ГОНДОЛА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, СНАБЖЕННАЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ БЛОКИРОВКИ РЕВЕРСОРА ТЯГИ Российский патент 2013 года по МПК F02K1/72 B64D29/00 

Изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя.

Самолет приводится в движение с помощью нескольких турбореактивных двигателей, каждый из которых помещен в гондолу.

Гондола имеет, как правило, трубчатую структуру с воздухозаборником, помещенным перед турбореактивным двигателем, средней секцией, охватывающей вентилятор турбореактивного двигателя, и задней секцией, в которую могут быть помещены средства реверсирования тяги и которая охватывает камеру сгорания турбореактивного двигателя, и заканчивается обычно реактивным соплом, выход которого находится за турбореактивным двигателем.

Современные гондолы используются для установки в них двухконтурного турбореактивного двигателя, способного генерировать, во-первых, горячий воздушный поток (его называют также «первичным потоком»), выходящий из камеры сгорания турбореактивного двигателя, и, во-вторых, холодный («вторичный») воздушный поток, отходящий от вентилятора и циркулирующий снаружи от турбореактивного двигателя через особый кольцевой канал (его называют также «трактом»), образуемый между внутренней конструкцией, формирующей обтекатель турбореактивного двигателя, и внутренней стенкой гондолы. Оба эти потока выталкиваются из турбореактивного двигателя через заднюю часть гондолы.

Назначение реверсора тяги состоит в повышении эффективности торможения самолета при его посадке путем перенаправления вперед, по меньшей мере, части тяги, развиваемой турбореактивным двигателем. На этом этапе реверсор перекрывает тракт холодного потока, направляя этот поток к передней стороне гондолы, в результате чего создается обратная тяга, которая складывается с торможением колес самолета.

В зависимости от типа реверсора, могут использоваться разные средства для достижения подобной переориентации холодного потока. Тем не менее, во всех случаях конструктивно реверсор включает в себя подвижные капоты, имеющие возможность перемещаться из выдвинутого положения, в котором они открывают в гондоле канал для отклоненного потока, в убранное положение, в котором они перекрывают указанный канал. Эти подвижные капоты могут выполнять функцию отклонения или всего лишь активации иных отклоняющих средств.

Так, например, в решетчатых реверсорах, известных также под названием каскадных реверсоров, переориентация воздушного потока осуществляется с помощью решеток профилей, а капот выполняет при этом лишь функцию скольжения с целью раскрытия или перекрытия этих решеток. Предусматривают также дополнительные блокировочные дверцы/створки, которые приводятся в действие при скольжении капота и обеспечивают обычно перекрытие тракта за решетками, что позволяет оптимизировать переориентацию холодного потока.

В ходе проведения работ по техобслуживанию турбореактивного двигателя и охватывающей его гондолы важно быть уверенным в том, что подвижные капоты не смогут самопроизвольно раскрыться, так как подобная ситуация была бы опасной для операторов.

Подобным же образом, в случае повреждения внутренних защитных средств реверсора тяги, известных под названиями «первичные замки» (PLS, Primary Lock System) и «третичные замки» (TLS, Tertiary Lock System), может оказаться предпочтительным предусмотреть механическую блокировку подвижных капотов во избежание их раскрытия в полете, что имело бы катастрофические последствия.

Такую блокировку подвижных капотов реверсора тяги в процессе проведения операций техобслуживания можно выполнить с помощью специальных электрических и/или механических блокировочных систем. Блокировка же реверсора тяги в полете должна осуществляться, скорее, механическими средствами.

Подобная механическая блокировка производится, как правило, посредством привинчивания подвижных капотов к какой-либо неподвижной конструкции гондолы и/или путем установки специальных блокировочных штырей, помещаемых за подвижными капотами, по существу, в радиальном направлении, которые служат в этом случае в качестве упоров, препятствующих малейшему продольному поступательному перемещению подвижного капота.

Описанная выше система страдает целым рядом недостатков.

Прежде всего, штыри или винты приходится хранить на борту самолета, как правило, в особом отсеке, выполняемом в гондоле.

Далее, установка штырей или привинчивание капотов представляет собой довольно длительную и утомительную операцию, которая требует применения соответствующих инструментов.

