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 B 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 T=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 T=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 и колебательного движения закрылка нижней панели в вертикальной плоскости.

Для решения этой задачи в известном устройстве для 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 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=15-20° относительно оси передней кромки воздухозаборника и совершающей колебательные движения с периодом колебаний T=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{\left(A*B\right)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; A - высота воздухозаборника, м; B - 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.3 - то же, вид сверху, разрез A-A.

Устройство защиты включает в себя нижнюю панель 1, снабженной ребрами жесткости 2, на которой расположены узлы 3 на ее передней и задней кромках. В узлах 3 шарнирно закреплены односторонние выпуклые профили 4 и телескопические профили 5, вторые концы которых закреплены шарнирно в узлах 6 на корпусе воздухозаборника 7 летательного аппарата 8, расположенного на поверхности аэродрома 9. На двух задних телескопических профилях 5 установлены приводы 10 и шарнирно закреплены штоки приводов 11, закрепленные жестко на корпусе воздухозаборника 7. Приводы 11 закрыты обтекателями 12.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели 1 $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,05}$$ , с относительной шириной нижней панели 1 $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=\mathrm{0,9}-\mathrm{1,1}$$ и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели 1 $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника 7 от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, установлена под углом α=15-20° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7 и способна к совершению колебательных движений с периодом колебаний T=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели 1, м; l - длина нижней панели 1, м; b - ширина нижней панели 1, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника 7 от поверхности аэродрома 9, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{\left(A*B\right)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник 7, м; A - высота воздухозаборника 7, м; B - ширина воздухозаборника 7, м.

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов работает следующим образом.

Во время запуска двигателя на газовочной стоянке системой автоматического управления летательного аппарата 9 подаются сигналы на приводы 11 на выпуск устройства защиты. Штоки приводов 11 перемещаются вперед и перемещают по своим окружностям вперед профили 4 и 5 относительно своих осей в узлах 6. Одновременно с ними перемещается вперед и нижняя панель 1 в узлах 3 на угол α=15°-20° и на относительную длину выдвижения нижней панели 1 $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника 7 от поверхности аэродрома 9 $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 7 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. Подаются сигналы на приводы 10, которые телескопическими профилями 5 начинают перемещать нижнюю панель 1 на угол α=15-20°, которая совершает колебательные перемещения с периодом колебаний T=1,0-4,0 с.

На поверхности аэродрома 9 вихревые шнуры не образуются, так как они обладают малой интенсивностью, а, следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт воздухозаборника 7.

При рулении летательного аппарата 8 по аэродрому 9 средство защиты работает аналогично.

В процессе взлета летательного аппарата 8 подаются сигналы на выключение приводов 10, которые фиксируют на угле α=15-20° нижнюю панель 1, перекрывая зону разлета посторонних предметов из-под колеса передней стойки шасси. В момент отрыва колеса передней стойки шасси от поверхности аэродрома 9 подаются сигналы на включения приводов 11, которые производят уборку нижней панели 1 в корпус воздухозаборника 7.

Повторное включение устройства производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.

Повторное выключение устройства защиты из работы осуществляется при выключении двигателя летательного аппарата 8.

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. Устройство защиты содержит нижнюю панель, выполненную с относительной длиной нижней панели $$\overline{\text{l}}=\raisebox{1ex}{$\text{l}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.=\text{0}\text{,9}-\text{1}\text{,05}$$ , с относительной шириной нижней панели $$\overline{\text{b}}=\raisebox{1ex}{$\text{b}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.=\text{0}\text{,9}-\text{1}\text{,1}$$ и имеет в кормовой части закрылок с относительной длиной закрылка нижней панели $$\overline{c}=c/l=\mathrm{0,2}-\mathrm{0,4}$$ , и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\text{λ}}=\raisebox{1ex}{$\text{λ}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{\text{H}}=\raisebox{1ex}{$\text{H}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.$$ от 0,8, до 1,25. Закрылок нижней панели совершает колебательные движения на угол α_З=25-30° относительно оси передней кромки воздухозаборника с периодом колебаний T=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; c - длина закрылка нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}=\text{2}\sqrt{\left(\text{A*B}\right)\text{/π}}$$ эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; A - высота воздухозаборника, м; B - ширина воздухозаборника, м. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты двигателя от попадания посторонних предметов. 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 $$\overline{\text{l}}=\raisebox{1ex}{$\text{l}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.=\text{0}\text{,9}-\text{1}\text{,05}\text{,}$$ с относительной шириной нижней панели $$\overline{\text{b}}=\raisebox{1ex}{$\text{b}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.=\text{0}\text{,9}-\text{1}\text{,1}$$ , имеет в кормовой части закрылок с относительной длиной закрылка нижней панели $$\overline{c}=c/l=\mathrm{0,2}-\mathrm{0,4,}$$ и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\text{λ}}=\raisebox{1ex}{$\text{λ}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{\text{H}}=\raisebox{1ex}{$\text{H}$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, установлена под углом α=15-20° относительно оси передней кромки воздухозаборника, при этом закрылок нижней панели совершает колебательные движения на угол α_З=25-30° относительно оси передней кромки воздухозаборника с периодом колебаний T=1,0-4,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; c - длина закрылка нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $${\text{D}}_{\text{ЭКВ}}=\text{2}\sqrt{\left(\text{A}\cdot \text{B}\right)\text{/π}}$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; A - высота воздухозаборника, м; B - ширина воздухозаборника, м.