Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции регулируемых сверхзвуковых сопел турбореактивных двигателей (ТРД).
Известно устройство регулируемого сверхзвукового сопла ТРД, содержащее корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, причем на внешних створках установлены пневмоцилиндры с подсоединенными к ним пневмоподводами, каждый из которых выполнен в виде центральной трубки, размещенной вдоль продольной оси внешней створки, и снабжен пневмоперебросом, прикрепленным к корпусу сопла (патент на полезную модель RU №41088, кл. F02K 1/12, опубл. 10.10.2004).
Недостатком указанного устройства является возникновение термонапряжений в пневмоподводе из-за разности температур с внешней створкой и возникновение напряжений в нем при кинематических перемещениях створок сопла, особенно в местах подсоединения к пневмоцилиндрам. Указанное приводит к возникновению трещин в пневмоподводах и нарушению герметичности в соединениях.
Задачей данного устройства является снижение напряжений в трубках пневмоподвода и его соединениях со смежными узлами.
Указанная задача достигается тем, что в известном регулируемом сверхзвуковом сопле, содержащем корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, причем на внешних створках установлены пневмоцилиндры с подсоединенными к ним пневмоподводами, каждый из которых выполнен в виде центральной трубки, размещенной вдоль продольной оси внешней створки и снабжен пневмоперебросом, прикрепленным к корпусу сопла, согласно изобретению каждый пневмоподвод снабжен тройником, прикрепленным к внутренней поверхности внешней створки, полость которого сообщена с центральной и двумя дополнительными трубками, соединенными со штоковыми полостями смежных пневмоцилиндров, при этом трубки выполнены с криволинейными участками.
Такое выполнение устройства позволяет значительно уменьшить термические напряжения, возникающие в элементах пневмоподвода и его соединениях со смежными узлами во время работы двигателя, а также уменьшить массу сопла.
На фиг. 1 показан продольный разрез регулируемого сверхзвукового сопла газотурбинного двигателя;
на фиг. 2 - сечение Α-A по пневмоцилиндрам в окружном направлении;
на фиг. 3 - вид Б - место подвода сжатого воздуха к штоковым полостям смежных пневмоцилиндров;
на фиг. 4 - сечение В-В по тройнику и центральной трубке.
Регулируемое сверхзвуковое сопло ТРД содержит корпус 1, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые створки 2 и внешние створки 3, при этом дозвуковые створки 2 и внешние створки 3 шарнирно соединены со сверхзвуковыми створками 4. На внутренней поверхности 5 каждой четной внешней створки 3 закреплены пневмоцилиндры 6 своими корпусами 7 и пневмоподводы 8, а на нечетных внешних створках 3 закреплены пневмоцилиндры 6 своими штоками 9. Каждый пневмоподвод 8 снабжен тройником 10 и размещен на продольной оси 11 внешней створки 3. Полость тройника 10 сообщена с центральной трубкой 12 и с двумя дополнительными трубками 13, соединенными со штоковыми полостями 14 смежных пневмоцилиндров 6. Центральная трубка 12 и две дополнительные трубки 13 имеют криволинейные участки 15 и 16 соответственно. Передний конец 17 центральной трубки 12 соединен с пневмоперебросом 18, прикрепленным к корпусу 1.
Каждый тройник 10 пневмоподвода 8 прикреплен к внутренней поверхности 5 внешней створки 3 при помощи винта 19 и штифта 20, фиксирующего пневмоподвод 8 от проворота относительно внешней створки 3.
Устройство работает следующим образом. При запуске двигателя происходит наддув пневмоцилиндров 6 сопла воздухом из последней ступени компрессора двигателя через воздушные коммуникации, пневмоперебросы 18 и пневмоподводы 8 сопла. Так как давление воздуха подается в штоковые полости 14 смежных пневмоцилиндров 6, т.е. на их закрытие, то возникают силы, сжимающие сверхзвуковую часть сопла, которые действуют против газовых сил внутри сопла, устанавливая диаметр среза сопла в оптимальное для данного режима работы двигателя положение. Температура воздуха в пневмоподводах 8 и соответственно в самих пневмоцилиндрах 6 на 150…200°С больше, чем температура внешних створок 3, на которых закреплены пневмоподводы 8 и пневмоцилиндры 6. В это время криволинейные участки 15 на центральной трубке 12 и криволинейные участки 16 дополнительных трубок 13 за счет податливости нивелируют, т.е. уменьшают до минимума тепловые напряжения. Допустимые отклонения при изготовлении пневмоподводов 8, внешних створок 3 и пневмоцилиндров 6 также компенсируются податливостью криволинейных участков 15 и 16 трубок 12 и 13 соответственно.
