ГОНДОЛА, ОСНАЩЕННАЯ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНИМ КЛАПАНОМ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК B64D29/00 

Изобретение относится к гондоле для турбореактивного двигателя.

Воздушное судно приводят в движение несколько турбореактивных двигателей, каждый из которых содержится в гондоле, которая также вмещает несколько дополнительных исполнительных устройств, связанных с ее работой и обеспечивающих различные функции, во время работы или простоя турбореактивного двигателя. Эти дополнительные исполнительные устройства, в частности, содержат механическую систему для активации реверсоров тяги.

Как правило, гондола имеет трубчатую конструкцию, содержащую воздухозаборник спереди турбореактивного двигателя, среднюю секцию, предназначенную для окружения вентилятора турбореактивного двигателя, и заднюю секцию с возможностью вмещения устройств реверса тяги и окружения камеры сгорания турбореактивного двигателя, и завершается в инжекционное сопло, выпускное отверстие которого расположено после турбореактивного двигателя.

Современные гондолы часто предназначены для вмещения двухконтурного турбореактивного двигателя, способного вырабатывать при помощи лопастей вентилятора струю горячего воздуха (также именуемую первичным потоком), выходящую из камеры сгорания турбореактивного двигателя.

Гондола, как правило, оснащена наружной конструкцией, именуемой наружным неподвижным каркасом (ННК), которая совместно с внутренней концентрической конструкцией, именуемой внутренним неподвижным каркасом (ВНК), ограничивает кольцевой проток, также именуемый потоковой секцией, предназначенный для направления потока холодного воздуха, именуемого вторичным потоком, который циркулирует снаружи турбореактивного двигателя. Первичный и вторичный поток выбрасываются из турбореактивного двигателя сзади гондолы.

По некоторому оборудованию турбореактивного двигателя проходят текучие среды под высоким давлением. В случае преждевременной поломки этого оборудования внутренняя панель подвергается избыточному давлению, что может, в том числе, приводить к разрушению части упомянутой панели и/или оборудования, располагаемого в этой среде. Во избежание подобного разрушения в задней части внутренней панели наружного каркаса у выхода кольцевого протока обычно устанавливают по меньшей мере один клапан избыточного давления, причем расход газа, вызывающий избыточное давление, затем теоретически сбрасывают непосредственно за пределы гондолы.

Однако расход газа, создаваемый взрывом, создаваемым в отсеке турбореактивного двигателя, может быть вытеснен только после того, как он пройдет весь путь до ближайшего клапана избыточного давления.

В настоящий момент, на практике известно, что это расстояние имеет негативный эффект, сильно ограничивая преимущества от интеграции подобных клапанов избыточного давления, настолько, что каркас и/или оборудование могут пострадать перед сбросом избыточного давления. Было выявлено, что в некоторых случаях эти клапаны избыточного давления не играют вообще никакой роли.

Из документа США №4,825,644 известно формирование выпускных средств во внутренней панели, причем эти выпускные средства содержат по меньшей мере один клапан избыточного давления, оснащенный средствами раскрытия для обеспечения потока минимального расхода наружу в случае несвоевременного избыточного давления, причем эти средства выполняют с помощью по меньшей мере одной распорки, оснащенной фиксирующими средствами, выполненными с возможностью фиксации упомянутой распорки в положении раскрытия, в случае создания избыточного давления, требующего открывания клапана избыточного давления. Следовательно, избыточное давление, несвоевременно возникающее в турбореактивном двигателе, немедленно спускается внутрь кольцевого протока через выпускные средства и, следовательно, не может приводить к разрушению внутренней панели и/или окружающего оборудования.

