РЕВЕРСОР ТЯГИ Российский патент 2014 года по МПК F02K1/72 

Настоящее изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя, содержащей реверсор тяги и регулируемый сопловый отсек.

Гондола, как правило, имеет трубчатую конструкцию и содержит воздухозаборник, расположенный перед турбореактивным двигателем, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, в которой размещены средства реверсирования тяги и которая окружает камеру сгорания турбореактивного двигателя. Кроме того, в конце гондолы обычно находится реактивное сопло, выпускное отверстие которого расположено позади турбореактивного двигателя.

Современные гондолы используют для установки в них двухконтурного турбореактивного двигателя, способного генерировать посредством вращающихся лопастей вентилятора горячий воздушный поток (первичный поток), выходящий из камеры сгорания турбореактивного двигателя, и холодный воздушный поток (вторичный поток), циркулирующий снаружи турбореактивного двигателя по кольцевому каналу (тракту), образованному между капотом турбореактивного двигателя и внутренней стенкой гондолы. Оба указанных воздушных потока выбрасываются из турбореактивного двигателя через заднюю часть гондолы.

Назначение реверсора тяги заключается в улучшении тормозных характеристик самолета при посадке за счет перенаправления вперед по меньшей мере части тяги, развиваемой турбореактивным двигателем. При этом реверсор тяги перекрывает холодный поток, направляя его в переднюю часть гондолы, в результате чего возникает обратная тяга, действующая совместно с колесной тормозной системой самолета.

В зависимости от типа реверсора тяги используют различные средства для осуществления подобного перенаправления холодного воздушного потока.

Однако в любом случае реверсор тяги содержит подвижные элементы, установленные с возможностью движения и перехода из выдвинутого положения, в котором они открывают в гондоле канал для отклоняемого потока, в задвинутое положение, в котором они закрывают указанный канал.

Указанные подвижные элементы могут самостоятельно осуществлять отклонение потока или приводить в действие другие отклоняющие средства.

Так, например, известны реверсоры тяги решетчатого типа, в которых изменение направления воздушного потока осуществляется посредством решетки отклоняющих лопаток, причем подвижный элемент представляет собой подвижный обтекатель, обеспечивающий раскрытие или закрытие решетки отклоняющих лопаток, причем указанный обтекатель установлен с возможностью поступательного движения вдоль продольной оси, проходящей, по существу, параллельно оси гондолы.

Помимо того, что указанный подвижный обтекатель выполняет функцию реверсирования тяги, он имеет задний отсек, который формирует реактивное сопло, обеспечивающее направленный отвод воздушных потоков.

Указанное реактивное сопло содержит совокупность подвижных панелей, установленных с возможностью вращения на заднем конце подвижного обтекателя.

Указанные панели установлены таким образом, что они способны поворачиваться в положение, вызывающее изменение сечения сопла, а также в положение, в котором, в режиме обратной тяги, они перекрывают тракт для обеспечения отклонения холодного потока в сторону решетки отклоняющих лопаток, открывающихся в результате скольжения подвижного обтекателя.

Кинематическая схема привода такого сопла довольно сложна.

В частности, поскольку сопло установлено на подвижном обтекателе, подвижные панели следует соединить с приводной системой, которая, во-первых, обеспечивает приведение указанных панелей в движение одновременно и синхронно с подвижным обтекателем в процессе реверсирования тяги, когда указанный обтекатель совершает движение для раскрытия решетки отклоняющих лопаток. Во-вторых, указанная приводная система должна обеспечивать приведение указанных подвижных панелей в движение, когда обтекатель находится в задвинутом положении, для регулирования сечения реактивного сопла в зависимости от режима полета, в частности режима взлета, крейсерского режима и режима посадки самолета.

Известны различные приводные системы, разработанные с учетом определенной заданной кинематики панелей регулируемого сопла и подвижного обтекателя.

Однако указанные известные системы не удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Они отличается низкой надежностью, причем многократно возрастают трудности их технического обслуживания.

Прежде всего, следует отметить, что для обеспечения направленного перемещения панелей из одного положения в другое в известных приводных системах предусмотрен линейный исполнительный механизм, соединенный с подвижным обтекателем и с передним концом одной или нескольких панелей.

Однако было установлено, что перемещения каждого исполнительного механизма во время вращательного движения панелей не являются линейными.

Поскольку на исполнительный механизм действуют усилия, возникающие при повороте панелей на разные углы, в частности при повороте панелей к внешней стороне тракта, исполнительный механизм может начать искривляться, в результате чего траектория его движения нежелательным образом отклонится от прямолинейной.

В результате подобного отклонения кинематика исполнительного механизма выходит за пределы линий гондолы во время такого маневра, что требует наличия дифференциала положения относительно подвижного обтекателя, который не будет параллельным его перемещению.

Кроме того, указанные нежелательные отклонения могут потребовать изменения положения исполнительного механизма относительно решетки отклоняющих лопаток.

Структура наружной конструкции подвижного обтекателя также оказывается измененной вследствие нарушения аэродинамической целостности, вызванного смещением исполнительного механизма наружу.

Кроме этого, для того чтобы обеспечить поворот панелей из одного положения в другое, предусматривают приводные штанги, прикрепляемые, с одной стороны, к панели, а с другой - к определенной неподвижной точке внутренней конструкции капота турбореактивного двигателя, ограничивающей тракт циркуляции холодного потока.

Однако из-за наличия указанных направляющих штанг, проходящих через тракт, возникают многочисленные аэродинамические нарушения в зоне с высокой скоростью циркуляции холодного потока в результате возникающего сопротивления.

