РЕВЕРСОР ТЯГИ РЕШЕТЧАТОГО ТИПА И АВИАЦИОННАЯ ГОНДОЛА, ОБОРУДОВАННАЯ ТАКИМ РЕВЕРСОРОМ ТЯГИ Российский патент 2013 года по МПК F02K1/72 

Настоящее изобретение относится к реверсору тяги решетчатого типа.

На сопровождающих фиг.1 и 2 изображен известный из уровня техники реверсор тяги решетчатого типа, находящийся в положении прямой тяги. Описание типичного реверсора тяги, известного из уровня техники, можно найти, например, во французском патентном документе FR 2920199.

По существу, известно, что такой реверсор тяги, как показан на чертежах, содержит:

- неподвижную конструкцию 1, на которой установлена задняя рама 3, поддерживающая указанные решетки лопаток 5;

- подвижную конструкцию 7, содержащую наружную стенку 9, внутреннюю стенку 11, частично образованную по меньшей мере одной звукопоглощающей панелью 13, и по меньшей мере одну перегородку 15, соединяющую указанную наружную стенку 9 с указанной звукопоглощающей панелью 13; и

- приводы 16, установленные между указанной неподвижной конструкцией 1 и указанной подвижной конструкцией 7, проходящие через отверстия 17, 19, выполненные в указанной задней раме 3 и в указанной перегородке 15 соответственно.

На фиг.2 изображен реверсор тяги в положении прямой тяги.

В этом положении воздух с верхней по потоку стороны реверсора тяги, т.е. слева на фиг.2, протекает вдоль пути 21 потока, проходящего между подвижной конструкцией 7 и внутренней неподвижной конструкцией 23 в направлении нижней по потоку стороны реверсора тяги, т.е. направо на фиг.2, как указано стрелкой F1.

Соединительные тяги 25 соединяют подвижные панели 27, обращенные к решеткам лопаток 5 и шарнирно соединенные с подвижной конструкцией 7, с внутренней неподвижной конструкцией 23.

Переключение из положения прямой тяги в положение непрямой тяги (не изображено) выполняется выдвиганием приводов 16.

При указанном выдвигании соединительные тяги 25 тянут подвижные панели 23 поперек пути 21 воздушного потока, вызывая отклонение воздуха, проходящего вдоль пути 21 потока, к наружной стороне и к переднему по потоку концу реверсора тяги, как обозначено стрелкой F2, создавая таким образом реверсивную тягу, которая способствует торможению самолета во время его приземления.

На практике и особенно по причинам аэродинамической оптимизации радиальная толщина подвижной конструкции 7 в области решеток лопаток 5 должна быть максимально уменьшена; это, в частности, особенно важно в случае больших гондол, например, предназначенных для двигателей Аэробуса А380.

В настоящее время такое уменьшение толщины ограничено, в частности, радиальной толщиной задней рамы 3 и минимальным радиальным расстоянием d между указанной задней рамой и звукопоглощающей панелью 13.

Радиальная толщина задней рамы 3 не может быть уменьшена ниже порогового значения без риска опасного ослабления реверсора тяги в целом, а минимальное расстояние d обеспечивает отсутствие контакта звукопоглощающей панели 13 с задней рамой 3.

Таким образом, следует признать, что в традиционном реверсоре тяги решетчатого типа радиальная толщина подвижной части 7 в области решеток лопаток не может быть уменьшена ниже некоторого порогового значения.

Таким образом, основная задача настоящего изобретения состоит в предложении решения, которое обеспечивает возможность уменьшения этого порогового значения и, таким образом, улучшения аэродинамических эксплуатационных характеристик силовой установки.

Эта задача настоящего изобретения достигнута за счет применения реверсора тяги решетчатого типа, содержащего:

- неподвижную конструкцию, на которой установлена задняя рама, поддерживающая указанные решетки лопаток,

- подвижную конструкцию, содержащую наружную стенку, внутреннюю стенку, образованную, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, одной звукопоглощающей панелью, и по меньшей мере одну перегородку, соединяющую указанную наружную стенку с указанной звукопоглощающей панелью, и

- приводы, расположенные между указанной неподвижной конструкцией и указанной подвижной конструкцией, проходящие через отверстия, выполненные в указанной задней раме и указанной перегородке,

отличающегося тем, что указанная задняя рама и указанная звукопоглощающая панель расположены радиально настолько близко друг к другу, что могут контактировать друг с другом управляемым способом, когда указанная конструкция находится в положении прямой тяги.

