ГОНДОЛА, СОДЕРЖАЩАЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДИН КЛАПАН СБРОСА ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК B64D29/00 

Данное 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 ряд вспомогательных исполнительных устройств, связанных с его работой и выполняющих различные функции во время работы или простоя турбореактивного двигателя. Такие вспомогательные исполнительные устройства содержат, в частности, механическую систему для приведения в действие реверсоров тяги.

Гондола, как правило, имеет трубчатую конструкцию с воздухозаборником, размещенным перед турбореактивным двигателем, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, 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 реактивного двигателя турбовентиляторного типа, способного генерировать посредством лопастей вращающегося вентилятора горячий воздушный поток (известный также как первичный поток), поступающий из камеры сгорания турбореактивного двигателя.

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

Определенное оборудование турбореактивного двигателя проводит текучие среды под высоким давлением. В случае преждевременной поломки данного оборудования внутренняя обшивка подвергается воздействию избыточного давления, которое может привести к разрушению части указанной обшивки и/или оборудования, находящегося в данной области. Для исключения такого разрушения в задней части внутренней обшивки наружной конструкции у выхода из кольцевого канала обычно устанавливают один или более клапанов сброса избыточного давления, при этом теоретически обеспечивается выпуск непосредственно наружу из гондолы потока газа, создающего избыточное давление.

Тем не менее поток газа, создаваемый при воспламенении в отсеке турбореактивного двигателя, может быть вытеснен только после прохождения им всего пути до ближайшего клапана сброса избыточного давления. В настоящее время практически было установлено, что это расстояние значительно ограничивает преимущество, обусловленное использованием подобных клапанов, поскольку данная конструкция и/или оборудование может пострадать раньше, чем произойдет сброс избыточного давления. В некоторых случаях даже было установлено, что клапаны сброса избыточного давления вообще не играли никакой роли.

Из патентного документа US 4,825,644 известно выпускное средство во внутренней обшивке, содержащее по меньшей мере один клапан сброса избыточного давления, оснащенный распорным средством, обеспечивающий минимальный расход выпускаемого наружу потока в случае появления нежелательного избыточного давления, причем указанное средство выполнено с помощью по меньшей мере одной распорки, оснащенной средством блокировки, которое фиксирует указанную распорку в ее выдвинутом положении в случае избыточного давления, требующего открытия клапана сброса избыточного давления. Соответственно, нежелательное избыточное давление, возникающее в отсеке турбореактивного двигателя, мгновенно сбрасывается в кольцевой канал через выпускное средство и не вызывает разрушения внутренней обшивки и/или окружающего оборудования.

Цель данного изобретения направлена на обеспечение альтернативного технического решения, для чего предложена гондола турбореактивного двигателя, содержащая заднюю секцию, образующую наружную конструкцию, которая вместе с концентрической внутренней конструкцией, содержащей внутреннюю обшивку, окружающую заднюю по потоку часть турбореактивного двигателя, образует кольцевой проточный канал для так называемого вторичного потока, причем во внутренней обшивке указанной гондолы имеется выпускное устройство с по меньшей мере одним клапаном сброса избыточного давления, оснащенным распорным средством, обеспечивающим минимальный расход выпускаемого наружу потока в случае появления нежелательного избыточного давления, причем указанное распорное средство выполнено с применением по меньшей мере одной распорки, оснащенной средством блокировки, блокирующим указанную распорку в ее выдвинутом положении в случае, если избыточное давление потребует открытия клапана сброса избыточного давления, отличающаяся тем, что данная распорка содержит полый корпус, в котором может перемещаться скольжением стержень, причем один из концов указанного корпуса закреплен в клапане сброса избыточного давления, а один из концов указанного стержня закреплен во внутренней обшивке, а также тем, что кожух имеет U-образное наружное плечо, а средство блокировки выполнено посредством U-образной вставки, которая перемещается скольжением в наружном плече и удерживается в заданном положении посредством по меньшей мере одного удерживающего пальца, находящегося в корпусе и соединяющего две свободные ветви указанной вставки.