Трудности возникают и с выбором точек крепления указанных штанг на внутренней конструкции капота турбореактивного двигателя.

Дело в том, что поскольку подвижная конструкция устройства и внутренняя конструкция капота турбореактивного двигателя не являются независимыми друг от друга, относительные деформации, испытываемые обеими указанными конструкциями, могут привести к нежелательным отклонениям в сечении соплового отсека на различных этапах полета.

Кроме того, учитывая указанную выше зависимость, усложняется процесс выполнения работ по техобслуживанию.

Для известных реверсоров тяги характерны значительные перемещения подвижного обтекателя на этапе изменения сечения соплового отсека, что предполагает наличия перекрытий на участке между подвижным обтекателем и неподвижной конструкцией реверсора, а также требует увеличения суммарной длины выдвижения используемых исполнительных механизмов.

Следствием указанных перемещений является также нарушение аэродинамической целостности гондолы, которое необходимо для обеспечения втягивания подвижного обтекателя в направлении вперед во время поворота панелей в положение увеличения сечения соплового отсека.

Кроме того, резкое увеличение количества таких перемещений негативно влияет на надежность уплотнительных систем между подвижным обтекателем и неподвижной конструкцией реверсора тяги.

Таким образом, одна из задач настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить техническое решение, лишенное указанных выше недостатков.

В этой связи, настоящее изобретение направлено на создание устройства, обеспечивающего реверсирование тяги и изменение сечения соплового отсека, которое отличается простой конструкцией.

Важно также разработать реверсор тяги, в котором обеспечено управление перемещениями исполнительного механизма при маневрировании подвижным обтекателем и панелями регулируемого соплового отсека.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать реверсор тяги, позволяющий ограничить перемещения подвижного обтекателя во время изменения сечения соплового отсека.

Целесообразно также предложить реверсор тяги, обеспечивающий возможность снижения аэродинамических потерь в тракте и достижения надежной герметизации между трактом и внешней стороной гондолы.

Наконец, еще одна задача настоящего изобретения заключается в создании реверсора тяги, в котором подвижная конструкция устройства и внутренняя конструкция капота турбореактивного двигателя были бы полностью независимы друг от друга.

Для решения указанных выше задач предложен реверсор тяги, содержащий по меньшей мере один подвижный обтекатель, установленный с возможностью поступательного движения в направлении, по существу, параллельном продольной оси гондолы, а также с возможностью поочередного перехода из закрытого положения, в котором он обеспечивает аэродинамическую целостность гондолы, в открытое положение, в котором он открывает в гондоле канал для отклоняемого потока, причем указанный подвижный обтекатель соединен по меньшей мере с одним регулируемым сопловым отсеком, образующим его продолжение, причем указанный сопловый отсек содержит по меньшей мере одну панель, установленную с возможностью вращения, причем указанная панель установлена также с возможностью поворота по меньшей мере в одно положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека, и с возможностью поворота в положение, в котором она перекрывает тракт холодного потока, образованный между неподвижной конструкцией капота турбореактивного двигателя и гондолой, причем подвижный обтекатель и панель соединены с приводными средствами, которые обеспечивают приведение их, соответственно, в поступательное и вращательное движение. Предлагаемый реверсор тяги отличается тем, что указанные приводные средства соединены с передним концом панели посредством приводной штанги, установленной с возможностью движения вокруг точек крепления, соответственно, на соответствующей подвижной панели и на соединенных с ней приводных средствах.

Благодаря настоящему изобретению движения приводных средств остаются прямолинейными в направлении, по существу, параллельном продольной оси гондолы, вне зависимости от этапа маневрирования подвижным обтекателем и панелями регулируемого соплового отсека.

Одно из преимуществ изобретения состоит в том, что устраняется необходимость в использовании приводных штанг, проходящих через тракт холодного потока гондолы.

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения, предлагаемый реверсор тяги может характеризоваться одним или несколькими из указанных ниже признаков, которые можно рассматривать как по отдельности, так и в любых технически возможных комбинациях:

- две приводные штанги расположены вокруг приводных средств панели;

- приводная штанга или штанги имеют изогнутую форму;

- приводная штанга или штанги соединены с капотом таким образом, что обеспечена аэродинамическая целостность гондолы;

- приводные средства содержат линейный исполнительный механизм, образованный тремя концентрическими кожухами, в частности центральным кожухом, наружным кожухом и внутренним кожухом, причем указанные три кожуха формируют стержни, причем центральный кожух имеет первую, наружную, резьбу, взаимодействующую с соответствующей резьбой наружного кожуха, а также вторую, внутреннюю, резьбу, взаимодействующую с соответствующей резьбой внутреннего кожуха, причем поступательное движение одного из кожухов заблокировано, при этом указанный один кожух выполнен с возможностью соединения с соответствующими вращающимися приводными средствами, тогда как два других кожуха, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с приводимыми в движение обтекателем и панелью, установлены с возможностью поступательного движения, причем вращательное движение двух указанных кожухов заблокировано;

- кожух, соединенный с вращающимися приводными средствами, представляет собой центральный кожух, причем внутренний кожух выполнен с возможностью соединения с подвижным обтекателем, причем наружный кожух выполнен с возможностью соединения с приводной штангой для поворота панели;

- шаг наружной резьбы центрального кожуха больше шага внутренней резьбы;

- приводные средства содержат два раздельных линейных исполнительных механизма, соединенных, соответственно, с приводимыми в движение обтекателем и панелью, причем каждый из исполнительных механизмов имеет стержень, обеспечивающий, соответственно, поворот панели в положение, в котором она перекрывает тракт холодного потока, и в положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека, а также поступательное движение обтекателя;

- приводные средства соединены со средствами управления, предназначенными для обеспечения контролируемого дифференциального перемещения приводимых в движение панели и обтекателя;

- панель установлена с возможностью вращения вокруг шарнира вдоль оси, перпендикулярной продольной оси гондолы;

- реверсор тяги дополнительно содержит передние уплотняющие средства, предусмотренные между трактом холодного потока и внешней стороной гондолы и расположенные под отклоняющими лопатками;

- реверсор тяги дополнительно содержит задние уплотняющие средства, расположенные между внутренней конструкцией обтекателя и панелью;

- панель на своем продолжении имеет неподвижный задний наконечник.

