ГОНДОЛА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ С АМОРТИЗАТОРАМИ ДЛЯ ПОЛУСТВОРОК Российский патент 2012 года по МПК B64D29/08 

Изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя летательного аппарата.

Летательный аппарат приводится в движение посредством нескольких турбореактивных двигателей, каждый из которых находится в гондоле, также вмещающей группу вспомогательных приводных устройств, связанных с его работой и выполняющих различные функции во время работы или простоя двигателя. Такие вспомогательные приводные устройства включают в себя, в частности, механическую систему привода реверсоров тяги.

Гондола имеет, как правило, трубчатую конструкцию с воздухозаборником, размещенным перед турбореактивным двигателем, средней секцией, охватывающей вентилятор турбореактивного двигателя, и задней секцией, в которой можно разместить средства реверсирования тяги и которая охватывает камеру сгорания турбореактивного двигателя и, как правило, заканчивается реактивным соплом, выход которого находится за турбореактивным двигателем.

Современные гондолы часто используются для установки в них двухконтурного турбореактивного двигателя, способного генерировать посредством лопастей вентилятора горячий воздушный поток (его называют также «первичным потоком»), выходящий из камеры сгорания турбореактивного двигателя.

Гондола обычно содержит наружную конструкцию, называемую «наружной неподвижной конструкцией» (ННК), которая вместе с концентрической внутренней конструкцией, называемой «внутренней неподвижной конструкцией» (ВНК), снабженной капотом, охватывающим конструкцию собственно турбореактивного двигателя в задней части вентилятора, образует кольцевой канал циркуляции, называемый также «трактом», который обеспечивает направленное перемещение холодного воздушного потока (его называют также «вторичным потоком»), циркулирующего снаружи двигателя. Первичный и вторичный потоки выталкиваются из двигателя через заднюю часть гондолы.

Таким образом, каждая силовая установка летательного аппарата образована гондолой и турбореактивным двигателем и подвешивается к какой-либо неподвижной конструкции летательного аппарата, например, под крылом или на фюзеляже, посредством пилона (стойки), прикрепляемого к турбореактивному двигателю или к гондоле.

Задняя секция наружной конструкции гондолы образована обычно двумя полустворками, по существу, полуцилиндрической формы, расположенными по обе стороны от продольной вертикальной плоскости симметрии гондолы с возможностью выдвижения из рабочего положения в положение техобслуживания для получения доступа к турбореактивному двигателю.

Эти две полустворки устанавливают, как правило, с возможностью поворота вокруг продольной оси, образующей шарнир в верхней части реверсора (в точке, соответствующей положению часовой стрелки «12 часов»). Указанные полустворки удерживаются в замкнутом положении посредством специальных фиксаторов, расположенных по линии стыка, находящейся в нижней части («6 часов» по часовой стрелке).

Каждую полустворку раскрывают посредством, по меньшей мере, одного силового цилиндра и удерживают в раскрытом положении посредством специальной телескопической штанги, выполняющей функцию подпорки, причем каждый силовой цилиндр и каждая телескопическая штанга имеют первый конец, закрепляемый обычно на турбореактивном двигателе, и второй конец, закрепляемый в передней раме указанной полустворки, причем эта рама является элементом, позволяющим прикрепить заднюю секцию к какой-либо неподвижной части средней секции гондолы.

Привод этих полустворок осуществляется, как правило, посредством гидравлических или пневматических цилиндров, для которых требуется наличие отдельной сети подачи рабочей среды под давлением, получаемой либо путем отвода воздуха, либо посредством отбора из гидравлической системы летательного аппарата.

Эти системы требуют значительной работы по техобслуживанию, кроме того, они довольно громоздки и постепенно их заменяют более легкими и надежными электрическими приводными системами.

Однако электромеханические приводы страдают и рядом недостатков, которые необходимо устранить, если мы хотим в полной мере воспользоваться их преимуществами в отношении уменьшения веса и габаритов.

В отношении раскрытия полустворок задней секции по соображениям безопасности предусматривается такая конструкция, в которой одна из раскрытых полустворок не сможет снова закрыться под действием одной лишь силы тяжести. Поэтому для ее закрытия придется привести электрический цилиндр в движение в соответствующем направлении. Однако следует отметить, что требуемая для закрытия мощность, разумеется, меньше, чем та, которая нужна для раскрытия полустворок.

Из-за того что оператор забывает разблокировать подпорку, перед тем как включить цилиндр на закрытие, часто возникают повреждения. В таких случаях электродвигатель снова оказывается в заблокированном положении.

Поскольку мощность, необходимая для закрытия, меньше максимальной мощности силового цилиндра, мощность двигателя может повыситься, чтобы попытаться преодолеть препятствие. При этом штанга обычно не обладает достаточной прочностью, так что возникает опасность ее поломки под действием оказываемого электрическим цилиндром усилия. С другой стороны, предпочтительнее все-таки, чтобы подпорка сломалась, так как в случае увеличения ее размеров во избежание такой поломки блокировка электродвигателя привода цилиндра может привести к перегреву этого двигателя и, тем самым, к повреждению его электронных цепей управления и/или обмоток. Кроме того, указанное увеличение размеров подпорки ведет к нежелательному возрастанию веса.