Предпочтительно между корпусом и вставкой выполнено упругое возвратное средство, перемещающее указанную вставку от наружного плеча, когда стержень выполнит скользящее перемещение в корпусе, за счет чего удерживающий палец размещается на пути возврата указанного стержня.

Предпочтительно выпускное устройство расположено спереди внутренней обшивки.

Очевидно, что другое решение для уменьшения потенциального риска закрытия может также заключаться в применении средства, тормозящего движение закрытия клапана сброса избыточного давления, так что последний может прийти в свою точку равновесия.

Таким образом, в гондоле согласно заявленному изобретению положение клапана или клапанов сброса избыточного давления может быть выбрано как можно ближе к оборудованию турбореактивного двигателя, которое может создавать максимальное избыточное давление, так что этот клапан или эти клапаны могут сбрасывать избыточное давление, не влияя на прочность внутренней обшивки внутренней конструкции.

В частности, новизна данного изобретения заключается в преимуществе, вытекающем из использования очень высокого локального избыточного давления вблизи точки сгорания для обеспечения немедленного открытия выпускного устройства с обеспечением в итоге квази-мгновенного выброса газов, образовавшихся при сгорании. Таким образом, значительно снижается опасность повреждения внутренней обшивки и/или окружающего оборудования. Непосредственные преимущества подобной установки заключаются в экономии веса и стоимости, поскольку при условии, что внутренняя обшивка внутренней конструкции больше не будет подвергаться воздействию нежелательного избыточного давления, отпадает необходимость в таких ее размерах, которые позволяли бы выдерживать подобные воздействия. Кроме того, производители летательных аппаратов получают больше свободы в выборе местоположения клапана или клапанов сброса избыточного давления вдоль кольцевого канала.

При заданном местоположении этого выпускного устройства гондола согласно заявленному изобретению предпочтительно содержит средство, которое снаружи позволяет визуально определить срабатывание выпускного устройства.

Предпочтительно средство обнаружения содержит управляющую систему, активизация которой определяется условием срабатывания выпускного устройства.

Кроме того, предпочтительно управляющая система через передаточное средство соединена с по меньшей мере одним внешним элементом механической системы индикации.

Предпочтительно управляющая система содержит предварительно напряженный пусковой механизм, присоединенный к передаточному средству, освобождение которого определяется условием срабатывания выпускного устройства.

Данное изобретение также относится к летательному аппарату, содержащему по меньшей мере одну гондолу в соответствии с данным изобретением.

Выполнение данного изобретения будет более понятно из подробного описания, которое приведено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 схематически представлена в продольном разрезе заявленная гондола в закрытом состоянии;

на фиг.2 и 3 схематически представлены частичные виды в аксонометрии внутренней обшивки гондолы при открытом клапане сброса избыточного давления;

на фиг.4 представлен в аксонометрии клапан сброса избыточного давления в соответствии с заявленным изобретением;

на фиг.5 представлен частичный вид в продольном разрезе убранной распорки клапана сброса избыточного давления, показанной на фиг.4;

на фиг.6 представлен разрез по линии VI-VI, показанной на фиг.4;

фиг.7 представлен частичный вид в продольном разрезе выдвинутой распорки клапана сброса избыточного давления, показанной на фиг.4;

на фиг.8 представлен разрез по линии VIII-VIII, показанной на фиг.7;

на фиг.9 представлен частичный схематический вид гондолы, показанной на фиг.2, оснащенной обнаруживающим средством.

Гондола летательного аппарата 1 согласно заявленному изобретению, как показано на фиг.1, содержит саму по себе известную наружную конструкцию 2, называемую ННК, которая вместе с концентрической внутренней конструкцией 4, называемой ВНК, охватывающей конструкцию собственно турбореактивного двигателя (не показан) в задней части вентилятора, образует кольцевой проточный канал 3.

Более конкретно, эта наружная конструкция 2 разделятся на переднюю секцию 6 воздухозаборника, среднюю секцию 7, окружающую вентилятор 5, и заднюю секцию 8, выполненную по меньшей мере из двух полустворок.