Кроме того, в настоящем изобретении предложена гондола двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая заднюю секцию, оснащенную предлагаемым реверсором тяги.

Остальные признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения станут понятны из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления, представленных в качестве примера и не имеющих ограничительного характера, причем описание приведено со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.

На фиг.1 схематично, в продольном разрезе показан реверсор тяги согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в положении, соответствующем режиму прямой тяги.

На фиг.2а и 2b в продольном разрезе показан исполнительный механизм реверсора тяги с фиг.1, причем он показан в задвинутом и выдвинутом положении, соответственно.

На фиг.3-5 схематично, в продольном разрезе изображен реверсор тяги с фиг.1, причем подвижные панели указанного реверсора тяги показаны, соответственно, в положении с открытым соплом, в положении с закрытым соплом и в положении, соответствующем режиму прямой тяги.

На фиг.6 схематично, в продольном разрезе показан реверсор тяги согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения в положении, соответствующем режиму прямой тяги.

На фиг.7 схематично, в продольном разрезе изображен реверсор тяги с фиг.6 в положении, соответствующем режиму обратной тяги.

На фиг.8 схематично, в продольном разрезе показан реверсор тяги с фиг.6, причем на данном чертеже изображены средства, приводящие в движение подвижный обтекатель указанного реверсора тяги.

На фиг.9 изображена решетка отклоняющих лопаток реверсора тяги с фиг.1 в разрезе вдоль плоскости Р' с фиг.1.

На фиг.10 показана система направления исполнительного механизма реверсора тяги с фиг.1 в разрезе вдоль плоскости Р с фиг.1.

На фиг.11 схематично, в продольном разрезе показан реверсор тяги согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения в положении, соответствующем режиму прямой тяги.

На фиг.12 в увеличенном масштабе показана зона А реверсора тяги с фиг.11.

На фиг.13 схематично, в продольном разрезе изображен реверсор тяги согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.14-16 схематично, в продольном разрезе показана подвижная панель реверсора тяги в соответствии с пятым вариантом изобретения в положениях, соответствующих режиму прямой тяги, режиму изменения сечения сопла и, соответственно, режиму обратной тяги.

Гондола формирует трубчатый корпус, предназначенный для размещения в нем двухконтурного турбореактивного двигателя. При этом гондола обеспечивает направленное движение воздушных потоков, генерируемых турбореактивным двигателем посредством лопастей вентилятора, в частности горячего воздушного потока, проходящего через камеру сгорания, и холодного воздушного потока, циркулирующего снаружи турбореактивного двигателя.

Гондола, как правило, содержит переднюю секцию, формирующую воздухозаборник, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, непосредственно расположенную вокруг турбореактивного двигателя.

На фиг.1 показана часть задней секции гондолы, обозначенная номером позиции 10.

Задняя секция 10 имеет наружную конструкцию 11, содержащую реверсор 20 тяги, и внутреннюю конструкцию 12 капота двигателя. Указанная внутренняя конструкция 12 совместно с наружной конструкцией 11 образует тракт 13 циркуляции холодного потока (в случае использования гондолы двухконтурного турбореактивного двигателя рассматриваемого выше типа).

Кроме того, задняя секция 10 содержит переднюю раму 14, подвижный обтекатель 30 и сопловый отсек 40.

Подвижный обтекатель 30 установлен с возможностью движения в, по существу, продольном направлении гондолы и перехода из закрытого положения, в котором он приходит в соприкосновение с передней рамой 14, обеспечивая при этом аэродинамическую целостность задней секции 10, в открытое положение, в котором он отходит от передней рамы 14 и открывает в гондоле канал, раскрывая решетку отклоняющих лопаток 15.

Движение подвижного обтекателя 30 осуществляется с использованием системы, содержащей направляющий рельс и ползун и известной специалистам в данной области техники.

Сопловый отсек 40 расположен на продолжении подвижного обтекателя 30 и содержит совокупность подвижных панелей 41, установленных с возможностью вращения на заднем конце подвижного обтекателя 30 и распределенных по периферии соплового отсека 40.

Каждая панель 41 установлена таким образом, что она способна поворачиваться в положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека 40, а также в положение, в котором она перекрывает тракт 13 холодного потока, направляя воздушный поток обратно к решетке отклоняющих лопаток 15, которые изменяют направление движение потока, обеспечивая, тем самым, реверсирование тяги.

Каждая панель 41 опирается на подвижный обтекатель 30 посредством шарниров 42 вдоль оси, перпендикулярной продольной оси гондолы, с внутренней частью подвижного обтекателя 30 и с указанной подвижной панелью 41.

Согласно настоящему изобретению переходом подвижной панели 41 из одного положения в другое управляют приводные средства 50, соединенные с панелью 41 посредством приводной системы 60, которая образована по меньшей мере одной приводной штангой 61, предусмотренной в задней части указанных приводных средств.