Кроме того, следует иметь в виду, что тяжелые транспортные самолеты нового поколения оборудованы очень мощными турбореактивными двигателями, которые помещают в гондолу довольно внушительных размеров. Поэтому подвижные капоты оказываются более тяжелыми, так что для их блокировки необходимо монтировать особо прочные удерживающие системы. Это приводит к значительному увеличению количества блокировочных штырей или винтов, что крайне нежелательно.

Необходимо также отметить, что подвижные капоты реверсоров тяги имеют, как правило, форму двух полуцилиндрических кожухов, которые совершают скользящее перемещение по некоторой минимальной неподвижной конструкции, включающей в себя один или несколько верхних брусьев, расположенных в зоне стойки в точке, примерно соответствующей положению часовой стрелки «12 часов», а также один или несколько нижних брусьев, расположенных в точке, примерно соответствующей положению часовой стрелки «6 часов», каковые брусья скольжения несут на себе направляющие рельсы для подвижных капотов. Исходя из соображений синхронизации работы подвижных капотов и соблюдения безопасности, можно предусмотреть механическое соединение полуцилиндрических подвижных капотов. Для этой цели придется установить штыри или винты, которые в случае повреждения других штырей или винтов будут способны выдержать совокупные усилия, создаваемые всеми силовыми цилиндрами, предназначенными для выдвигания подвижных капотов.

Таким образом, если очевидное техническое решение могло бы состоять в уменьшении количества штырей или винтов до такой степени, чтобы их требовалось всего лишь больше одного, то размеры такого штыря придется выбирать так, чтобы он мог выдерживать вес двух подвижных капотов. Другая проблема заключается в том, что традиционно применяемые винты или штыри имеют в целом цилиндрическую или коническую форму, а стало быть, подвержены значительным усилиям среза в момент воздействия на них подвижного капота. Таким образом, вторая задача состоит в оптимизации распределения оказываемых на штырь усилий, что позволит наилучшим образом выбрать его размеры.

Указанные цели изобретения достигаются с помощью гондолы турбореактивного двигателя, имеющей переднюю секцию воздухозабора, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, снабженную, по меньшей мере, одной системой реверса тяги, которая содержит, во-первых, средства отклонения, по меньшей мере, части воздушного потока турбореактивного двигателя и, во-вторых, по меньшей мере, один капот, установленный с возможностью поступательного перемещения по, по меньшей мере, одному направляющему рельсу, по существу, в направлении, параллельном продольной оси гондолы, причем указанный подвижный капот может поочередно переходить из положения закрытия, в котором он обеспечивает непрерывность линии обтекания гондолы и перекрывает средства отклонения, в положение раскрытия, в котором он раскрывает в гондоле канал, высвобождая указанные средства отклонения, каковая гондола отличается тем, что задняя секция снабжена, по меньшей мере, одним штырем механической блокировки, установленным с возможностью перемещения по неподвижной конструкции задней секции в зоне направляющего рельса из убранного положения, в котором указанный штырь отодвинут от траектории перемещения рельса, обеспечивая возможность поступательного перемещения подвижного капота, в положение зацепления, в котором он образует упор, препятствующий скольжению подвижного капота в направлении задней части гондолы.

Таким образом, благодаря наличию встроенной системы блокировки, отпадает необходимость в установке и демонтаже средств механической блокировки, а также в их хранении в гондоле. Кроме того, учитывая, что штырь находится в зоне расположения неподвижной конструкции, для него можно использовать основные пути передачи усилий, и часть воспринимаемой им нагрузки становится легче распределять по неподвижной конструкции, поддерживающей реверсор тяги.

Целесообразно, чтобы указанный штырь был установлен с возможностью перемещения в плоскости скольжения рельса и перпендикулярно ему. Действительно, было обнаружено, что установка штыря именно в этом направлении обеспечивает лучшее распределение в нем усилий.

В соответствии с первым вариантом осуществления, подвижный штырь снабжен ручными средствами привода.

В соответствии со вторым вариантом осуществления, подвижный штырь снабжен электрическими средствами привода.