Внутренняя конструкция 4 содержит внутреннюю обшивку 10, которая окружает задний по потоку участок турбореактивного двигателя. Как показано на фиг.2 и 3, в этой внутренней обшивке 10 выполнено выпускное устройство 11 так, что любое нежелательное избыточное давление, возникающее в отсеке турбореактивного двигателя, сбрасывается в кольцевой канал 3.

Это выпускное устройство 11 предпочтительно расположено спереди внутренней обшивки 10, как можно ближе к чувствительным областям, в которых может возникать избыточное давление, обусловленное воспламенением в отсеке турбореактивного двигателя. Это выпускное устройство 11 содержит по меньшей мере один клапан 12 сброса избыточного давления, оснащенный распоркой 13. Данный клапан 12 сброса избыточного давления прикреплен к внутренней обшивке 10 и установлен с возможностью поворота относительно последней с помощью нескольких шарниров 9.

Гондола в соответствии с данным изобретением более конкретно показана на фиг.4-8.

Распорка 13 клапана 12 сброса избыточного давления содержит цилиндрический полый корпус 14, в котором может перемещаться скольжением стержень 15. Корпус 14 имеет конец 16, установленный с возможностью поворота относительно оси 33 в монтажной пластине 31, прикрепленной к клапану 12 сброса избыточного давления, при этом стержень 15, удлиняющий корпус 14, имеет конец 17, установленный с возможностью поворота в крепежном блоке 32, прикрепленном к внутренней обшивке 10 внутренней конструкции 4.

Более точно и как показано на фиг.5-8, корпус 14 имеет боковую поверхность 30, имеющую U-образное наружное плечо 18 и вставку 19, которая также имеет U-образную форму и перемещается скольжением в указанном плече 18 и удерживается в заданном положении пальцем 20, находящимся в корпусе 14 и соединяющим две свободные ветви 21 вставки 19. Кроме того, поперек стержня 15 с каждой его стороны выполнены упругие возвратные средства в виде двух пружин 22 сжатия, расположенные между корпусом 14 и вставкой 19.

Таким образом, когда избыточное давление, создаваемое в отсеке турбореактивного двигателя, оказывает достаточное воздействие на клапан 12 сброса избыточного давления, вызывая его открытие наружу с обеспечением свободного сообщения отсека турбореактивного двигателя с кольцевым каналом 13, стержень 15 перемещается внутри корпуса 14, как показано на фиг.7 и 8, таким образом, что стержень 15 больше не находится между пальцем 20 и вставкой 19. В результате пружины 22 сжатия расслабляются и вынуждают указанную вставку 19 сместиться от наружного плеча 18, что приводит в конечном счете к расположению удерживающего пальца 20 на пути движения стержня 15 в случае обратного перемещения последнего.

Таким образом, эти средства блокировки обеспечивают возможность зафиксировать распорку 13 в ее выдвинутом положении, которое обеспечивает минимальный расход выпускаемого наружу потока в случае возникновения нежелательного избыточного давления.

Эта распорка 13 может быть возвращена в свое убранное положению во время техобслуживания на земле вручную, при этом механик сначала приводит в движение вставку 19 таким образом, что она скользит в наружном плече 18 корпуса 14, что заставляет удерживающий палец 20 перемещаться поступательно наружу и освобождать обратный проход для стержня 15. Затем за счет силы тяжести клапан 12 сброса избыточного давления вызывает перемещение стержня 15 в корпусе 14 до тех пор, пока он не войдет в контакт с клапаном 12 сброса избыточного давления на внутренней обшивке 10. Затем клапан 12 сброса избыточного давления снова будет находиться в закрытом положении и, соответственно, на одном уровне с внутренней обшивкой 10 внутренней конструкции 4.

Кроме того, средство 129 обнаружения предпочтительно выполнено так, чтобы позволить механику или механикам в полете незамедлительно проверять снаружи, сработало ли выпускное устройство 11 в полете или нет.

Для этого данное средство 129 обнаружения содержит управляющую систему, активизация которой определяется срабатыванием выпускного устройства 11, как схематически показано на фиг.9.