Таким образом, вопреки принятым правилам конструирования авиационных двигателей, задняя рама выполнена с возможностью вхождения в контакт со звукопоглощающей панелью, поскольку, вопреки ожиданиям, испытания доказали, что такой контакт не вредит целостности панели при условии, что этим контактом управляют, т.е. его характеристики (площадь контакта, сила прижима) точно известны.

Следует отметить, что в контексте настоящего изобретения выражение "контактируют друг с другом" означает прямой контакт или косвенный контакт (т.е. контакт через дополнительные элементы) задней рамы со звукопоглощающей панелью.

Согласно другим дополнительным опциональным признакам настоящего изобретения:

- указанная задняя рама в области своего контакта с указанной звукопоглощающей панелью содержит контактные площадки для контакта с указанной панелью; указанные контактные площадки позволяют точно локализовать области контакта задней рамы со звукопоглощающей панелью и, таким образом, способствуют правильному управлению контактом между указанными элементами;

- указанная звукопоглощающая панель в области своего контакта с указанной задней рамой содержит контактные пластины для контакта с указанной задней рамой; указанные контактные пластины позволяют точно локализовать области контакта звукопоглощающей панели с задней рамой и, таким образом, способствуют хорошему управлению контактом между указанными элементами;

- указанные площадки и указанные пластины расположены с возможностью взаимодействия друг с другом; одновременное использование указанных площадок и указанных пластин обеспечивает возможность оптимального управления контактом между задней рамой и звукопоглощающей панелью;

- указанные контактные площадки расположены на задней по потоку части указанной задней рамы, при этом передняя по потоку часть указанной задней рамы имеет такую форму, что по меньшей мере в периферийных областях, в которых расположены указанные площадки, радиальное расстояние между ней и указанной звукопоглощающей панелью или соответственно указанными пластинами больше радиального расстояния, отделяющего указанные площадки от указанной звукопоглощающей панели или соответственно от указанных пластин; такая конструкция устраняет опасность контакта передней по потоку части задней рамы со звукопоглощающей панелью или соответственно с пластинами и, таким образом, обеспечивает локализацию области контакта задней рамы со звукопоглощающей панелью в пределах области, расположенной исключительно в задней по потоку части указанной задней рамы;

- указанная звукопоглощающая панель имеет выемки, обеспечивающие возможность прохода указанных приводов, при этом указанные площадки расположены с возможностью взаимодействия с указанными выемками; указанные выемки представляют собой наиболее прочные области звукопоглощающей панели и, таким образом, ограничивают риск любого повреждения звукопоглощающей панели под воздействием контакта с задней рамой;

- указанные пластины расположены в указанных выемках; такая конструкция особенно предпочтительна, поскольку позволяет пластинам находиться в области, где они не увеличивают дополнительно радиальную толщину;

- указанная задняя рама выполнена из композита;

- указанные площадки выполнены из слоя стекла: такое решение, в частности, подходит для случаев, в которых задняя рама выполнена из композита.

Настоящее изобретение также относится к авиационной гондоле, оборудованной реверсором тяги решетчатого типа, как заявлено в любом из предыдущих пунктов формулы.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из описания, которое следует далее, и из изучения сопровождающих чертежей, на которых:

на фиг.1 показана в аксонометрии половина реверсора тяги решетчатого типа, известного из уровня техники, в положении прямой тяги, как указано в преамбуле этого описания;

на фиг.2 показан реверсор тяги, представленный на фиг.1, в разрезе по плоскости II на этом чертеже;

на фиг.3 показан в увеличенном масштабе фрагмент III реверсора тяги решетчатого типа настоящему изобретению, представленного на фиг.2;

на фиг.4 показана в аксонометрии область соединения перегородки 15 со звукопоглощающей панелью 13 для реверсора тяги решетчатого типа согласно заявленному изобретению; и

на фиг.5 показан вид по стрелке V на фиг.4 указанной перегородки и указанной звукопоглощающей панели.

Обратимся к фиг.3, где показана задняя решетчатая рама 3, содержащая ряд отверстий 17 (обычно 2-3 с каждой стороны), расположенных по окружности на некотором расстоянии друг от друга.

Указанные отверстия предназначены для прохода приводов 16, которые расположены между неподвижной конструкцией 1 и внутренней стенкой 11 и, таким образом, обеспечивают возможность скольжения подвижной конструкции 7 в направлении назад по потоку (положение реверсивной тяги) или вперед по потоку (положение прямой тяги) реверсора тяги.