Целесообразно, чтобы подвижный штырь был связан со средствами индикации его введенного и/или убранного состояния.

Предпочтительно, чтобы штырь имел, по существу, плоскую поверхность контакта с рельсом. Благодаря наличию такой плоской контактной поверхности облегчается восприятие усилий сжатия и, следовательно, ограничиваются усилия среза.

Целесообразно, чтобы контактная поверхность штыря соответствовала профилю рельса.

Целесообразно также, чтобы, по меньшей мере, один штырь был установлен на нижнем продольном брусе задней секции.

Предпочтительно, чтобы гондола согласно изобретению была снабжена двумя полуцилиндрическими подвижными капотами.

Предпочтительно также, чтобы была предусмотрена возможность механического соединения капотов друг с другом. Такое соединение может быть как постоянным, так и разъемным. В результате эти два подвижных капота будут образовывать лишь один механический узел, что позволит, при условии, что размеры такого узла будут выбраны надлежащим образом, уменьшить количество блокировочных штырей до одного-единственного штыря на все подвижные капоты.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, подвижный штырь установлен на неподвижной конструкции задней секции с помощью приводной системы, содержащей, по меньшей мере, одну тягу, установленную с возможностью поворота на указанной неподвижной конструкции.

Остальные признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего описания, приводимого со ссылками на приложенные чертежи, где:

фиг.1 представляет собой схематическое изображение гондолы турбореактивного двигателя на виде снизу;

фиг.2 - увеличенный вид задней нижней части гондолы по фиг.1;

фиг.3 - частичное схематическое изображение подвижного капота реверсора тяги, установленного с возможностью скольжения по рельсу, жестко связанному с брусом, снабженным съемным штырем механической блокировки;

фиг.4 - вид спереди в разрезе штыря по фиг.3 в убранном положении;

фиг.5 - иллюстрация, отличающаяся от фиг.3 тем, что подвижный штырь находится во введенном положении, обеспечивающем блокировку подвижного капота;

фиг.6 - то же, что на фиг.4, но для введенного положения штыря.

На фиг.1 показана гондола 1 для двухконтурного турбореактивного двигателя.

Эта гондола образует трубчатое пространство для турбореактивного двигателя 4 и служит для обеспечения направленной циркуляции создаваемых им воздушных потоков. Она закреплена под крылом (не показано) самолета с помощью наклонной стойки 3, ориентированной в сторону передней части гондолы. В ней находятся также различные узлы, необходимые для работы турбореактивного двигателя 4.

Если говорить точнее, гондола 1 имеет наружную конструкцию, включающую в себя переднюю секцию, которая образует воздухозаборник 5, среднюю секцию 6, охватывающую вентилятор (не показан) турбореактивного двигателя, и заднюю секцию 9, охватывающую двигатель и включающую в себя систему реверса тяги.

Задняя секция 9 является продолжением средней секции 6 и включает в себя наружную конструкцию, которая обеспечивает непрерывную линии обтекания со средней секцией 6 и в которую помещены средства реверса тяги. Она имеет также внутреннюю конструкцию 10 обтекателя двигателя 4, которая вместе с наружной конструкцией ограничивает тракт 11, предназначенный для циркуляции холодного воздушного потока в случае использования двухконтурного турбореактивного двигателя типа, представленного здесь.

Система реверса тяги содержит капоты 12, выполненные каждый с возможностью поступательного перемещения и поочередного перехода из положения закрытия, в котором он перекрывает решетки профилей (не показаны), обеспечивая структурную непрерывность средней секции 6, что обеспечивает возможность отвода холодного потока через тракт 11 в так называемом режиме прямой тяги, в положение раскрытия, в котором он открывает решетки профилей, раскрывая тем самым канал в гондоле 1 и блокируя, сам по себе или посредством приведения в действие специальных блокировочных средств, тракт 11 за решетками профилей, что дает возможность переориентировать холодный поток, переводя работу в так называемый режим обратной тяги.

Подвижные капоты 12 установлены с возможностью поступательного перемещения по направляющим рельсам 15, жестко связанным с какой-либо неподвижной конструкцией задней секции 9.