Приводные средства 50 приводят в движение подвижные обтекатели 30, а также обеспечивают поворот панели 41 в положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека 40, и в положение, в котором она перекрывает тракт 13 холодного потока.

Приводные средства 50 содержат по меньшей мере один электрический, гидравлический или пневматический исполнительный механизм.

Как видно на фиг.9, исполнительный механизм может быть расположен между двумя линиями крепления решетки отклоняющих лопаток 15.

В соответствии с одним из вариантов изобретения исполнительный механизм может быть отделен от решетки отклоняющих лопаток 15 и ориентирован в любом заданном угловом положении.

Согласно еще одному варианту изобретения, представленному на фиг.2а и 2b, исполнительный механизм представляет собой программируемый исполнительный механизм 51 двойного действия.

Под программируемым исполнительным механизмом двойного действия понимают исполнительный механизм, который обеспечивает приведение в движение подвижного обтекателя 30 и панели 41 соплового отсека 40 относительно неподвижной передней рамы 14, с разными скоростями, но с одинаковой приводной мощностью.

В частности, как показано на фиг.2а и 2b, указанный исполнительный механизм 51 содержит цилиндрическое основание 511, внутри которого расположены три концентрических трубчатых кожуха, формирующие стержни, а именно наружный кожух 512, центральный кожух 513 и внутренний кожух 514.

Основание 511 выполнено с возможностью крепления к передней раме 14, как правило, посредством карданного шарнира или шарового шарнира, хорошо известных специалистам из уровня техники.

Каждый из указанных трех трубчатых кожухов 512, 513, 514 механически соединен со смежным кожухом посредством наружной и/или внутренней резьбы.

В частности, в варианте изобретения, показанном на фиг.2а и 2b, наружный кожух 512 имеет внутреннюю резьбу 515, взаимодействующую с соответствующей наружной резьбой 516 центрального кожуха 513, при этом центральный кожух 513 имеет внутреннюю резьбу 517, которая взаимодействует с соответствующей наружной резьбой 518 внутреннего кожуха 514.

Поступательное движение центрального кожуха заблокировано, при этом центральный кожух установлен с возможностью вращения на вращающихся приводных средствах 519, расположенных внутри основания 511 исполнительного механизма 51. Что касается наружного 512 и внутреннего 514 кожухов, то их вращение заблокировано, но при этом они могут совершать поступательное движение, как проиллюстрировано на фиг.2b.

Действительно, можно видеть, что внутренний кожух 514 обеспечивает возможность перемещения подвижного обтекателя 30. Для этого указанный внутренний кожух на заднем конце имеет крепежную проушину 520, которая крепится к внутренней части подвижного обтекателя 30.

Наружный кожух 512 обеспечивает возможность поворота панели 41 соплового отсека 40.

Наружный кожух 512 задним концом соединен с передним концом панели 41 посредством по меньшей мере одной указанной выше приводной штанги 61, шарнирно закрепленной на поперечном приводном валике 521, предусмотренном в наружном кожухе.

Таким образом, перемещение наружного кожуха 514 в направлении к передней или задней части гондолы сопровождается поворотом приводной штанги 61 и, следовательно, панели 41.

Если обратиться теперь к приводной системе 60 с использованием штанг, то следует упомянуть, что длина штанги 61, а также точки привода штанги 61 на переднем конце подвижной панели 41 выбираются таким образом, чтобы обеспечить в режиме обратной тяги эффективное перекрытие тракта 13 холодного потока указанной панелью 41.

Точки привода приводной штанги 61 на переднем конце панели 41 предпочтительно находятся как можно дальше в направлении вперед, чтобы обеспечить как можно более длинное плечо рычага с шарниром 42 панели 41, как будет показано ниже.

Указанное переднее положение ограничивается наличием решетки отклоняющих лопаток 15.

Кроме того, в соответствии с первым вариантом изобретения, предусмотрено использование группы из двух приводных штанг 61, расположенных вокруг наружного кожуха 512 исполнительного механизма 51, то есть штанги поворачиваются вокруг поперечной оси с обеих сторон наружного кожуха 512 исполнительного механизма 51.

В соответствии со вторым вариантом изобретения, для каждой панели 41 требуется только одна приводная штанга 61. Для этого, в соответствии с одним из неограниченных примеров исполнения, точка привода штанги 61 на исполнительном механизме 51 может быть предусмотрена на наружном кожухе 512, смещенном в поперечном направлении к внешней стороне гондолы.

Кроме того, согласно альтернативному варианту исполнения, можно предусмотреть приводные штанги 61, выполненные так, чтобы обеспечить оптимальную кинематику и зазоры между поворачивающимися панелями и задней частью решетки отклоняющих лопаток 15.

Таким образом, в неограниченном варианте изобретения, представленном на фиг.1, каждая приводная штанга 61 может иметь изогнутую форму, что позволяет уменьшить или даже устранить необходимость в создании канала позади решетки отклоняющих лопаток 15 для перемещения штанги 61.

Такой вариант исполнения обеспечивает преимущество, которое заключается в том, что не прерывается структура решетки отклоняющих лопаток 15.

Благодаря такой приводной системе сохраняется прямолинейная траектория движения исполнительного механизма 51 вдоль продольной оси гондолы в процессе его выдвижения и втягивания для перемещения подвижного обтекателя 30 и панелей 41 соплового отсека 40.

В частности, во время увеличения сечения соплового отсека 40 ось, проходящая через две точки привода штанги 61, образует плечо рычага с шарниром 42 панели 41, что позволяет обеспечить наличие усилия в исполнительном механизма 51, допустимого на данном этапе изменения сечения соплового отсека 40. В результате исполнительный механизм 51 во время перемещений не отклоняется и сохраняет прямолинейную траекторию движения.