Благодаря симметричному креплению корпусов 7 пневмоцилиндров 6 к внешним створкам 3 через одну попарно на внешних створках 3 образуются минимальные силы, противоположные друг другу без воздействия на положение створки. Кроме этого, уменьшается масса сопла из-за уменьшения вдвое количества пневмоподводов 8.
Осуществление изобретения позволит повысить надежность сопла и уменьшить его массу.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РЕГУЛИРУЕМОЕ СВЕРХЗВУКОВОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2014 |
|
RU2561804C1 |
ПЛОСКОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2011 |
|
RU2462609C1 |
РЕГУЛИРУЕМОЕ СВЕРХЗВУКОВОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2012 |
|
RU2484278C1 |
РЕГУЛИРУЕМОЕ СВЕРХЗВУКОВОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2017 |
|
RU2647266C1 |
ПЛОСКОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2010 |
|
RU2445486C1 |
СИСТЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ СТВОРОК СОПЛА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2006 |
|
RU2317432C1 |
Плоское сопло турбореактивного двигателя | 2017 |
|
RU2685168C1 |
Регулируемое сопло турбореактивного двигателя | 2021 |
|
RU2770572C1 |
Плоское сопло турбореактивного авиационного двигателя | 2017 |
|
RU2663441C1 |
РЕГУЛИРУЕМОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2004 |
|
RU2258829C1 |
Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя относится к авиационному двигателестроению. Регулируемое сверхзвуковое сопло содержит корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками. На внешних створках установлены пневмоцилиндры с подсоединенными к ним пневмоподводами. Каждый пневмоподвод выполнен в виде центральной трубки, размещенной вдоль продольной оси внешней створки, и снабжен пневмоперебросом, прикрепленным к корпусу сопла. Каждый пневмоподвод снабжен тройником, прикрепленным к внутренней поверхности внешней створки, полость которого сообщена с центральной и двумя дополнительными трубками, соединенными со штоковыми полостями смежных пневмоцилиндров. Трубки выполнены с криволинейными участками. Изобретение позволяет уменьшить термические напряжения, возникающие в элементах пневмоподвода и его соединениях со смежными узлами во время работы двигателя, а также уменьшить массу сопла. 4 ил.
Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя, содержащее корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, причем на внешних створках установлены пневмоцилиндры с подсоединенными к ним пневмоподводами, каждый из которых выполнен в виде центральной трубки, размещенной вдоль продольной оси внешней створки, и снабжен пневмоперебросом, прикрепленным к корпусу сопла, отличающееся тем, что каждый пневмоподвод снабжен тройником, прикрепленным к внутренней поверхности внешней створки, полость которого сообщена с центральной и двумя дополнительными трубками, соединенными со штоковыми полостями смежных пневмоцилиндров, при этом трубки выполнены с криволинейными участками.
Дуговой вентиль | 1933 |
|
SU41088A1 |
ПОВОРОТНОЕ ОСЕСИММЕТРИЧНОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2003 |
|
RU2250383C2 |
СИСТЕМА ПНЕВМОПЕРЕБРОСА ДЛЯ ПОВОРОТНОГО РЕАКТИВНОГО СОПЛА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2006 |
|
RU2315888C1 |
ВЫХОДНОЕ ДВУХМЕРНОЕ СОПЛО ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ | 2001 |
|
RU2187681C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ВОЗДУХА К СТВОРКАМ ВЫХОДНОГО СОПЛА, ВЫХОДНОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ И ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, СНАБЖЕННЫЙ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ | 2005 |
|
RU2386049C2 |
US 5611489 A, 18.03.1997. |
Авторы
Даты
2016-03-27—Публикация
2014-12-11—Подача