Если говорить точнее, задняя секция 9 выполнена в виде двух боковых полустворок, расположенных по обе стороны гондолы 1, которые могут раскрываться, обеспечивая доступ к турбореактивному двигателю 4.

Каждая полустворка имеет верхнюю кромку, снабженную средствами крепления (не показаны) к стойке 3 типа замков (для бокового раскрытия) или шарниров (для радиального раскрытия), и нижнюю кромку, снабженную средствами блокировки, обеспечивающими закрытие обеих полустворок.

Таким образом, каждая полустворка имеет неподвижную конструкцию, состоящую из верхнего продольного бруса (не показан), находящегося вблизи от стойки 3, и нижнего продольного бруса 14, при этом каждый из этих брусьев снабжен, по меньшей мере, одним направляющим рельсом 15, внутрь которого введен специальный ползун 16, относящийся к соответствующему подвижному капоту 12.

Кроме того, подвижный капот 12 каждой части механически связан с подвижным капотом 12 другой части с помощью соединительных средств 100, которые могут быть разблокированы на части длины подвижных капотов 12, находящейся за направляющими рельсами 15 нижних продольных брусьев 14.

Как было разъяснено выше, реверсор тяги снабжен несколькими системами блокировки, а именно первичными замками (не показаны), одним третичным замком 16 и системой 17 механической блокировки, являющимися предметом настоящего изобретения.

Указанная система 17 механической блокировки выполнена в виде блокировочного штыря 18, установленного с возможностью перемещения в зоне расположения заднего конца нижнего продольного бруса 14 в направлении, поперечном по отношению к этому брусу, и через соответствующее отверстие 19, выполненное в боковой поверхности 20 в зоне расположения конца соответствующего рельса 16, причем указанный штырь 18 установлен также с возможностью перемещения по продольному брусу 14 из убранного положения, в котором этот штырь не выходит за пределы боковой поверхности, во введенное положение, в котором он выступает за пределы боковой поверхности через отверстие 19, образуя при этом концевой упор для конца рельса 16.

Имеется направляющее кольцо 20, жестко связанное с брусом 14, которое обеспечивает надежное поступательное перемещение штыря 18.

В данном случае предусмотрено ручное приведение в действие штыря 18 с помощью системы тяг 21, обеспечивающей преобразование движения поворота рукоятки в поступательное движение штыря 18.

Указанная система тяг 21 связана с вспомогательной системой тяг 22, обеспечивающей одновременно движение указателя состояния 23 из отведенного положения, которое соответствует убранному положению штыря 18 и в котором этот указатель состояния отходит от стенки подвижного капота 12, во введенное положение, которое соответствует введенному положению штыря 18 и в котором указатель выступает за пределы подвижного капота 12 через соответствующую прорезь 25.

Целесообразно, чтобы часть стенки подвижного капота 12, где выполнена прорезь 25, была выполнена в виде дверцы 26, обеспечивающей доступ к ручным средствам привода блокировочного штыря 18.

Совершенно очевидно, что в порядке альтернативы или дополнения вполне можно предусмотреть использование электрических средств привода штыря 18, а также средств световой сигнализации состояния.

Как говорилось выше, поскольку предусмотрена механическая связь подвижных капотов 12, можно, как в рассмотренном здесь примере, использовать лишь один блокировочный штырь 18, который будет обеспечивать одновременную блокировку всех капотов.

Должно быть очевидно, что в случае, когда не предусмотрено механическое соединение подвижных капотов 12, следует использовать по одной блокировочной системе 17 на каждый подвижный капот.

Кроме того, следует помнить, что, в соответствии с одним из предпочтительных признаков изобретения, штырь 18 имеет поверхность контакта с ползуном 16, которая выполняется, по существу, плоской, что позволяет облегчить восприятие усилий сжатия, а не среза.

Разумеется, изобретение никоим образом не ограничивается описанными выше и показанными на чертежах вариантами осуществления, которые приведены лишь в качестве иллюстративных примеров.