Тем не менее, следует обеспечить возможность предотвращения подобных аварий.

Таким образом, цель изобретения состоит в устранении указанных недостатков, для чего предложена гондола турбореактивного двигателя, имеющая переднюю секцию воздухозаборника, среднюю секцию, которая охватывает вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, которая образована по меньшей мере из двух полустворок, установленных с возможностью поворота так, чтобы каждая из них могла бы выдвигаться из рабочего положения в положение техобслуживания под действием по меньшей мере одного силового цилиндра и по меньшей мере одной телескопической штанги, которая может быть заблокирована в выдвинутом положении, причем соответственно первый конец каждого цилиндра и каждой штанги закреплен на турбореактивном двигателе, а второй конец - в соответствующей полустворке, отличающаяся тем, что силовые цилиндры связаны с одним или более приводными средствами, оснащенными по меньшей мере одним ограничителем крутящего момента, действующего на этапе убирания указанных силовых цилиндров.

Таким образом, оснащение приводов ограничителями крутящего момента, действующего при закрытии, гарантирует, что создаваемый силовыми цилиндрами момент сил всегда будет меньше, чем противодействие штанги. В результате устраняется опасность поломки этой штанги, поскольку при превышении некоторого порогового значения ограничитель крутящего момента отсоединяет механизм привода цилиндров.

Предпочтительно приводные средства оснащены ограничителем крутящего момента, действующего при раскрытии. Наличие ограничителя крутящего момента, действующего при раскрытии, позволяет ограничивать усилия, прилагаемые к полустворке в процессе ее раскрытия, которые способны вызвать деформацию этой полустворки вследствие их сильно выраженного локализованного характера.

Целесообразно также, чтобы ограничитель крутящего момента, действующего при закрытии, и ограничитель крутящего момента, действующего при раскрытии, были объединены в одном устройстве двойного действия.

Предпочтительно, чтобы ограничитель крутящего момента имел разные калибровочные значения для раскрытия и для закрытия.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения силовые цилиндры представляют собой силовые цилиндры, приводимые в действие посредством по меньшей мере одного электродвигателя.

Целесообразно, чтобы ограничители крутящего момента были установлены на ведущем валу электродвигателя.

Предпочтительно, чтобы в качестве ограничителя/ограничителей крутящего момента использовался/использовались по меньшей мере один шаровой ограничитель крутящего момента.

Следует отметить, что, хотя изобретение направлено более конкретно на систему раскрытия, содержащую электромеханические приводы, его вполне можно применить также к пневматическим или гидравлическим приводам.

Заявленное изобретение также относится, с одной стороны, к силовой установке, содержащей гондолу согласно изобретению, охватывающую турбореактивный двигатель, и, во-вторых, летательный аппарат, содержащий по меньшей мере одну такую силовую установку.

Изобретение станет более понятным из нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылками на приложенный чертеж, где схематично изображен вид спереди гондолы с задней секцией, выполненной в виде двух полустворок, которые показаны здесь в раскрытом положении.

Как показано на чертеже, гондола 1 образует трубчатый кожух для двухконтурного турбореактивного двигателя 5 и служит для обеспечения направленного перемещения создаваемых турбореактивным двигателем воздушных потоков посредством лопастей вентилятора (не показан). Более конкретно, речь идет о потоке горячего воздуха, проходящем через камеру сгорания турбореактивного двигателя, и потоке холодного воздуха, циркулирующем снаружи турбореактивного двигателя.

Гондола крепится посредством специальной стойки 10 к какой-либо неподвижной конструкции летательного аппарата, например, под крылом или в области фюзеляжа.

Гондола имеет конструкцию, содержащую переднюю секцию 2, образующую воздухозаборник, среднюю секцию 3, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя 5, и заднюю секцию 4, охватывающую турбореактивный двигатель.

Задняя секция 4 содержит, во-первых, наружную конструкцию 4а, в которую обычно встроена система реверса тяги и которая также образует реактивное сопло, и, во-вторых, внутреннюю конструкцию 4b обтекателя турбореактивного двигателя 5, которая вместе с наружной конструкцией 4а ограничивает тракт 7, в котором имеет место циркуляция потока холодного воздуха.

Наружная конструкция 4а задней секции имеет переднюю раму 8, которая обеспечивает ее связь со средней секцией 2.

Более конкретно, задняя секция 4 выполнена в виде двух полустворок 9, охватывающих турбореактивный двигатель 5, каждая из которых шарнирно поворачивается вокруг шарнирной оси, находящейся вблизи от стойки 10, так что они могут последовательно переходить из рабочего положения, в котором они находятся ближе всего к турбореактивному двигателю и закрывают, таким образом, гондолу 1, в положение техобслуживания, в котором они раскрыты наружу, как показано на чертеже.