Кроме того, указанная приводная система предпочтительно отличается высокой надежностью, так как количество приводных элементов, расположенных в тракте 13 холодного потока, уменьшено по сравнению с реверсорами тяги, известными из уровня техники.

Это связано с тем, что отпадает необходимость в размещении приводных штанг 61 поперек тракта 13 для их крепления на внутренней конструкции 12 капота двигателя с целью перекрытия тракта и, тем самым, оптимизации реверсирования холодного потока.

Кроме того, подвижная конструкция 11 задней секции 10 становится независимой от внутренней конструкции 12 капота двигателя, что облегчает проведение работ по техобслуживанию гондолы.

Следует также отметить, что благодаря использованию программируемого исполнительного механизма двойного действия подвижный обтекатель 30 и подвижные панели 41 в процессе регулирования сечения соплового отсека 40 или в процессе реверсирования тяги приводятся в движение с использованием свойственной им кинематики.

В результате того, что кожухи 512, 513, 514 исполнительного механизма 51 имеют резьбы с различным шагом, а также благодаря одинаковой приводной мощности, можно автоматически регулировать ход и скорости перемещения подвижного обтекателя 30 и подвижной панели 41 относительно друг друга и относительно передней рамы 15.

В результате достигается преимущество, состоящее в том, что удается ограничить движения подвижного обтекателя 30 во время поворота подвижной панели 41 в положение, обеспечивающее увеличение или уменьшение сечения соплового отсека 40, до очень незначительных или даже нулевых значений.

Реверсор 20 тяги функционирует следующим образом.

Приводные средства 519 приводят во вращение центральный кожух 513, который сообщает движение наружному 512 и внутреннему 514 кожухам через соответствующие резьбы, 515, 516 и 517, 518.

Поскольку вращательное движение наружного 512 и внутреннего 514 кожухов заблокировано, приводное движение центрального кожуха 513 преобразуется в поступательное движение указанных кожухов 512 и 514.

Направление и линейная скорость поступательного движения каждого из кожухов зависят, соответственно, от направления вращения приводных средств 519, а также от ориентации и шага каждой резьбы.

В соответствии с одним из вариантов изобретения, шаг резьб 515, 516 больше шага резьб 517, 518. В результате наружный корпус 512 совершает поступательное движение со скоростью, превышающей скорость перемещения внутреннего корпуса 514, и, следовательно, панель 41 перемещаться быстрее, чем подвижный обтекатель 30.

Поступательное движение наружного корпуса 512 сопровождается поворотом приводной штанги или штанг 61 и, соответственно, поворотом панели 41.

На фиг.3-5 представлены разные положения подвижной панели 41 в зависимости от степени выдвижения программируемого линейного исполнительного механизма и от величины перемещения обтекателя 30.

Как видно на фиг.3, подвижный обтекатель 30 находится в закрытом положении и покрывает решетку отклоняющих лопаток 15.

Подвижный обтекатель 30 не переместился, поскольку внутренний кожух 514 исполнительного механизма 51 остался практически неподвижным.

Что касается наружного кожуха 512 исполнительного механизма 51, то он был приведен в движение и втянут в сторону передней части гондолы, что привело к повороту подвижной панели 41 от шарнира 42 к внешней стороне тракта 13, в результате чего произошло увеличение сечения соплового отсека 40.

На фиг.4 показано положение, при котором наружный кожух 512 исполнительного механизма 51 приведен в движение и выдвинут в сторону задней части гондолы, в результате чего подвижная панель 41 повернулась вокруг шарнира 42 к внутренней стороне тракта 13 и произошло уменьшение сечения соплового отсека 40.

В течение указанных двух этапов регулирования сечения соплового отсека 40 подвижный обтекатель 30 не меняет или меняет в очень малой степени свое положение перекрытия решетки отклоняющих лопаток 15.

Кроме того, уплотняющие средства, находящиеся спереди и сзади подвижного обтекателя 30, которые подробно описаны ниже, по-прежнему выполняют свою функцию.

В частности, как показано на фиг.3 и 4, перемещение панели 41 не оказало воздействия на переднее уплотнение 80, а зазоры, необходимые для перемещений подвижного обтекателя 30 относительно передней рамы 15, тоже не изменились.

На фиг.5 показано положение, при котором внутренний кожух 514 исполнительного механизма 51 выдвинут на максимальную величину. Таким образом, подвижный обтекатель 30 переместился в сторону задней части гондолы на величину, по существу равную длине решетки отклоняющих лопаток 15, для обеспечения ее полного раскрытия.

Одновременно с этим наружный кожух 512 приведен в движение в направлении назад, в результате чего панели 41 поворачиваются вокруг своих шарниров внутри тракта 13. Благодаря указанному движению панели 41 обеспечивают реверсирование тяги, перекрывая указанный тракт 13 и, тем самым, принудительно направляя воздух через решетку отклоняющих лопаток 15.

Как видно на фиг.5, благодаря выбранным значениям шага резьбы, наружный кожух 512 перемещается быстрее, чем внутренний кожух 514, при этом начинают сближаться две точки привода, соответственно, штанги 61 и подвижного обтекателя 30 на исполнительном механизме 51.

Поступательное движение подвижного обтекателя 30 и вращательное движение панели 41 соплового отсека 40 предпочтительно автоматически синхронизированы, что позволяет осуществить реверсирование тяги.

Следует иметь в виду, что вариант изобретения, рассмотренный выше применительно к фиг.1-5, не имеет ограничительного характера.

