содержащий две части с общим корпусом (22), одной из которых является двигатель, состоящий из вентилятора (1), компрессора низкого давления (2), компрессора высокого давления (3), камеры сгорания (4), турбины высокого давления (5), турбины низкого давления (6), сопла (7), вала компрессора и турбины высокого давления (8), вала компрессора и турбины низкого давления (9), отличающийся тем, что второй частью является четырехступенчатая электрическая ловушка, расположенная перед двигателем и состоящая из трубчатых электродов с отводами (10-13), расположенных друг за другом по оси вращения компрессора и диэлектрических изоляторов (14-21), крепящих электроды к корпусу, причем между корпусом (22) и электродами (10-13) создается электрическая разность потенциалов у напряжением 100000 В.