Данная управляющая система предпочтительно содержит кулачок, поворот которого регулируется посредством открытия клапана 12 сброса избыточного давления. Этот кулачок предпочтительно присоединен к предварительно напряженному пусковому механизму, который соединен с передаточным средством 130, прикрепленным к по меньшей мере одному внешнему элементу 131 механической системы индикации.

Более точно, поворот кулачка освобождает предварительно напряженный пусковой механизм, который по мере его освобождения будет прикладывать тянущее усилие к передаточному средству, которое предпочтительно выполнено в виде троса 130. Указанное тянущее усилие обеспечит выдвижение механического элемента, предпочтительно выполненного в виде устройства 131 «выскакивающего» типа, которое показано в выдвинутом положении на фиг.2.

Несмотря на то что данное изобретение было описано со ссылкой на конкретные примерные варианты исполнения, вполне очевидным является то, что оно никоим образом не ограничивается этим, а охватывает все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний, если они подпадают под пределы объема правовой охраны данного изобретения.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к гондоле для турбореактивного двигателя. Гондола содержит заднюю секцию, образующую наружную конструкцию, которая вместе с концентрической внутренней конструкцией (4), содержащей внутреннюю обшивку (10), окружающую заднюю по потоку часть турбореактивного двигателя, образует кольцевой проточный канал (3) для вторичного потока. Во внутренней обшивке выполнено выпускное устройство (11), обеспечивающее сброс избыточного давления в кольцевой канал. Технический результат заключается в повышении эффективности сброса излишнего давления из отсека турбореактивного двигателя. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Гондола турбореактивного двигателя, содержащая заднюю секцию (8), образующую наружную конструкцию (2), которая вместе с концентрической внутренней конструкцией (4), содержащей внутреннюю обшивку (10), окружающую заднюю по потоку часть турбореактивного двигателя, образует кольцевой проточный канал (3) для так называемого вторичного потока, причем указанная гондола во внутренней обшивке содержит выпускное устройство с по меньшей мере одним клапаном (12) сброса избыточного давления, оснащенным распорным средством (13), для обеспечения минимального расхода выпускаемого наружу потока в случае появления нежелательного избыточного давления, причем указанное распорное средство выполнено с помощью по меньшей мере одной распорки (13), оснащенной средством блокировки, блокирующим указанную распорку в ее выдвинутом положении в случае избыточного давления, требующего открытия клапана сброса избыточного давления, отличающаяся тем, что данная распорка содержит полый корпус (14), выполненный с возможностью скользящего перемещения в нем стержня (15), причем указанный корпус имеет конец (16), закрепленный в клапане (12) сброса избыточного давления, а указанный стержень имеет конец (17), закрепленный во внутренней обшивке (10), а также тем, что корпус (14) имеет U-образное наружное плечо (18), а средство блокировки выполнено с помощью U-образной вставки (19), которая выполнена с возможностью скольжения в наружном плече и удерживается на месте посредством по меньшей мере одного удерживающего пальца (20), находящегося в корпусе и соединяющего две свободные ветви (21) указанной вставки.

2. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что между корпусом (14) и вставкой (19) выполнены упругие возвратные средства (22), обеспечивающие перемещение указанного вкладыша от наружного плеча (18) при перемещении стержня (15) в корпусе, располагая тем самым удерживающий палец (20) на пути возврата указанного стержня.

3. Гондола по п.1 или 2, отличающаяся тем, что выпускное устройство (11) расположено спереди внутренней обшивки.

4. Гондола по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит средство (129) обнаружения, которое снаружи позволяет визуально определить срабатывание выпускного устройства (11).

5. Гондола по п.4, отличающаяся тем, что средство (129) обнаружения содержит управляющую систему, активизация которой определяется условием срабатывания выпускного устройства (11).

6. Гондола по п.5, отличающаяся тем, что управляющая система через передаточное средство (130) соединена с по меньшей мере одним внешним элементом (131) механической системы индикации.

7. Гондола по п.6, отличающаяся тем, что управляющая система содержит предварительно напряженный пусковой механизм, соединенный с передаточным средством (130), освобождение которого определяется условием приведения в действие выпускного устройства (11).

8. Летательный аппарат (1), отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одну гондолу по любому из пп.1-7.