Так, например, в качестве альтернативы, можно предусмотреть, чтобы три трубчатых кожуха исполнительного механизма 51 по-другому соединялись с вращающимися приводными средствами и с двумя подвижными элементами, то есть с обтекателем 30 и с панелью 41 соплового отсека 40.

В соответствии с другим примером выполнения, не имеющим ограничительного характера, перемещение подвижного обтекателя 30 обеспечивает наружный кожух 512 исполнительного механизма, в то время как перемещение панели 41 соплового отсека 40 обеспечивает внутренний кожух 514.

В соответствии со вторым вариантом изобретения, представленным на фиг.6-8, приводные средства 50 содержат два независимых линейных исполнительных механизма 53, 55, которые обеспечивают, соответственно, поворот подвижных панелей 41 соплового отсека 40 и перемещение подвижного обтекателя 30.

Указанные исполнительные механизмы 53, 55 соединены со средствами управления (не показаны), обеспечивающими возможность поворота каждой панели 41, независимо друг от друга, в положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека 40, или в положение, в котором она перекрывает тракт 13 холодного потока, а также возможность движения подвижного обтекателя 30.

Таким образом, указанные средства управления обеспечивают контролируемое дифференциальное перемещение обтекателя 30 и панели 41.

В результате достигается преимущество, заключающееся в том, что удается удерживать подвижный обтекатель 30 в неподвижном состоянии, то есть в положении перекрытия решетки отклоняющих лопаток 15 в режиме прямой тяги во время регулирования сечения соплового отсека 40 подвижными панелями 41.

В частности, как показано на фиг.6 и 7, первый исполнительный механизм 53, обеспечивающий вращательное движение панелей 41, имеет цилиндрическое основание 531, внутри которого расположен стержень 532.

Основание 531 выполнено с возможностью крепления к передней раме 14, при этом стержень 532 задним концом соединен с передним концом панели 41 посредством по меньшей мере одной приводной штанги 61, шарнирно закрепленной на поперечном приводном валике 521, предусмотренном в его конструкции.

Указанная приводная штанга 61 обеспечивает поворот соответствующей панели 41 во время перемещения стержня 532 в сторону передней или задней части гондолы.

Таким образом, указанный вариант осуществления изобретения обеспечивает те же преимущества, что и первый вариант изобретения, описанный со ссылкой на фиг.1-5.

Как показано на фиг.8, внутренняя часть подвижного обтекателя 30 соединена по меньшей мере с одним концом второго исполнительного механизма 55, обеспечивающего перемещение обтекателя 30 в сторону передней или задней части гондолы.

Задний конец стержня 552 исполнительного механизма 55 соединен с внутренней конструкцией обтекателя 30, а основание 551 данного исполнительного механизма прикреплено передним концом к передней раме 14.

На фиг.6 и 7 подвижные панели 41 показаны в различных положениях.

На фиг.6 показано положение, при котором подвижный обтекатель 30 находится в закрытом состоянии и перекрывает решетку отклоняющих лопаток 15.

Стержень 532 первого исполнительного механизма 53 не выдвинут и обтекатель 30 обеспечивает обычное сечение соплового отсека.

На фиг.7 показано, что средства управления двумя исполнительными механизмами 53, 55 скомпонованы таким образом, чтобы они обеспечивали автоматическое перемещение обтекателя 30 и панели 41 по разным траекториям во время реверсирования тяги.

Стержень 532 первого исполнительного механизма 53 выдвинут на заданную длину в сторону задней части гондолы, в результате чего происходит поворот панели 41 через приводную штангу 61 внутрь тракта 13. Благодаря этому указанные панели 41 перекрывают указанный тракт и обеспечивают выполнение функции реверсирования тяги.

Стержень 552 второго исполнительного механизма 52 также выдвинут на заданную длину для обеспечения перемещения обтекателя 30 в сторону задней части гондолы с раскрытием при этом решетки отклоняющих лопаток 15.

В процессе регулирования сечения соплового отсека 40 средства управления обеспечивают поворот панелей 41 внутрь или наружу от тракта 13, при этом обтекатель 30 остается неподвижным.

Реверсор тяги, изображенный на фиг.1 и 3-5, дополнительно содержит передние уплотняющие средства 80, предусмотренные между трактом 13 холодного потока и внешней стороной гондолы, под решеткой отклоняющих лопаток 15.

Передние уплотняющие средства 80 предпочтительно закреплены на обтекателе 30.

Передние уплотняющие средства 80 содержат уплотняющую прокладку 81, которая предпочтительно крепится на переднем выступающем участке 82 внутренней части подвижного обтекателя 30 и находится в контакте с передней рамой 14.

Благодаря этому удается обеспечить плотный контакт между неподвижной конструкцией реверсора 20 тяги и подвижным обтекателем 30 во время этапа прямой тяги, то есть в процессе изменения сечения соплового отсека 40.

Передние уплотняющие средства 80 содержат также передний щиток 83, предназначенный для полной или частичной герметизации задней стороны решетки отклоняющих лопаток 15.

Указанный щиток вытянут в передней зоне внутренней части подвижного обтекателя 30 в направлении решетки отклоняющих лопаток 15 вплоть до участка, прилегающего к указанной решетке отклоняющих лопаток.

Кроме того, данный щиток может выполнять функцию экрана для холодного потока, принудительно направляющего данный поток в сторону решетки отклоняющих лопаток 15 во время реверсирования тяги.

Кроме того, реверсор 20 тяги содержит задние уплотняющие средства 90, предусмотренные между трактом 13 холодного потока и внешней стороной гондолы и расположенные под панелями 41 соплового отсека 40.