Как показано на фиг.3, сечение задней рамы 3 имеет, по существу, U-образный профиль, причем нижняя ветвь 29 рамы на поверхности, обращенной к звукопоглощающей панели 13, содержит ряд площадок 31, которые равномерно расположены по окружности и/или целенаправленно расположены в точках максимального контакта между задней рамой и звукопоглощающей панелью.

Указанные площадки 31 имеют достаточный размер для формирования области контакта нижней ветви 29 задней рамы 3 со звукопоглощающей панелью 13 на том участке перемещения указанной звукопоглощающей панели, на котором ветвь 29 и указанная панель входят в контакт друг с другом.

Как показано на фиг.3, площадки 31 расположены на некотором расстоянии от панели 13, поскольку в большинстве случаев действия нагрузки контакт отсутствует: контакт происходит лишь в некоторых случаях действия нагрузки и при этом лишь в положении прямой тяги (т.е. когда самолет маневрирует с большим относительным перемещением между конструктивными элементами).

Как вариант, для усиления области контакта площадок 31 с панелью 13 можно использовать стыковочные пластины 33, например металлические пластины, расположенные в указанной области в соответствующих точках по окружности звукопоглощающей панели 13.

Для обеспечения надежного управления областями контакта нижней ветви 29 задней рамы 3 можно удалить часть указанной ветви, расположенную спереди по потоку и имеющую некоторую радиальную толщину r1, чтобы гарантировать, что радиальное расстояние между площадками 31 и звукопоглощающей панелью 13 (или соответствующими пластинами 33, где таковые установлены) меньше, чем радиальное расстояние, отделяющее переднюю по потоку часть ветви 29 от указанной звукопоглощающей панели (или пластин 33, где таковые установлены).

Кроме того, такая конструкция предотвращает любое нежелательное, т.е. неуправляемое, взаимное истирание передней по потоку части ветви 29 задней рамы 3 и звукопоглощающей панели 13 или пластин 33.

На фиг.4 и 5 показана выемка 35, выполненная на звукопоглощающей панели 13 на одной линии с отверстием 19, для размещения привода 16 и соединения между концом указанного привода и установочной пластиной 37, прикрепленной к звукопоглощающей панели 13 сзади по потоку перегородки 15.

Разумеется, следует понимать, что по окружности звукопоглощающей панели 13 выполнено несколько выемок 35 для обеспечения возможности размещения каждого из приводов, приводящих в действие подвижную конструкцию 7.

Указанные выемки 35, выполненные в звукопоглощающей панели 13, представляют собой области, в которых сотовая конструкция (не изображена), образующая звукопоглощающую панель 13, имеет наименьшую толщину и наибольшую плотность, таким образом, обеспечивая в этой области звукопоглощающей панели повышенное сопротивление сжимающим нагрузкам.

Следует отметить, что для площадок 31, предназначенных для входа в контакт со звукопоглощающей панелью 13, предпочтительно расположение точно в тех местах, где они входят в контакт со звукопоглощающей панелью 13 в указанных выемках 35.

Предпочтительно, при условии использования контактных пластин 33, эти пластины 33 могут быть расположены в выемках 35, как показано на фиг.5.

Преимущество последней конфигурации состоит в том, что пластины 33 не увеличивают радиальную толщину звукопоглощающей панели 13 и, таким образом, обеспечивают возможность уменьшения радиальной толщины подвижной конструкции 7.

Следует отметить, что задняя рама 3 может быть выполнена целиком из композита, и в этом случае площадки 31 могут быть выполнены из слоя стекла.

Как может быть очевидно из вышесказанного, настоящее изобретение представляет собой существенное усовершенствование уровня техники.

В частности, тогда как в уровне техники предприняты шаги для предотвращения любого контакта между звукопоглощающей панелью 13 и задней рамой 3 по всей области перемещения подвижной конструкции 7, напротив, в настоящем изобретении обеспечена возможность такого контакта, когда подвижная конструкция 7 находится положении прямой тяги.

Тем не менее приняты меры предосторожности, обеспечивающие управление указанным контактом, т.е. известны точное место и интенсивность такого контакта.

Указанное управление достигнуто использованием площадок, установленных под нижней ветвью задней рамы 3, которые обеспечивают точечный контакт со звукопоглощающей панелью 13 или пластинами 33, т.е. контакт, характеристики которого точно известны.

