ВОЗДУХОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО С ЗАГЛУШКОЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК F02K7/18 F02C7/55 

Изобретение относится к авиационной технике, к конструктивным элементам двигателей летательных аппаратов, в частности к таким, как воздухозаборные устройства и защитные устройства различных типов воздушно-реактивных двигателей, в том числе прямоточных воздушно-реактивных двигателей (прямоточный воздушно-реактивный двигатель на твердом топливе ПВРДТТ, ракетно-прямоточный двигатель РПД и др.).

Известно принятое за прототип воздухозаборное устройство ПВРД (далее - двигатель) с заглушкой, расположенной в воздухозаборном устройстве и предназначенной для защиты элементов регулирования и распределения маршевого топлива на стартовом режиме. После стартового режима заглушка должна быть удалена для беспрепятственного поступления воздуха в камеру сгорания двигателя (см. «Интегральные прямоточные воздушно-реактивные двигатели на твердых топливах», В.Н. Александров, В.М. Быцкевич, В.К. Верхоломов, М.Д. Граменицкий и др. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. - 343 с.: ил. стр.25, 26, 28, 30, 31). Все данные существенные признаки есть и в предлагаемом техническом решении.

Особенностью данного воздухозаборного устройства является то, что заглушка расположена непосредственно перед камерой сгорания двигателя, что приводит к снижению эффективности стартового режима летательного аппарата по причине увеличения аэродинамического сопротивления за счет наличия открытого тракта воздухозаборного устройства. Кроме этого, данное воздухозаборное устройство имеет сложную конструкцию заглушки и механизма ее удаления и требует большого объема отработки и испытаний, при этом остается вероятность попадания фрагментов заглушки в камеру сгорания двигателя, что может привести к повреждению или разрушению элементов регулирования и распределения маршевого топлива и в конечном итоге к неработоспособности или разрушению самого двигателя.

Предлагаемым изобретением решается техническая задача повышения эффективности стартового режима летательного аппарата за счет снижения аэродинамического сопротивления, упрощения конструкции заглушки и механизма ее удаления, повышения надежности механизма удаления заглушки и обеспечения сохранности двигателя в рабочем состоянии.

Для решения данной технической задачи в воздухозаборном устройстве двигателя с заглушкой для защиты элементов регулирования и распределения маршевого топлива на стартовом режиме, заглушка расположена на входе в воздухозаборное устройство, имеет обтекаемую аэродинамическую форму, выполнена сбрасываемой и содержит пиротолкатель для ее сброса, пиротолкатель состоит из корпуса, газогенератора с дроссельной шайбой, сбрасываемого с заглушкой поршня, разрушаемого элемента фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе и толкающего поршня, при этом толкающий поршень в конце хода закрывает своим торцом канал расположения сбрасываемого с заглушкой поршня, а поверхность торца совпадает с наружной поверхностью воздухозаборного устройства.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от прототипа являются следующие - пиротолкатель состоит из корпуса, газогенератора с дроссельной шайбой, сбрасываемого с заглушкой поршня, разрушаемого элемента фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе и толкающего поршня, при этом толкающий поршень в конце хода закрывает своим торцом канал расположения сбрасываемого с заглушкой поршня, а поверхность торца толкающего поршня совпадает с наружной поверхностью воздухозаборного устройства.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными обеспечивается повышение эффективности стартового режима двигателя за счет снижения аэродинамического сопротивления, упрощение конструкции заглушки и механизма ее удаления, повышение надежности механизма удаления заглушки и обеспечение сохранности двигателя в рабочем состоянии.

Предложенное техническое решение может найти применение в авиации для воздухозаборных устройств сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратов.

Изобретение поясняется фиг.1-4.

На фиг.1 представлен общий вид расположения сбрасываемой заглушки воздухозаборного устройства.

На фиг.2 представлено продольное сечение воздухозаборного устройства со сбрасываемой заглушкой и пиротолкателем.

На фиг.3 представлено положение сбрасываемой заглушки в процессе ее сброса.

На фиг.4 представлено продольное сечение воздухозаборного устройства после сброса заглушки.

На фиг.1 изображены воздухозаборное устройство 1 и сбрасываемая заглушка 2.

На фиг.2 изображены сбрасываемая заглушка 2, пиротолкатель 3, корпус пиротолкателя 4, газогенератор 5, дроссельная шайба 6, сбрасываемый с заглушкой поршень 7, разрушаемый элемент 8 фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе, толкающий поршень 9, упор заглушки 10, регулировочный винт 11. Поверхность торца толкающего поршня 9, соприкасающаяся с торцом сбрасываемого с заглушкой поршня 7, выполнена совпадающей с наружной поверхностью воздухозаборного устройства.

Устройство работает следующим образом.

Сбрасываемая заглушка 2 расположена на входе в воздухозаборное устройство 1 и соединена с пиротолкателем 3, закрепленным на воздухозаборном устройстве 1, и опирается на воздухозаборное устройство 1 упором 10. Регулировочный винт 11 служит для устранения монтажных зазоров при установке заглушки.

На стартовом режиме полета заглушка служит для защиты элементов регулирования и распределения маршевого топлива. Также заглушка служит для защиты двигателя от попадания посторонних предметов при эксплуатации летательного аппарата, в том числе и под носителем.

После стартового режима полета происходит срабатывание газогенератора 5 пиротолкателя 3, образовавшиеся пороховые газы через дроссельную шайбу 6 поступают в надпоршневую полость поршня 9. Под действием пороховых газов поршень 9 воздействует на поршень 7, который срезает разрушаемый элемент 8 и воздействует на заглушку 2. Заглушка 2 разворачивается на определенный угол вокруг упора 10 и отделяется от воздухозаборного устройства 1 вместе с поршнем 7. Поршень 9 закрывает своим торцом канал расположения сбрасываемого с заглушкой поршня.

Изобретение относится к авиационной технике, к конструктивным элементам двигателей летательных аппаратов, в частности к защитным устройствам различных типов воздушно-реактивных двигателей. Воздухозаборное устройство включает заглушку воздушно-реактивного двигателя для защиты элементов регулирования и распределения маршевого топлива на стартовом режиме. Заглушка расположена на входе в воздухозаборное устройство, имеет обтекаемую аэродинамическую форму, выполнена сбрасываемой и содержит пиротолкатель для ее сброса. Пиротолкатель состоит из корпуса, газогенератора с дроссельной шайбой, сбрасываемого с заглушкой поршня, разрушаемого элемента фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе и толкающего поршня. Толкающий поршень выполнен с возможностью перекрытия своим торцом канала расположения сбрасываемого с заглушкой поршня. Изобретение позволяет упростить конструкцию заглушки и механизма ее удаления, а также повысить надежность последнего. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Воздухозаборное устройство с заглушкой воздушно-реактивного двигателя для защиты элементов регулирования и распределения маршевого топлива на стартовом режиме, заглушка расположена на входе в воздухозаборное устройство, имеет обтекаемую аэродинамическую форму, выполнена сбрасываемой и содержит пиротолкатель для ее сброса, отличающееся тем, что пиротолкатель состоит из корпуса, газогенератора с дроссельной шайбой, сбрасываемого с заглушкой поршня, разрушаемого элемента фиксации сбрасываемого с заглушкой поршня в корпусе и толкающего поршня, при этом толкающий поршень в конце хода закрывает своим торцом канал расположения сбрасываемого с заглушкой поршня.

2. Воздухозаборное устройство с заглушкой по п.1, отличающееся тем, что поверхность торца толкающего поршня совпадает с наружной поверхностью воздухозаборного устройства.