УЗЕЛ ПОДВЕСКИ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2014 года по МПК B64D27/26 

Изобретение относится к узлу подвески для турбореактивного двигателя летательного аппарата, а также к силовой установке, содержащей турбореактивный двигатель, гондолу и указанный узел подвески.

Из уровня техники известно, что турбореактивный двигатель летательного аппарата размещен в гондоле, соединенной с пилоном, который обеспечивает подвес образуемой таким образом силовой установки под крылом летательного аппарата или вблизи фюзеляжа.

Между пилоном и газогенератором турбореактивного двигателя установлены штанги для восприятия нагрузки, которые принимают на себя усилия, обусловленные тягой двигателя.

В известных силовых установках эти штанги подвержены действию высоких температур, вызванных работой камеры сгорания двигателя, что требует использования особых стальных сплавов, имеющих довольно большой вес.

В этой связи, задача настоящего изобретения заключается в разработке средств, позволяющих использовать более легкие материалы для штанг, принимающих на себя нагрузку.

В рамках решения поставленной задачи предложен узел подвески для турбореактивного двигателя летательного аппарата, содержащий пилон и штанги для восприятия нагрузки от турбореактивного двигателя, соединенные с указанным пилоном. Узел характеризуется тем, что он снабжен средствами, отдельными от указанного пилона, которые обеспечивают теплоизоляцию штанг от турбореактивного двигателя.

Благодаря наличию указанных средств теплоизоляции штанг удается изолировать штанги от излучения и конвекции, обусловленных теплотой, излучаемой двигателем. В результате, становится возможным изготавливать штанги из менее теплостойких и более легких материалов типа титана, алюминия или композитов.

В соответствии с другими необязательными признаками предлагаемого узла подвески,

- указанные средства теплоизоляции включают в себя отдельную изолирующую оболочку для каждой штанги для восприятия нагрузки; благодаря таким оболочкам изоляция штанг выполняется исключительно легким способом;

- указанные средства теплоизоляции включают в себя изолирующую оболочку, общую для указанных штанг; благодаря такому техническому решению удается уменьшить количество используемых деталей;

- указанные оболочка или оболочки выполнены съемными; вследствие этого облегчается осмотр штанг;

- указанные средства теплоизоляции включают в себя изолирующую перегородку, установленную между штангами для восприятия нагрузки и зоной, предназначенной для размещения турбореактивного двигателя; такое решение обеспечивает защиту пилона от теплового воздействия, а следовательно, позволяет выполнить по меньшей мере часть пилона из композитных материалов, и тем самым еще больше снизить вес узла;

- указанная перегородка закреплена на пилоне и/или на штангах и/или выполнена с возможностью крепления на турбореактивном двигателе;

- указанная перегородка выполнена с возможностью функционирования в качестве противопожарного экрана на случай возгорания в двигательном отсеке, с тем чтобы предотвратить распространение огня на штанги для восприятия нагрузки и на пилон;

- между указанной изолирующей перегородкой и внутренней конструкцией гондолы помещены уплотнительные средства; эти прокладки предотвращают конвекционную передачу тепла от двигателя, а также препятствуют распространению огня или горячих газов в случае возгорания в двигательном отсеке.

Изобретение также относится к силовой установке, содержащей вышеописанный узел подвески, турбореактивный двигатель, подвешенный на этом узле подвески, и гондолу, охватывающую указанные узел подвески и турбореактивный двигатель.

В соответствии с одним из необязательных признаков изобретения, в силовой установке предусмотрены каналы для забора воздуха в зоне вторичного потока гондолы, обеспечивающие охлаждение указанных средств теплоизоляции. Такое решение способствует поддержанию низкой температуры штанг.

Остальные особенности и преимущества изобретения станут более понятными из ознакомления с нижеследующим описанием, изложенным со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 в аксонометрии изображает заявляемый узел, соответствующий первому варианту изобретения;

фиг.2 в увеличенном масштабе изображает поперечное сечение штанги для восприятия нагрузки, входящей в предлагаемый узел, соответствующий другому варианту изобретения;

фиг.3 и 4 спереди и сзади, и частично в аксонометрии, изображают заявляемый узел, соответствующий еще одному варианту изобретения;

фиг.5 и 6 дают виды, соответствующие фиг.3 и 4, но иллюстрирующие предлагаемый узел в положении техобслуживания;

фиг.7 и 8 схематически в разрезе изображают показанный на фиг.3 - 6 узел, находящийся, соответственно, в положении обычного функционирования и положении техобслуживания.