Раскрытие и закрытие полустворок 9 осуществляются под воздействием по меньшей мере одного силового цилиндра 11 и по меньшей мере одной телескопической штанги 12, при этом каждый из указанных элементов имеет соответственно первый конец 13, 14, закрепленный в турбореактивном двигателе, и второй конец 16, 17, закрепленный в передней раме 8 соответствующей полустворки 9.

Штанга 12 может реверсивно блокироваться в выдвинутом положении, в котором она будет поддерживать соответствующую полустворку 9.

Силовой цилиндр 11 представляет собой цилиндр винтового/шарикового типа, который может быть приведен в действие посредством электродвигателя (не показан).

Этот электродвигатель имеет ведущий вал, на котором в соответствии с изобретением располагается специальный ограничитель крутящего момента.

Такой ограничитель крутящего момента дает возможность отсоединить передачу, когда передаточный момент превышает некоторую заданную величину, называемую калибровочным значением. Такие устройства широко известны и имеются на рынке продаж.

Установленный ограничитель крутящего момента будет действовать, по меньшей мере, в процессе движения убирания силового цилиндра 11, которое соответствует закрытию полустворки 9.

Предпочтительно предусмотрен ограничитель крутящего момента, действующего при раскрытии.

Такой ограничитель крутящего момента, действующего при раскрытии, может быть выполнен отдельно или не отдельно от ограничителя крутящего момента, действующего при закрытии. Дело в том, что существуют ограничители крутящего момента двойного действия, позволяющие устанавливать разные калибровочные значения для каждого направления вращения вала электродвигателя.

Благодаря изобретению, если оператор даст команду на закрытие полустворок 9 и случайно забудет высвободить выполняющую функцию подпорки штангу 12, ограничитель крутящего момента обеспечит расцепление передачи, когда полустворка 9 упрется в указанную штангу, вследствие чего удастся предотвратить ее поломку.

Хотя выше изобретение описано применительно к некоторым частным примерам его реализации, совершенно очевидно, что оно ни в коем случае не ограничивается ими и охватывает самые разнообразные технические эквиваленты рассмотренных здесь средств, а также их комбинации, при условии, что они не выходят за рамки объема изобретения.

Группа изобретений относится к летательным аппаратам, монтажу и размещению силовых установок. Гондола (1) турбореактивного двигателя имеет заднюю секцию (8), которая выполнена из двух полустворок, установленных с возможностью поворота так, что каждая полустворка способна раскрываться, переходя из рабочего положения в положение - для техобслуживания, под воздействием силового цилиндра (11) и телескопической соединительной штанги (12). Каждая штанга и каждый силовой цилиндр имеют первый конец (13, 14), закрепленный в или на турбореактивном двигателе, и второй конец (16, 17), закрепленный в соответствующей полустворке. Гондола (1) содержит амортизатор (19), расположенный между каждой соединительной штангой и полустворкой. Амортизатор предварительно напряжен, когда полустворка находится в рабочем положении. Предложена также силовая установка, содержащая гондолу и летательный аппарат, содержащий силовую установку. Группа изобретений направлена на предотвращение перегрева двигателя привода полустворок. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гондола (1) турбореактивного двигателя, имеющая переднюю секцию воздухозаборника, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, которая выполнена по меньшей мере из двух полустворок, установленных с возможностью поворота так, что каждая створка способна раскрываться, переходя из рабочего положения в положение для техобслуживания под воздействием по меньшей мере одного силового цилиндра (11) и по меньшей мере одной телескопической штанги (12), выполненной с возможностью блокировки в положении раскрытия, при этом каждая штанга и каждый силовой цилиндр, соответственно, имеют первый конец (13, 14), закрепленный на турбореактивном двигателе, и второй конец (16, 17), закрепленный в соответствующей полустворке, отличающаяся тем, что силовые цилиндры связаны с одним или более приводным средством, оснащенным по меньшей мере одним ограничителем крутящего момента, действующего на этапе убирания указанных силовых цилиндров.

2. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что приводные средства оснащены ограничителем крутящего момента, действующего при раскрытии.

3. Гондола по п.2, отличающаяся тем, что ограничитель крутящего момента, действующего при закрытии, и ограничитель крутящего момента, действующего при раскрытии, объединены в одном устройстве двойного действия.

4. Гондола по п.3, отличающаяся тем, что ограничитель крутящего момента имеет разные калибровочные значения для раскрытия и для закрытия.

5. Гондола по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что силовые цилиндры представляют собой силовые цилиндры, приводимые в действие посредством по меньшей мере одного электродвигателя.

6. Гондола по п.5, отличающаяся тем, что ограничитель или ограничители крутящего момента установлен или установлены на ведущем валу электродвигателя.

7. Гондола по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что ограничитель или ограничители крутящего момента представляет или представляют собой по меньшей мере один шаровой ограничитель крутящего момента.

8. Силовая установка, содержащая гондолу по любому из пп.1-7, охватывающую турбореактивный двигатель.

9. Летательный аппарат, содержащий по меньшей мере одну силовую установку по п.8.