Указанные задние уплотняющие средства 90 содержат уплотняющую прокладку 91, которая крепится на заднем конце внутренней конструкции подвижного обтекателя 30 и находится в контакте с отводом 43 на внутренней стороне подвижной панели 41. Указанная уплотняющая прокладка 91 обеспечивает относительную герметичность на участке соединения обтекателя 30 и панелей 41.

В качестве альтернативного варианта, задние уплотняющие средства 90 могут быть закреплены непосредственно на подвижной панели 41.

На фиг.10 представлен еще один вариант осуществления изобретения, согласно которому реверсор 20 тяги дополнительно содержит средства 100, обеспечивающие направленное перемещение линейного исполнительного механизма 51.

Указанные направляющие средства 100 предотвращают продольный изгиб исполнительного механизма 51, который возникает из-за наличия штанг, создающих усилия, не совпадающие по направлению с главной осью исполнительного механизма 51.

В частности, наружный кожух 512 исполнительного механизма 51 установлен с возможностью движения в двух боковых направляющих 101, 102, обеспечивающих его направленное поступательное движение, причем указанные направляющие 101, 102 установлены в конструкции подвижного обтекателя 30.

Указанные направляющие 101, 101 выполнены так, что они проходят вдоль всей длины хода наружного кожуха 512 исполнительного механизма 51.

Каждая из указанных направляющих оснащена роликом 110 и выполнена так, что в нее может быть вставлен поперечный приводной валик двух приводных штанг 61, который охватывает указанный наружный кожух 512.

При использовании такой системы направления наружный корпус 512 исполнительного механизма 51 не испытывает действия никаких паразитных усилий, создаваемых штангами 61, благодаря чему устраняется опасность продольного изгиба.

Кроме того, в указанном альтернативном варианте изобретения не следует создавать статически неопределимую систему точек, упорядоченных между двумя точками привода подвижного обтекателя 30 и панели 41.

Таким образом, задается радиальный зазор для приведения в движение подвижного обтекателя посредством внутреннего кожуха исполнительного механизма.

В соответствии с одним из примеров, не имеющим ограничительного характера, внутренний кожух 514 исполнительного механизма 51 соединен с подвижным обтекателем 30 через поперечный приводной валик, помещенный в продолговатую полость, вытянутую в направлении, перпендикулярном к направлению перемещения обтекателя 30.

Возможен также другой вариант, согласно которому между двумя указанными элементами предусматривают эластичный участок сопряжения или дополнительно размещают приводную штангу, соединенную с обеих сторон с подвижным обтекателем 30 и с внутренним кожухом 514 и ориентированную в направлении главной оси исполнительного механизма 51.

На фиг.11 и 12 показан третий вариант осуществления изобретения, согласно которому приводную штангу или штанги 61 панелей 41 соединяют с капотом 62.

В результате достигается преимущество, которое заключается в том, что уменьшаются дефекты аэродинамической целостности гондолы в зоне крепления приводных штанг 61.

Указанный капот имеет Р-образный профиль, повернутый на 90°.

Указанный капот предпочтительно жестко закреплен на приводной штанге 61 верхней частью Р-образного профиля.

Кроме того, он расположен между подвижным обтекателем 30 и панелью 41 соплового отсека 40 в задней части.

Длинная секция Р-образного профиля введена в вырез 31, выполненный в наружной конструкции подвижного обтекателя 30, с тем чтобы обеспечить аэродинамическую целостность между наружной конструкцией подвижного обтекателя 30 и панелью 41 в задней части.

На фиг.13 представлен четвертый вариант осуществления изобретения, согласно которому на переднем конце подвижных панелей 41 соплового отсека предусмотрен отдельный отвод 44.

Указанный отвод 44 обеспечивает аэродинамическую целостность внешних линий гондолы во время регулирования сечения соплового отсека 40, в частности во время его уменьшения.

Таким образом, передний конец панели 41, смежный с наружной конструкцией подвижного обтекателя 30, имеет форму выемки, которая может быть выполнена с фаской 44, благодаря чему удается предотвратить ситуацию, когда панель 41 могла бы выйти за пределы внешних аэродинамических линий гондолы при ее повороте вокруг шарнира 42.

В результате сводится к минимуму неблагоприятное воздействие вращения панели 41 на аэродинамическую целостность гондолы.

Кроме того, в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения, представленным на фиг.14-16, на заднем конце подвижных панелей 41 соплового отсека 40 предусмотрен неподвижный задний наконечник 200.

Это позволяет сохранить отрегулированное сечения соплового отсека в режиме прямой тяги, при котором сведены к минимуму отклонения от допусков на сечение.

Таким образом, как показано, соответственно, на фиг.15 и 16, наконечник 200 остается неподвижным при изменении положения подвижных панелей 41 на положение уменьшения или увеличения сечения соплового отсека 40 и в процессе их поворота для перекрытия тракта 13 холодного потока для реверсирования тяги.

В качестве альтернативного варианта, наконечник 200 выполнен так, что на его заднем конце может быть предусмотрена ответная поверхность шевронного типа.

Очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления реверсора тяги, которые были описаны выше лишь в качестве частных примеров, а, напротив, охватывает все их возможные модификации.

Так, например, настоящее изобретение включает в себя вариант выполнения, согласно которому реверсор тяги не имеет решетки отклоняющих лопаток для отклонения холодного потока.