Как показано на фиг.1, предлагаемый узел содержит пилон 1, закрепляемый под крылом летательного аппарата и выполненный с возможностью удержания турбореактивного двигателя 3, включающего в себя верхнюю по потоку часть, образующую вентилятор 5, и нижнюю по потоку часть, образующую газогенератор 7.

Пилон 1 соединен с указанными верхней по потоку и нижней по потоку частями турбореактивного двигателя 3, соответственно, верхним по потоку соединительным средством 9 и нижним потоку соединительным средством 11.

Как и во всех традиционных системах, между верхней по потоку частью 15 газогенератора 7 и задней частью 17 пилона 1 проходят штанги 13а и 13b для восприятия нагрузки.

Эти две штанги 13а и 13b разделены промежутком в зоне 15, но сходятся друг к другу по мере приближения к задней части 17 пилона 1.

Согласно изобретению, предусмотрена теплоизоляционная оболочка 19, которая может представлять собой, например, титановый или стальной лист либо покрытие, образованное пленкой из нержавеющей стали, в которую заключен изолирующий материал наподобие кварцевого волокна. Эта оболочка охватывает одновременно обе указанные штанги 13а, 13b для восприятия нагрузки, в результате чего обеспечивается, во-первых, теплоизоляция штанг от тепла, излучаемого газогенератором 7, и, во-вторых, теплозащитный экран для пилона 1.

Указанная оболочка 19, охватывающая обе штанги для восприятия нагрузки, состоит предпочтительно из двух полуоболочек, которые прикреплены друг к другу разъемным образом, что обеспечивает возможность быстрого доступа к штангам 13а, 13b для проведения визуального осмотра и/или работ по техобслуживанию.

Кроме того, предлагаемый узел содержит гондолу, охватывающую турбореактивный двигатель 3. На фиг.1 гондола не показана, но ее можно видеть на фиг.3-8, рассмотрение которых приведено ниже.

В порядке альтернативы единой оболочке 19, охватывающей сразу обе штанги 13а, 13b для восприятия нагрузки, в изобретении можно предусмотреть отдельную оболочку 19 для каждой штанги 13, как это видно на фиг.2.

Как показано на фиг.2, каждая оболочка 19 состоит из двух полуоболочек 21а, 21b, соединенных со штангой 13 посредством держателей 23а, 23b.

Следует отметить, что в соответствии с вариантом изобретения, представленным на фиг.1, равно как и в соответствии с вариантом, представленным на фиг.2, оболочка 19 может проходить по всей длине штанг 13а, 13b для восприятия нагрузки или же только по части их длины.

Необходимо также иметь в виду, что верхнее по потоку соединительное средство 9 и нижнее по потоку соединительное средство 11 тоже могут быть покрыты теплоизолирующими оболочками.

В соответствии с вариантом изобретения, представленным на фиг.3-8, между газогенератором 7 и штангами 13а, 13b для восприятия нагрузки помещена перегородка 25.

На фиг.3-8 можно видеть гондолу, являющуюся составной частью заявляемого узла.

Эта гондола состоит из двух полуформ 27а, 27b, каждая из которых установлена с возможностью поворота вокруг пилона 1 между положением обычного функционирования (показано на фиг.3, 4 и 7) и положением техобслуживания (показано на фиг.5, 6 и 8).

Каждая полуформа 27а, 27b включает в себя внешнюю конструкцию 29а, 29b и внутреннюю конструкцию 31а, 31b, причем указанные внешняя и внутренняя конструкции ограничивают собой кольцевой канал 33, по которому циркулирует поступающий от вентилятора 5 холодный воздух.

На боковых краях перегородки 25, которая проходит по существу по всей длине газогенератора 7, размещены прокладки 35а, 35b, взаимодействующие при положении обычного функционирования с внутренними конструкциями 31а, 31b (см. фиг.7).

Благодаря этим прокладкам обеспечивается надлежащая герметичность между перегородкой 25 и внутренними конструкциями 31а, 31b, что позволяет еще более усилить теплоизоляцию штанг 13а, 13b для восприятия нагрузки, а также пилона 1, от воздействий газогенератора 7.

Как более детально показано на фиг.7 и 8, перегородка 25 может удерживаться на газогенераторе 7 посредством держателей 37а, 37b, однако в качестве альтернативной или дополнительной меры можно также предусмотреть ее удержание с помощью других держателей (не показаны), прикрепленных к штангам 13а, 13b для восприятия нагрузки.

Кроме этого, перегородку 25 можно удерживать с помощью удерживающих средств, соединенных с пилоном 1.

Согласно одному из предпочтительных вариантов изобретения, на траектории движения потока холодного воздуха, циркулирующего по кольцевому каналу 33, предусмотрены воздухозаборники 39а, 39b, способствующие поддержанию низкой температуры штанг 13а, 13b для восприятия нагрузки.

