РЕГУЛИРУЕМОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК F02K1/82 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей (ТРД).

Известно регулируемое сопло ТРД, содержащее корпус с теплозащитным экраном, образующим с корпусом канал для прохождения охлаждающего воздуха, выполненным в виде секций с боковыми отбортовками, размещенными в окружном направлении, снабженными вставками со скобами, жестко прикрепленными к секциям экрана и шарнирно прикрепленными к корпусу створками (см. патент №2451194 класса F02К 1/12, опубл. в 2012 г.).

Недостатком этого устройства является то, что канал охлаждающего воздуха загроможден скобами крепления вставок, заклепками крепления скоб к секциям экрана, головки которых находятся как в охлаждающем канале, так и в потоке горячих газов, что вызывает местные срывы и возмущения потоков, а также боковыми отбортовками секций экрана. Указанное приводит к «затенению» площади канала охлаждения, местным перегревам и ухудшению охлаждения створок сопла.

Задачей изобретения является максимальное уменьшение «затенения» площади охлаждающего канала, особенно на его выходе к створкам сопла, и устранения источников местных срывов охлаждающего и горячего потоков и, соответственно, местных перегревов.

Указанная задача решается тем, что в известном регулируемом сопле турбореактивного двигателя, содержащем корпус с теплозащитным экраном, образующим с корпусом канал для прохождения охлаждающего воздуха, выполненным в виде секций с боковыми отбортовками, размещенных в окружном направлении и снабженных вставками со скобами, жестко прикрепленными к секциям экрана, и шарнирно прикрепленными к корпусу створками с экранами, согласно изобретению скобы размещены внутри вставок на глубине, не меньшей толщины скоб, при этом жесткое крепление скоб к секциям экрана выполнено посредством сварки или пайки, а боковые отбортовки секций экрана выполнены с уменьшением их ширины в направлении потока охлаждающего воздуха.

Такое выполнение крепления секций теплозащитного экрана и подрезанные отбортовки на боковых кромках секций в направлении к створкам и приварка или пайка скоб к секциям экрана позволяют получить более равномерную в окружном направлении подачу охлаждающего воздуха на створки реактивного сопла, при этом обеспечивая необходимую площадь проходного сечения и, следовательно, необходимого расхода воздуха без увеличения габаритов конструкции.

На фиг.1 представлен продольный разрез регулируемого сопла;

на фиг.2 - элемент А установки секций теплозащитного экрана со вставками и скобами в корпус сопла;

на фиг.3 - вид сверху на секции экрана со вставками и скобами (без корпуса и створок);

на фиг.4 - сечение Б-Б по секции экрана и вставкам.

Сопло содержит корпус 1, экран 2, причем между экраном и корпусом образован канал 3 для прохода охлаждающего воздуха. Экран 2 состоит из секций 4, на которых выполнены боковые отбортовки 5 (фиг.4) для обеспечения герметизации. На секциях 4 установлены вставки 6 и 7 со скобами 8, приваренные контактной точечной сваркой 9 или припаянные к секциям экрана 4. К корпусу 1 шарнирно прикреплены створки 10. На внутренней поверхности 11 вставок 6 и 7 выполнены углубления 12, в которых установлены скобы 8 на глубину L, не меньшую толщины скоб. Вставки 6 и 7 и скобы 8 закреплены между собой через шайбы 13 при помощи пальцев 14, при этом между торцем 15 пальцев 14 и внутренней поверхностью 11 скоб 8 имеется зазор В. Секции теплозащитных экрана 4 посредством боковых отбортовок 5 и накладок 16 входят в зацепление друг с другом в окружном направлении, при этом ширина боковых отбортовок 5 экрана 4 уменьшается и сводится на нет к срезу экрана, то есть на выходе к створкам 10. Между вставками 6 и 7 имеется зазор Д, а углублениями 12 во вставках 6 и 7 и скобами 8 - зазор Е. Зазоры В, Д и Е необходимы для поворота вставок 6 и 7 для осуществления сварки или припайки скоб 8 к секциям 4 экрана 2.

При запуске двигателя секции экрана 4 с одной стороны обтекают горячие газы, а с другой стороны - охлаждающий воздух, который подается в канал между корпусом и экраном и выходит в щель, образованную поверхностями вставок 6 и экраном, и далее выходит в канал охлаждения створок 10. Так как выходная щель канала является определяющей для обеспечения минимально необходимого расхода охлаждающего воздуха на створки на разных режимах работы двигателя, то устраненные «затенения» и выступы как внутри канала, так и со стороны горячего потока обеспечивают равномерный выход охлаждающего воздуха без турбулентных срывов и, как результат, затекания горячих газов в каналы створок. Указанное осуществляется в настоящем изобретении.

Предложенное изобретение обеспечивает надежное охлаждение сопла и увеличивает ресурс и надежность работы двигателя.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Регулируемое сопло содержит корпус с теплозащитным экраном и шарнирно прикрепленные к корпусу створки. Теплозащитный экран образует с корпусом канал для прохождения охлаждающего воздуха и выполнен в виде секций с боковыми отбортовками. Секции экрана размещены в окружном направлении и снабжены вставками со скобами, жестко прикрепленными к секциям. Скобы размещены внутри вставок на глубине, не меньшей толщины скоб, а жесткое крепление скоб к секциям экрана выполнено посредством сварки или пайки. Боковые отбортовки секций экрана выполнены с уменьшением их ширины в направлении потока охлаждающего воздуха. Изобретение позволяет обеспечить надежное охлаждение сопла, а также повысить ресурс и надежность двигателя. 4 ил.

Регулируемое сопло турбореактивного двигателя, содержащее корпус с теплозащитным экраном, образующим с корпусом канал для прохождения охлаждающего воздуха, выполненным в виде секций с боковыми отбортовками, размещенных в окружном направлении и снабженных вставками со скобами, жестко прикрепленными к секциям экрана, и шарнирно прикрепленными к корпусу створками с экранами, отличающееся тем, что скобы размещены внутри вставок на глубине, не меньшей толщины скоб, при этом жесткое крепление скоб к секциям экрана выполнено посредством сварки или пайки, а боковые отбортовки секций экрана выполнены с уменьшением их ширины в направлении потока охлаждающего воздуха.