Целью настоящего изобретения является предоставление альтернативного решения, которое, соответственно, состоит из гондолы для турбореактивного двигателя, относящейся к типу, содержащему заднюю секцию, выполненную из наружного каркаса, который совместно с внутренней концентрической конструкцией, содержащей внутреннюю панель, предназначенную для окружения нижнего участка турбореактивного двигателя, формирует кольцевой поток для так называемого вторичного потока, причем упомянутая гондола содержит выпускные средства, сформированные во внутренней панели и содержащие по меньшей мере один клапан избыточного давления, оснащенный средствами раскрытия для обеспечения потока минимального расхода наружу в случае несвоевременного избыточного давления, причем эти средства раскрытия выполняют с помощью по меньшей мере одной распорки, оснащенной фиксирующими средствами, выполненными с возможностью фиксации упомянутой распорки в положении раскрытия, в случае создания избыточного давления, требующего открывания клапана избыточного давления, отличающейся тем, что распорка содержит полый кожух, один конец которого зафиксирован в клапане избыточного давления, причем кожух выполнен с возможностью скольжения в нем штока, имеющего конец, зафиксированный во внутренней панели, причем фиксирующие средства выполнены, с одной стороны, с помощью фиксирующего пальца, расположенного в корпусе и имеющего первый конец, шарнирно смонтированный с возможностью поворота вокруг оси в зоне конца кожуха, зафиксированного в клапане избыточного давления, и второй конец, помещенный в полость, сформированную в штоке, и, с другой стороны, упругих возвратных средств, предназначенных для продольного смещения от центра упомянутого фиксирующего пальца относительно полости штока, при проскальзывании штока в кожух, препятствуя, таким образом, его возврату.

Выпускные средства предпочтительно расположены спереди внутренней панели.

Очевидно, что другое решение для преодоления потенциального риска повторного закрывания может также заключаться в интеграции средств для торможения движения на повторное закрытие клапана избыточного давления, так что последний может найти точку своего равновесия.

Таким образом выбирают расположение клапана или клапанов избыточного давления в предлагаемой гондоле максимально близко к оборудованию турбореактивного двигателя, которое с наибольшей вероятностью может создать максимальное избыточное давление, обеспечивая спуск этого избыточного давления клапаном или клапанами избыточного давления без создания напряжения в жесткости внутренней панели внутреннего каркаса.

В частности, оригинальность изобретения заключается в возможности получения пользы от очень высокого локального избыточного давления у точки взрыва для активации немедленного открытия выпускных средств, таким образом, окончательно обеспечивая квазимгновенный выхлоп газов, образованных при взрыве. Следовательно, риск повреждения внутренней панели и/или оборудования вокруг значительно уменьшен.

Непосредственные преимущества подобной установки заключаются в экономии в цене и весе, так как, учитывая, что внутренняя панель внутреннего корпуса больше не подвергается напряжению под воздействием несвоевременного избыточного давления, следовательно, нет необходимости в подборе ее размеров для противостояния подобным напряжениям. Кроме того, производители воздушных судов получают больше свободы при выборе расположения клапана или клапанов избыточного давления вдоль кольцевого протока.

Учитывая расположение этих выпускных средств, гондола, предлагаемая в изобретении, предпочтительно содержит средства распознавания, выполненные таким образом, что они обеспечивают визуальную индикацию активации выпускных средств снаружи.

Средства распознавания предпочтительно содержат систему управления, активация которой зависит от активации выпускных средств.

Однако также предпочтительно система управления соединена по меньшей мере с одним элементом внешней механической визуализации через передаточные средства.

Система управления содержит соединенный с передаточными средствами предварительно напряженный триггер, высвобождение которого зависит от активации выпускных средств.

Кроме того, изобретение относится к воздушному судну, оснащенному по меньшей мере одной гондолой согласно изобретению.

Реализация изобретения понятна из подробного описания далее со ссылкой на чертежи, на которых:

фиг.1 является схематичным видом гондолы согласно изобретению в продольном сечении в закрытом положении;

фиг.2 и 3 являются частичными схематичными видами в аксонометрии внутренней панели гондолы согласно предпочтительному варианту изобретения при развороте клапана избыточного давления;

фиг.4 является видом в аксонометрии клапана избыточного давления согласно изобретению;

Фиг.5 является частичным видом распорки в продольном сечении в состоянии покоя клапана избыточного давления, представленного на фиг.4;

фиг.6 является частичным видом распорки в продольном сечении в положении разворота клапана избыточного давления, представленного на фиг.4;

фиг.7 является частичным схематичным видом гондолы, представленной на фиг.2, оснащенной средствами распознавания.

Как показано на фиг.1, гондола воздушного судна 1, предлагаемая в изобретении, содержит известным образом наружную конструкцию 2, именуемую ННК, ограничивающую кольцевой проток 3, совместно с внутренней концентрической конструкцией 4, именуемой ВНК, предназначенную для окружения каркаса турбореактивного двигателя (на чертеже не показан) до задней части вентилятора (5).

В частности, этот наружный каркас 2 состоит из передней секции 6 воздухозаборника, средней секции 7, предназначенной для окружения вентилятора 5, и задней секции 8, обычно образованной по меньшей мере двумя створками.