Следует заметить, что перегородка 25 может быть выполнена из материала, стойкого к воздействию высоких температур (например, титанового или стального листа), либо покрыта термоизолирующим покрытием 41, способным выдерживать высокие температуры (см. фиг.6 и 8).

Преимущества настоящего изобретения непосредственно вытекают из предшествующего описания. Так, вследствие теплоизоляции штанг 13а, 13b для восприятия нагрузки удается поддерживать их температуру на сравнительно низком уровне, тем более если они охлаждаются воздухом, отводимым от холодного потока, создаваемого вентилятором.

Благодаря поддержанию температуры на низком уровне становится возможным изготавливать штанги для восприятия нагрузки из менее теплостойких материалов, являющихся более легкими, например, из титана, алюминия или из композитных материалов.

В случае варианта изобретения, показанного на фиг.3-8, перегородка 25 позволяет изолировать пилон 1 от тепла, излучаемого газогенератором 7, благодаря чему становится возможным изготавливать из более легких материалов в том числе и пилон.

Упомянем также, что во всех рассмотренных выше вариантах изобретения обеспечивается исключительно легкий доступ к штангам для восприятия нагрузки как для визуального контроля, так и для физического. Так, в соответствии с вариантами, показанными на фиг.1 и 2, оператору достаточно лишь снять оболочки 19, охватывающие указанные штанги, а в случае варианта, показанного на фиг.3-8, лишь раскрыть полуформы 27а, 27b, в результате чего он сразу же сможет оценить состояние этих штанг (см. фиг.5 и 6).

Специалистам данной области техники должно быть очевидно, что настоящее изобретение не ограничено описанными выше и проиллюстрированными на чертежах вариантами осуществления, которые рассмотрены в данной заявке лишь в качестве поясняющих примеров.

Кроме того, следует понимать, что изобретение применимо в равной мере как к гондолам с решетчатым или створчатым реверсором тяги, так и к так называемым «гладким гондолам» (т.е. гондолам без реверсора тяги).

Изобретение относится к узлу подвески для турбореактивного двигателя (3) летательного аппарата, содержащему пилон (1) и штанги (13а, 13b) для восприятия нагрузки от турбореактивного двигателя (3), соединенные с указанным пилоном (1). Предложенный узел характеризуется тем, что он снабжен средствами (19, 25), отдельными от указанного пилона (1), которые обеспечивают теплоизоляцию указанных штанг (13а, 13b) от турбореактивного двигателя (3). 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Узел подвески для турбореактивного двигателя (3) летательного аппарата, содержащий пилон (1) и штанги (13а, 13b) для восприятия нагрузки от турбореактивного двигателя (3), соединенные с указанным пилоном (1), отличающийся тем, что он снабжен средствами (19, 25), отдельными от пилона (1), которые обеспечивают теплоизоляцию указанных штанг (13а, 13b) от турбореактивного двигателя (3).

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что указанные средства теплоизоляции включают в себя отдельную изолирующую оболочку для каждой штанги (13а, 13b) для восприятия нагрузки.

3. Узел по п.1, отличающийся тем, что указанные средства теплоизоляции включают в себя изолирующую оболочку (19), общую для указанных штанг (13а, 13b).

4. Узел по п.2 или 3, отличающийся тем, что указанные оболочка или оболочки (19) выполнены съемными.

5. Узел по п.1, отличающийся тем, что указанные средства теплоизоляции включают в себя изолирующую перегородку (25), установленную между штангами (13а, 13b) для восприятия нагрузки и зоной, предназначенной для размещения турбореактивного двигателя (3).

6. Узел по п.5, отличающийся тем, что указанная перегородка (25) закреплена на пилоне (1) и/или на штангах (13а, 13b) и/или выполнена с возможностью крепления на турбореактивном двигателе (3).

7. Узел по п.5 или 6, отличающийся тем, что на краях указанной перегородки (25) размещены уплотнительные средства (35а, 35b), выполненные с возможностью взаимодействия с внутренней конструкцией (31а, 31b) гондолы.

8. Силовая установка, содержащая узел подвески по любому из предшествующих пунктов, турбореактивный двигатель (3), подвешенный на этом узле подвески, и гондолу, охватывающую указанные узел подвески и турбореактивный двигатель (3).

9. Силовая установка по п.8, отличающаяся тем, что в ней предусмотрены каналы (39а, 39b) для забора воздуха в зоне (33) вторичного потока указанной гондолы, обеспечивающие охлаждение указанных средств (19; 25) теплоизоляции.