БОРТОВОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ОТ ПОПАДАНИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ Российский патент 2014 года по МПК B64D33/02 

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты силовых установок летательных аппаратов от попадания посторонних предметов.

Известно устройство для защиты силовой установки с воздушно-реактивными двигателями от попадания посторонних предметов, содержащее поворотный защитный экран, размещенный перед входом в воздухозаборник двигателя (патент США №3168999, кл. B64D 33/02, 1965).

Известное устройство неэффективно при нахождении летательного аппарата на стоянке из-за наличия вихревого шнура на входе в воздухозаборник, способствующего попаданию посторонних предметов в его тракт, а также не известны рациональные размеры поворотного защитного экрана и его расположение от поверхности аэродрома.

Известно устройство защиты от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в корпусе воздухозаборника, имеющую возможность возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной области, выполненную из силового П-образного каркаса, на передней оси которого расположены две панельки, способные к совершению поочередного колебательного перемещения вниз на угол α=20°-70° с периодом колебаний Т=0,5-4,0 с, расположенные на расстоянии с=0,005-0,01 м от передней кромки воздухозаборника, причем длина l_H панелек и высота B миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении $${\overline{l}}_H=l_H/e=0,3-1,2$$ , ширина b_H панелек и ширина миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении $${\overline{b}}_H=b_H/L=\text{0,3-0,5}$$ (патент RU №2239077, МПК⁷ F02C 7/05, заявлен 06.05.2002).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за поочередного колебательного перемещения двух панелек вниз на входе в воздухозаборник образуется нестационарное вихревое течение потока, которое может привести к срывным режимам на передних кромках воздухозаборника и, следовательно, к снижению запаса газодинамической устойчивости двигателя, и, кроме того, соотношение параметров устройства с воздухозаборником и их расположения относительно поверхности аэродрома не в полной мере характеризуют применение на других видах воздухозаборников.

Задача предложенного изобретения - повышение эффективности бортового защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт путем рационального выдвижения нижней панели в зависимости от местоположения воздухозаборника от поверхности аэродрома и наличия двух панелек в задней части нижней панели, совершающих колебательные перемещения поочередно вверх с заданным периодом колебаний.

Для решения этой задачи бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов содержит подвижную нижнюю панель с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=0,9-1,05$$ , с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=0,9-1,1$$ , перемещение которой через шарнирные соединения со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25, с установкой на угол α=20°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника, и имеет в задней части две панельки с относительной шириной , расположенные на относительной длине , способные совершать колебательные перемещения поочередно вверх на угол α_n=20°-30° относительно продольной оси нижней панели с периодом колебаний T=2,0-5,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина панелек, м; d - ширина панелек, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{\left(A*B\right)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

На фиг.1 изображен общий вид описываемого бортового защитного устройства, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг.3 - то же, вид сверху, разрез А-А.

Бортовое защитное устройство включает в себя нижнюю панель 1, снабженную ребрами жесткости 2, на которой расположены узлы 3 на ее передней и задней кромках. В узлах 3 шарнирно закреплены односторонние выпуклые профили 4 и 5, вторые концы которых закреплены шарнирно в узлах 6 на корпусе 7 воздухозаборника летательного аппарата 8, расположенного на поверхности аэродрома 9. На двух задних профилях 5 шарнирно закреплены штоки приводов 10, закрепленные жестко на корпусе 7 воздухозаборника. Приводы 10 закрыты обтекателями 11. Нижняя панель 1 имеет в задней части две панельки 12 и 13, закрепленные на оси 14 с приводами 15 и 16.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели $$\overline{l}=\raisebox{1ex}{$l$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=0,9-1,05$$ и с относительной шириной нижней панели $$\overline{b}=\raisebox{1ex}{$b$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.=0,9-1,1$$ , и выдвижение нижней панели 1 осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25; где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; $$D_{ЭКВ}=2\sqrt{\left(A*B\right)/\pi }$$ - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Нижняя панель 1 установлена под углом α=20°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7 и имеет в задней части две панельки 12 и 13 с относительной шириной , расположенные на относительной длине , способные совершать колебательные перемещения поочередно вверх на угол α_n=20°-30° относительно продольной оси нижней панели 1 с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с, где с - длина панелек, м; d - ширина панелек, м.

Бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов работает следующим образом.

Во время запуска двигателя на газовочной стоянке системой автоматического управления летательного аппарата 8 подаются сигналы на приводы 10 на выпуск бортового устройства защиты. Штоки приводов 10 перемещаются вперед и перемещают по своим окружностям вперед профили 4 и 5 относительно своих осей в узлах 6. Одновременно с ними перемещается вперед и нижняя панель 1 в узлах 3 на угол α=20°-35° и на относительную длину выдвижения нижней панели $$\overline{\lambda }=\raisebox{1ex}{$\lambda $}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома $$\overline{H}=\raisebox{1ex}{$H$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$D_{ЭКВ}$}\right.$$ от 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 7 на высоте необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на $$\overline{\lambda }=\text{0,6}$$ , при соответственно на $$\overline{\lambda }=\text{0,5}$$ и т.д.

Системой автоматического управления летательного аппарата 8 подаются сигналы на приводы 15 и 16, которые начинают перемещать на оси 14 поочередно панельки 12 и 13 вверх на угол α_n=20°-30° с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с. На поверхности аэродрома 9 образующиеся вихревые шнуры из-за постоянного поперечного движения в районе задней части нижней панели 1 при поочередном перемещении панелек 12 и 13 вверх обладают малой интенсивностью или вообще отсутствуют, а следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт воздухозаборника 7.

При рулении летательного аппарата 8 по аэродрому 9 бортовое защитное устройство работает аналогично.

В процессе взлета летательного аппарата 8 его системой автоматического управления подаются команды на выключение приводов 15 и 16 и панельки 12 и 13 останавливаются и фиксируются в контуре задней части нижней панели 1, которая перекрывает зону разлета посторонних предметов из-под колеса передней стойки шасси. В момент отрыва колеса передней стойки шасси от поверхности аэродрома 9 подаются сигналы на включения приводов 10, которые производят уборку нижней панели 1 в корпус 7 воздухозаборника.

Повторное включение бортового защитного устройства производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.

Повторное выключение бортового защитного устройства из работы осуществляется при выключении двигателя летательного аппарата 8.

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность бортового защитного устройства на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт.

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Бортовое защитное устройство расположено на нижней части воздухозаборника и содержит способную к выдвижению подвижную нижнюю панель. На оси панели расположены две панельки, способные совершать колебательные движения относительно продольной оси нижней панели. Достигается повышение эффективности бортового защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов. 3 ил.

Бортовое защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, на оси которой расположены две панельки, способные при помощи приводов к колебательным перемещениям поочередно с периодом колебаний T, отличающееся тем, что подвижная нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели , способна через шарнирные соединения со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома от 0,8 до 1,25, установлена под углом α=20°-35° относительно оси передней кромки воздухозаборника и имеет в задней части две панельки с относительной шириной , расположенные на относительной длине , способные совершать колебательные перемещения поочередно вверх на угол α_n=20°-30° относительно продольной оси нижней панели с периодом колебаний Т=2,0-5,0 с, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина панелек, м; d - ширина панелек, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.