Посредством таких контактов обеспечена возможность устранения больших зазоров, неизбежных в устройствах, известных из уровня техники, между задней рамой 3 и звукопоглощающей панелью 13, в результате чего достигается существенное уменьшение радиальной толщины подвижной конструкции 7 в области решеток лопаток 5.

Иными словами, можно сказать, что для данной толщины аэродинамических линий подвижной конструкции 7 в области задней рамы 3 можно предоставить большее пространство для конструктивного исполнения указанной задней рамы 3. Такая задняя рама будет иметь меньший вес при той же изгибающей инерции, что и задняя рама, которая выполнена с большими зазорами по отношению к подвижной конструкции.

Реверсор тяги решетчатого типа содержит неподвижную конструкцию, на которой установлена задняя рама, несущая решетки лопаток, подвижную конструкцию и приводы между ними. Подвижная конструкция включает наружную стенку, внутреннюю стенку, образованную звукопоглощающей панелью, и перегородку, соединяющую наружную стенку со звукопоглощающей панелью. Приводы проходят через отверстия, выполненные в задней раме и в перегородке. Задняя рама и звукопоглощающая панель расположены радиально настолько близко друг к другу, что обеспечивается возможность их контакта друг с другом управляемым способом, когда указанная подвижная конструкция находится в положении прямой тяги. Другое изобретение группы относится к авиационной гондоле, оборудованной указанным выше реверсором тяги. Изобретения позволяют снизить толщину подвижной конструкции в области решеток лопаток реверса тяги. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Реверсор тяги решетчатого типа, содержащий:
- неподвижную конструкцию (1), на которой установлена задняя рама (3), несущая указанные решетки лопаток (5);
- подвижную конструкцию (7), содержащую наружную стенку (9), внутреннюю стенку (11), образованную, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, одной звукопоглощающей панелью (13), и, по меньшей мере, одну перегородку (15), соединяющую указанную наружную стенку (9) с указанной звукопоглощающей панелью (13); и
- приводы (16), расположенные между указанной неподвижной конструкцией (1) и указанной подвижной конструкцией (7), проходящие через отверстия (17, 19), выполненные в указанной задней раме (3) и в указанной перегородке (15),
отличающийся тем, что указанная задняя рама (3) и указанная звукопоглощающая панель (13) расположены радиально настолько близко друг к другу, что обеспечивается возможность их контакта друг с другом управляемым способом, когда указанная подвижная конструкция (7) находится в положении прямой тяги.

2. Реверсор тяги по п.1, отличающийся тем, что указанная задняя рама (3) в области своего контакта с указанной звукопоглощающей панелью (13) содержит контактные площадки (31) для контакта с указанной панелью (13).

3. Реверсор тяги по п.1, отличающийся тем, что указанная звукопоглощающая панель (13) в области своего контакта с указанной задней рамой (3) содержит контактные пластины (33) для контакта с указанной задней рамой (3).

4. Реверсор тяги по п.2, отличающийся тем, что указанные площадки (31) и указанные пластины (33) расположены с возможностью взаимодействия друг с другом.

5. Реверсор тяги по п.2, отличающийся тем, что указанные контактные площадки (31) расположены на задней по потоку части указанной задней рамы (3), а передняя по потоку часть указанной задней рамы имеет такую форму, что, по меньшей мере, в периферийных областях, где расположены указанные площадки (31), радиальное расстояние между ней и указанной звукопоглощающей панелью (13) или указанными пластинами (33), если таковые присутствуют, больше радиального расстояния, отделяющего указанные площадки (31) от указанной звукопоглощающей панели (13) или от указанных пластин (33), если таковые присутствуют.

6. Реверсор тяги по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что указанная звукопоглощающая панель (13) имеет выемки (35), выполненные с возможностью прохождения в них указанных приводов (16), причем указанные площадки (31) расположены с возможностью взаимодействия с указанными выемками (35).

7. Реверсор тяги по п.6, отличающийся тем, что указанные пластины (33) расположены в указанных выемках (35).

8. Реверсор тяги по любому из пп.1-5, 7, отличающийся тем, что указанная задняя рама (3) выполнена из композита.

9. Реверсор тяги по любому из пп.2-5, 7, отличающийся тем, что указанные площадки (31) выполнены из слоев стекла.

10. Авиационная гондола, оборудованная реверсором тяги решетчатого типа по любому из предыдущих пунктов.