УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОПАДАНИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ Российский патент 2013 года по МПК B64D33/02 

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты силовых установок летательных аппаратов от попадания посторонних предметов.

Известно устройство для защиты силовой установки с воздушно-реактивными двигателями от попадания посторонних предметов, содержащее поворотный защитный экран, размещенный перед входом в воздухозаборник двигателя (патент США №3168999, кл. B64D 33/02, 1965).

Известное устройство неэффективно при нахождении летательного аппарата на стоянке из-за наличия вихревого шнура на входе в воздухозаборник, способствующего попаданию посторонних предметов в его тракт, а также не известны рациональные размеры поворотного защитного экрана и его расположение от поверхности аэродрома.

Известно устройство для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в двух направляющих корпуса воздухозаборника, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, причем в направляющих расположены фиксаторы. Длина l_H нижней панели от передней кромки воздухозаборника и высота В миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении $${\overline{l}}_H=l_H/B=\mathrm{0,1}-\mathrm{1,0}$$ , ширина b_H нижней панели и ширина L миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении $${\overline{b}}_H=b_H/L=\mathrm{0,6}-\mathrm{0,8}$$ , а возвратно-поступательное перемещение нижней панели соответствует периоду колебаний Т=0,5-2,0 с (патент RU №2131530, МПК⁷ F02C 7/05, B64D 33/02, заявлен 30.03.98).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за возвратно-поступательного перемещения нижней панели с периодом колебаний Т=0,5-2,0 с на входе в воздухозаборник образуется нестационарное вихревое течение потока, которое может привести к срывным режимам на передних кромках воздухозаборника и, следовательно, к снижению запаса газодинамической устойчивости двигателя и, кроме того, устройство выполнено конструктивно сложно.

Задача предложенного изобретения - повышение эффективности устройства защиты двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт путем рационального выдвижения нижней панели в зависимости от местоположения воздухозаборника от поверхности аэродрома.

Для решения этой задачи в известном устройстве защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащем подвижную нижнюю панель, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, выдвижение нижней панели с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ и боковыми кромками с относительной высотой $$\overline{h}=\raisebox{1ex}{$h$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,08}-\mathrm{0,1}$$ , с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, установленную под углом α=15-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; h - высота боковой кромки нижней панели, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{(А*В)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

На фиг.1 изображен общий вид описываемого устройства защиты, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг.2 - то же, вид сверху, разрез А-А.

Устройство защиты включает в себя нижнюю панель 1, снабженной ребрами жесткости 2 и боковыми кромками 3, на которой расположены узлы 4 на ее передней и задней кромках. В узлах 4 шарнирно закреплены односторонние выпуклые профили 5 и 6, вторые концы которых закреплены шарнирно в узлах 7 на корпусе 8 воздухозаборника летательного аппарата 9, расположенного на поверхности аэродрома 10. К двум задним профилям 6 шарнирно закреплены штоки приводов 11, закрепленные жесткой связью с корпусом 8 воздухозаборника. Приводы 11 закрыты обтекателями 12.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ и боковыми кромками с относительной высотой $$\overline{h}=\raisebox{1ex}{$h$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,08}-\mathrm{0,01}$$ , с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ , где l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; h - высота боковой кромки нижней панели, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{(A*B)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Выдвижение нижней панели 1 осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.,$$ равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м.

Нижняя панель 1 установлена под углом α=15-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника 8.

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов работает следующим образом.

Во время запуска двигателя на газовочной стоянке системой автоматического управления летательного аппарата подаются сигналы на приводы 11 на выпуск устройства защиты. Штоки приводов 11 перемещаются вперед и перемещают по своим окружностям вперед профили 5 и 6 относительно своих осей в узлах 7. Одновременно с ними перемещается вперед и нижняя панель 1 в узлах 4 на угол α=15-25° и на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 8 на высоте $$\overline{H}=\mathrm{0,8}$$ необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на $$\overline{\lambda }=\mathrm{0,6,}$$ при $$\overline{H}=\mathrm{0,95}$$ соответственно на $$\overline{\lambda }=\mathrm{0,5}$$ , и т.д.

На поверхности аэродрома 10 вихревые шнуры не образуются, так как они замыкаются на нижнюю поверхность нижней панели и обладают малой интенсивностью, а следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт воздухозаборника 8.

При рулении летательного аппарата 9 по аэродрому 10 средство защиты работает аналогично.

В процессе взлета летательного аппарата 9 нижняя панель 1 перекрывает зону разлета посторонних предметов из-под колеса передней стойки шасси. В момент отрыва колеса передней стойки шасси от поверхности аэродрома 10 подается сигнал на включение приводов 11, которые производят уборку устройства защиты в корпус 8 воздухозаборника.

Повторное включение устройства производится при посадке летательного аппарата 9 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 10.

Повторное выключение устройства защиты из работы осуществляется при выключении двигателя летательного аппарата 9.

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность устройства защиты двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт.

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Нижняя панель устройства защиты выполнена с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ и боковыми кромками с относительной высотой $$\overline{h}=\raisebox{1ex}{$h$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,08}-\mathrm{0,1}$$ , с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, и установлена под углом α=15-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; h - высота боковой кромки нижней панели, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{(А*В)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты двигателя. 3 ил.

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, отличающееся тем, что нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ и боковыми кромками с относительной высотой $$\overline{h}=\raisebox{1ex}{$h$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,08}-\mathrm{0,1,}\text{ c }$$ относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, и установлена под углом α=15°-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; h - высота боковой кромки нижней панели, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{(А\cdot В)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.