Реверсор тяги содержит подвижный обтекатель, соединенный с регулируемым сопловым отсеком, образующим его продолжение и содержащим панель, установленную с возможностью вращения. Подвижный обтекатель установлен с возможностью поступательного движения в направлении, параллельном продольной оси гондолы и поочередного перехода из закрытого положения, в котором он обеспечивает аэродинамическую целостность гондолы, в открытое положение, в котором он открывает в гондоле канал для отклоняемого потока. Панель соплового отсека установлена с возможностью поворота в положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека, и положение, в котором она перекрывает тракт холодного потока. Подвижный обтекатель и панель соединены с приводными средствами, обеспечивающими приведение их в поступательное и вращательное движение соответственно. Приводные средства соединены с передним концом панели посредством приводной штанги, установленной с возможностью движения вокруг точек крепления на панели соплового отсека и на соединенных с ней приводных средствах. Другое изобретение группы относится к гондоле двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащей заднюю секцию, оснащенную указанным выше реверсором тяги. Группа изобретений позволяет обеспечить параллельное оси гондолы положение осей приводных средств вне зависимости от положения подвижного обтекателя и панелей соплового отсека. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Реверсор (20) тяги, содержащий по меньшей мере один подвижный обтекатель (30), установленный с возможностью поступательного движения в направлении, по существу, параллельном продольной оси гондолы, а также с возможностью поочередного перехода из закрытого положения, в котором он обеспечивает аэродинамическую целостность гондолы, в открытое положение, в котором он открывает в гондоле канал для отклоняемого потока, причем указанный подвижный обтекатель (30) соединен по меньшей мере с одним регулируемым сопловым отсеком (40), образующим его продолжение, причем указанный сопловый отсек (40) содержит по меньшей мере одну панель (41), установленную с возможностью вращения, причем указанная панель (41) установлена также с возможностью поворота по меньшей мере в одно положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека (40), и с возможностью поворота в положение, в котором она перекрывает тракт (13) холодного потока, образованный между неподвижной конструкцией (12) капота турбореактивного двигателя и гондолой, причем подвижный обтекатель (30) и панель (41) соединены с приводными средствами (50), которые обеспечивают приведение их, соответственно, в поступательное и вращательное движение, отличающийся тем, что указанные приводные средства (50) соединены с передним концом панели (41) посредством приводной штанги (61), установленной с возможностью движения вокруг точек крепления, соответственно, на соответствующей панели (41) и на соединенных с ней приводных средствах (50).

2. Реверсор тяги по п.1, отличающийся тем, что две приводные штанги (61) расположены вокруг приводных средств (50) панели (41).

3. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что приводная штанга или штанги (61) имеют изогнутую форму.

4. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что приводная штанга или штанги (61) соединены с капотом (62) таким образом, что обеспечена аэродинамическая целостность гондолы.

5. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что приводные средства (50) содержат линейный исполнительный механизм (51), образованный тремя концентрическими кожухами, в частности центральным кожухом (513), наружным кожухом (512) и внутренним кожухом (514), причем указанные три кожуха формируют стержни, причем центральный кожух (513) имеет первую, наружную резьбу (516), взаимодействующую с соответствующей резьбой (515) наружного кожуха (512), а также вторую, внутреннюю резьбу (517), взаимодействующую с соответствующей резьбой (518) внутреннего кожуха, причем поступательное движение одного из кожухов заблокировано, при этом указанный один кожух выполнен с возможностью соединения с соответствующими вращающимися приводными средствами (519), тогда как два других кожуха, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с приводимыми в движение обтекателем (30) и панелью (41), установлены с возможностью поступательного движения, причем вращательное движение двух указанных кожухов заблокировано.

6. Реверсор тяги по п.5, отличающийся тем, что кожух, соединенный с вращающимися приводными средствами (519), представляет собой центральный кожух (513), причем внутренний кожух (514) выполнен с возможностью соединения с подвижным обтекателем (30), причем наружный кожух (512) выполнен с возможностью соединения с приводной штангой (61) для поворота панели (41).

7. Реверсор тяги по п.5, отличающийся тем, что шаг наружной резьбы (516) центрального кожуха (513) больше шага внутренней резьбы (517).

8. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что приводные средства (50) содержат два раздельных линейных исполнительных механизма (53, 55), соединенных, соответственно, с приводимыми в движение обтекателем (30) и панелью (41), причем каждый из исполнительных механизмов имеет стержень (532, 552), обеспечивающий, соответственно, поворот панели (41) в положение, в котором она перекрывает тракт (13) холодного потока, и в положение, вызывающее изменение сечения соплового отсека, а также поступательное движение обтекателя (30).

9. Реверсор тяги по п.8, отличающийся тем, что приводные средства (50) соединены со средствами управления, предназначенными для обеспечения контролируемого дифференциального перемещения приводимых в движение панели (41) и обтекателя (30).

10. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, 6, 7 или 9, отличающийся тем, что панель (41) установлена с возможностью вращения вокруг шарнира (42) вдоль оси, перпендикулярной продольной оси гондолы.

11. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, 6, 7 или 9, отличающийся тем, что он дополнительно содержит передние уплотняющие средства (80), предусмотренные между трактом (13) холодного потока и внешней стороной гондолы и расположенные под отклоняющими лопатками (15).

12. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, 6, 7 или 9, отличающийся тем, что он дополнительно содержит задние уплотняющие средства (90), расположенные между внутренней конструкцией обтекателя (30) и панелью (41).

13. Реверсор тяги по любому из пп.1-2, 6, 7 или 9, отличающийся тем, что панель (41) на своем продолжении имеет неподвижный задний наконечник (200).

14. Гондола двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая заднюю секцию (10), оснащенную реверсором (20) тяги по любому из пп.1-13.