Внутренний каркас 4 содержит внутреннюю панель 10, окружающую нижний участок турбореактивного двигателя. Как представлено на фиг.2 и 3, во внутренней панели 10 выполнены выпускные средства 11, так что любое несвоевременное избыточное давление, возникающее в отсеке турбореактивного двигателя, выпускается в кольцевой проток 3.

Эти выпускные средства 11 предпочтительно расположены спереди внутренней панели 10 для расположения их максимально близко к чувствительным зонам, в которых благодаря взрыву в отсеке избыточного давления может возникать избыточное давление. Эти выпускные средства 11 содержат по меньшей мере один клапан 12 избыточного давления, оснащенный распоркой 13. Клапан 12 избыточного давления зафиксирован на внутренней панели 10 и шарнирно смонтирован с возможностью поворота вокруг последней при помощи ряда шарниров 9.

Гондола согласно изобретению в частности представлена на фиг.4-6.

Распорка 13 клапана 12 избыточного давления содержит полый цилиндрический кожух 14, выполненный с возможностью скольжения в нем штока 15. Этот кожух 14 имеет конец 16, шарнирно установленный с возможностью поворота вокруг оси 33 в фиксирующей пластине 31, закрепленной на клапане 12 избыточного давления, а шток 15, продолжающий кожух 14, имеет конец 17, шарнирно смонтированный в фиксирующем блоке 32, прикрепленном к внутренней панели 10 внутреннего каркаса 4.

В частности, и как представлено на фиг.5 и 6, фиксирующий палец 120 помещен в корпус 14 и расположен между его концом 16 и штоком 15.

В частности, этот фиксирующий палец 120 имеет первый конец 121, шарнирно смонтированный с возможностью поворота вокруг оси 33 в зоне конца 16 кожуха 14, и второй конец 123, расположенный в полости 124, выполненной в штоке 15.

Кроме того, упругие возвратные средства выполнены в виде по меньшей мере одной пружины сжатия 122.

Последняя расположена перпендикулярно относительно фиксирующего пальца 120 в области конца 16 кожуха 14 и имеет первый конец 125, опирающийся на внутреннюю грань боковой поверхности 30 кожуха 14, и второй конец 126, расположенный в слепом поперечном отверстии 127, сформированном в фиксирующем пальце 120.

Таким образом, когда клапан 12 избыточного давления находится в закрытом положении в продолжении внутренней панели 10 внутреннего каркаса 4, кожух 14, фиксирующий палец 120 и шток 15 соосны друг относительно друга.

С другой стороны, в случае несвоевременного возникновения избыточного давления в отсеке турбореактивного двигателя, достаточного для открытия клапана 12 избыточного давления, шток 15 с усилием скользит в кожухе 14, как показано на фиг.11, а второй конец 123 фиксирующего пальца 120 извлекается из полости 124 штока 15 благодаря скольжению последнего в развернутое положение. Затем пружина сжатия 122 с усилием поворачивает первый конец 121 фиксирующего пальца вокруг упомянутой оси 33, что приводит к продольному смещению от центра фиксирующего пальца 120 относительно полости 124 штока 15. Относительно возврата этот шток будет зафиксирован, так как второй конец 123 фиксирующего пальца 120 уже не расположен напротив полости 124, представленной штоком 15.

Следовательно, эти фиксирующие средства обеспечивают возможность фиксации распорки 13 в положении, заданном для обеспечения потока минимального расхода наружу в случае несвоевременного возникновения избыточного давления.

Необходимо отметить, что боковая поверхность 30 кожуха 14 может иметь отверстие 128, которое обеспечивает доступ к фиксирующему пальцу 120 в процессе технического обслуживания на земле для поворота с усилием его вокруг оси 33 для его расположения параллельно кожуху 14 и штоку 15, таким образом окончательно обеспечивая отведение последнего назад.

Кроме того, чтобы позволить оператору или операторам немедленно проверять снаружи во время полета, были ли активированы или нет выпускные средства 11, предпочтительно выполняют средства распознавания 129.

Для этого средства обнаружения 129 содержат систему управления, активация которой зависит от активации выпускных средств 11, как схематично показано на фиг.7.

Эта система управления предпочтительно содержит кулачок, вращение которого зависит от открытия клапана 12 избыточного давления. Этот кулачок предпочтительно соединен с предварительно напряженным триггером, соединенным с передаточными средствами 130, прикрепленными по меньшей мере к одному элементу 131 внешней механической визуализации.