Изобретение относится к реверсивным устройствам турбореактивных двигателей. Гондола двигателя содержит переднюю секцию воздухозаборника, среднюю секцию и заднюю секцию, снабженную системой реверса тяги. Система реверса тяги содержит средства отклонения части воздушного потока турбореактивного двигателя, капоты (12), установленные с возможностью поступательного перемещения по направляющему рельсу (15) в направлении, параллельном продольной оси гондолы, и внутреннюю систему блокировки капота (12), содержащую первичный и третичный замки. Подвижный капот (12) выполнен с возможностью переходить из положения закрытия, в котором он перекрывает средства отклонения, в положение раскрытия, в котором он раскрывает в гондоле канал, открывая указанные средства отклонения. Задняя секция снабжена штырем (18) механической блокировки, установленным с возможностью перемещения по неподвижной конструкции задней секции в зоне направляющего рельса из убранного положения, в котором указанный штырь отодвинут от траектории перемещения рельса, обеспечивая возможность поступательного перемещения подвижного капота, во введенное положение, в котором он образует упор, препятствующий скольжению подвижного капота в направлении задней части гондолы. Обеспечивается блокировка капота в полете в случае повреждения внутренних систем блокирования. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Гондола (1) турбореактивного двигателя (4), имеющая переднюю секцию (5) воздухозабора, среднюю секцию (6), охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию (9), снабженную по меньшей мере одной системой реверса тяги, которая содержит:
средства отклонения по меньшей мере части воздушного потока турбореактивного двигателя;
по меньшей мере один капот (12), установленный с возможностью поступательного перемещения по по меньшей мере одному направляющему рельсу (15), по существу, в направлении, параллельном продольной оси гондолы, причем указанный подвижный капот выполнен с возможностью поочередно переходить из положения закрытия, в котором он обеспечивает непрерывность линии обтекания гондолы и перекрывает средства отклонения, в положение раскрытия, в котором он раскрывает в гондоле канал, открывая указанные средства отклонения;
а также внутренние системы блокировки указанного капота, представленные первичным замком и третичным замком,
отличающаяся тем, что задняя секция снабжена по меньшей мере одним штырем (18) механической блокировки, выполненным с возможностью блокировки самопроизвольного раскрытия указанного капота при полете в случае повреждения указанных внутренних систем блокировки капота или в ходе проведения работ по техобслуживанию турбореактивного двигателя и охватывающей его гондолы, для чего он установлен с возможностью перемещения по неподвижной конструкции задней секции в зоне направляющего рельса из убранного положения, в котором указанный штырь отодвинут от траектории перемещения по рельсу, обеспечивая возможность поступательного перемещения подвижного капота, во введенное положение, в котором он образует упор, препятствующий скольжению подвижного капота в направлении задней части гондолы, причем подвижный штырь (18) механической блокировки снабжен ручными средствами привода (21).

2. Гондола (1) по п.1, отличающаяся тем, что указанный штырь (18) механической блокировки установлен с возможностью перемещения в плоскости скольжения рельса (15) и перпендикулярно указанному рельсу.

3. Гондола (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подвижный штырь (18) механической блокировки снабжен электрическими средствами привода.

4. Гондола (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подвижный штырь (18) механической блокировки связан со средствами (23) сигнализации его введенного и/или убранного состояния.

5. Гондола (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что штырь (18) механической блокировки имеет, по существу, плоскую поверхность контакта с рельсом (15).

6. Гондола (1) по п.5, отличающаяся тем, что контактная поверхность штыря (18) механической блокировки соответствует профилю рельса (15).

7. Гондола (1) по любому из пп.1, 2 или 6, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один штырь (18) механической блокировки установлен на нижнем продольном брусе (14) задней секции (9).

8. Гондола (1) по любому из пп.1, 2 или 6, отличающаяся тем, что она снабжена двумя полуцилиндрическими подвижными капотами (12).

9. Гондола (1) по п.8, отличающаяся тем, что предусмотрена возможность механического соединения капотов (12) друг с другом.

10. Гондола (1) по любому из пп.1, 2 или 6, отличающаяся тем, что подвижный штырь (18) механической блокировки установлен на неподвижной конструкции задней секции с помощью приводной системы, содержащей, по меньшей мере, одну тягу (21), установленную с возможностью поворота на указанной неподвижной конструкции.