В частности, вращение кулачка приводит к высвобождению предварительно напряженного триггера, который при высвобождении тянет за собой передаточные средства, преимущественно выполненные в виде тросика 130, причем это приводит к развороту механического элемента, предпочтительно выполненного в виде устройства 131 «выскакивающего» типа, как представлено в развернутом положении на фиг.2.

Однако, несмотря на то, что изобретение описано в связи с определенными вариантами выполнения, приведенными в качестве примера, изобретение ими не ограничивается и содержит все технические эквиваленты описанных средств, а также их комбинации, если они находятся в пределах объема изобретения.

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к гондоле (1) для турбореактивного двигателя. Гондола (1) содержит наружный каркас (2), выпускные средства (11), выполненные во внутренней панели и содержащие клапан избыточного давления (12), оснащенный средствами (13) раскрытия. Средства раскрытия выполнены в виде распорки (13), оснащенной фиксирующими средствами, выполненными с возможностью фиксации распорки в положении раскрытия. Распорка содержит полый кожух (14), конец (16) которого зафиксирован в клапане (12) избыточного давления, причем кожух выполнен с возможностью скольжения в нем штока (15), имеющего конец (17), зафиксированный во внутренней панели (10). Фиксирующие средства содержат, с одной стороны, фиксирующий палец (120), расположенный в корпусе (14) и имеющий первый конец (121), шарнирно смонтированный с возможностью поворота вокруг оси (33) в зоне конца (16) кожуха, и второй конец (123), помещенный в полость (124), выполненную в штоке (15), и, с другой стороны, упругие (122) возвратные средства, выполненные с возможностью продольного смещения от центра упомянутого фиксирующего пальца относительно полости штока. Технический результат заключается в улучшении сброса избыточного давления, возникающего в турбореактивном двигателе. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Гондола для турбореактивного двигателя, относящаяся к типу, содержащему заднюю секцию (8), содержащую наружный каркас (2), который совместно с внутренней концентрической конструкцией (4), содержащей внутреннюю панель (10), предназначенную для окружения нижнего участка турбореактивного двигателя, формирует кольцевой проток (3) для так называемого вторичного потока, причем упомянутая гондола содержит выпускные средства (11), выполненные во внутренней панели и содержащие по меньшей мере один клапан избыточного давления (12), оснащенный средствами (13) раскрытия для обеспечения потока минимального расхода наружу в случае несвоевременного избыточного давления, причем эти средства раскрытия выполнены в виде по меньшей мере одной распорки (13), оснащенной фиксирующими средствами, выполненными с возможностью фиксации упомянутой распорки в положении раскрытия, в случае возникновения избыточного давления, требующего открытия клапана избыточного давления, отличающаяся тем, что распорка содержит полый кожух (14), конец (16) которого зафиксирован в клапане (12) избыточного давления, причем кожух выполнен с возможностью скольжения в нем штока (15), имеющего конец (17), зафиксированный во внутренней панели (10), причем фиксирующие средства содержат, с одной стороны, фиксирующий палец (120), расположенный в корпусе (14) и имеющий первый конец (121), шарнирно смонтированный с возможностью поворота вокруг оси (33) в зоне конца (16) кожуха, и второй конец (123), помещенный в полость (124), выполненную в штоке (15), и, с другой стороны, упругие (122) возвратные средства, выполненные с возможностью продольного смещения от центра упомянутого фиксирующего пальца относительно полости штока, при проскальзывании штока в кожух, предотвращая таким образом его возврат.

2. Гондола по п.1, отличающаяся тем, что выпускные средства (11) расположены спереди внутренней панели (10).

3. Гондола по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит средства распознавания (129), обеспечивающие наружную визуальную индикацию активации выпускных средств (11).

4. Гондола по п.3, отличающаяся тем, что средства распознавания (129) предпочтительно содержат систему управления, активация которой зависит от активации выпускных средств (11).

5. Гондола по п.4, отличающаяся тем, что система управления соединена по меньшей мере с одним элементом (131) внешней механической визуализации через передаточные средства (130).

6. Гондола по п.5, отличающаяся тем, что система управления содержит предварительно напряженный триггер, соединенный с передаточными средствами (130), высвобождение которого зависит от активации выпускных средств (11).

7. Воздушное судно (1), отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одну гондолу, выполненную по любому из пп.1-6.