ГОНДОЛА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, СОДЕРЖАЩАЯ РЕШЕТЧАТЫЙ РЕВЕРСОР ТЯГИ Российский патент 2020 года по МПК F02K1/00 F02K1/54 F02K1/64 F02K1/70 F02K1/72 F02K1/76 

Настоящее изобретение относится к решетчатому реверсору тяги для гондолы турбореактивного двигателя, а также к гондоле турбореактивного двигателя, снабженной таким реверсором тяги.

Турбореактивные двигатели для обеспечения движения летательных аппаратов, расположенные вдоль продольной оси, помещенные в гондолу, принимают поступающий с передней стороны свежий воздух и выбрасывают с задней стороны образующиеся при горении топлива горячие газы, что создает тягу.

В двухконтурных турбореактивных двигателях расположенные вокруг двигателя вентиляторные лопатки служат для генерации значительного вторичного потока холодного воздуха вдоль кольцевого тракта, проходящего между данным двигателем и гондолой, что существенно увеличивает тягу.

Некоторые гондолы включают систему реверсирования тяги, которая по меньшей мере частично перекрывает кольцевой тракт холодного воздуха и выбрасывает вторичный поток радиально наружу с направлением его вперед с целью создания обратной тяги для торможения летательного аппарата.

Известный тип решетчатого реверсора тяги, описанный, в частности, в документе US-A1-20160160799, содержит задние подвижные капоты, выполненные с возможностью скользящего перемещения назад в осевом направлении под действием гидроцилиндров с целью открытия боковых проходов для воздуха на гондоле, содержащей решетки.

С помощью управляющих тяговых штанг, смонтированных на шарнирах и описывающих кривые в осевой плоскости, задние капоты соединены с решетками реверсора тяги, приводимыми в движение в направлении назад, и со створками для перекрытия основного потока.

Тяговые штанги расположены таким образом, чтобы получить менее значительное поступательное перемещение назад для решеток по сравнению с поступательным перемещением капотов и откидывание створок в кольцевой тракт холодного воздуха, при котором данный тракт будет по меньшей мере частично перекрыт, направляя поток радиально наружу через решетки, обеспечивая таким образом возврат данного потока вперед.

Тем не менее, реверсор тяги данного типа, содержащий расположенные под решетками тяговые штанги, описывающие кривые в осевой плоскости, занимает под решетками относительно большой объем, который не позволяет оптимизировать аэродинамические формы кольцевого тракта, а также выполнить его обшивку звукоизоляционными панелями.

Целью настоящего изобретения, в частности, является устранение данных недостатков предшествующего уровня техники.

Для этого предложен реверсор тяги для гондолы турбореактивного двигателя, содержащий решетки реверсора тяги, расположенные вокруг кольцевого тракта, содержащего снаружи в радиальном направлении неподвижный передний кожух, содержащий по меньшей мере один подвижный капот, выполненный с возможностью его отведения назад в открытое положение реверсирования тяги, и содержащий соединенные с подвижным капотом посредством задних шарниров откидные створки, откидывание которых приводит к по меньшей мере частичному перекрытию кольцевого тракта в открытом положении, причем данный реверсор отличается тем, что отвод решеток происходит вместе с подвижными капотами, тем, что в закрытом положении откидные створки и решетки расположены снаружи неподвижного кожуха, и тем, что каждая откидная створка соединена с неподвижным кожухом посредством направляющих, которые обеспечивают ее откидывание во время отвода подвижного капота.

Преимущество данного реверсора тяги заключается в том, что, так как в закрытом положении решетки и откидные створки расположены наверху неподвижного кожуха, то длина гондолы в осевом направлении может быть очень небольшой. К тому же, наверху неподвижного капота может быть расположена направляющая, что полностью освобождает проход кольцевого тракта и тем самым сокращает аэродинамические потери.

Реверсор тяги согласно изобретению может дополнительно иметь один или более следующих отличительных признаков, которые могут быть скомбинированы друг с другом.

Предпочтительно, в закрытом положении откидные створки и решетки расположены последовательно в данном порядке снаружи неподвижного кожуха.

Предпочтительно, реверсор тяги содержит опору направляющих, соединенную с передней стороны с решетками посредством шарнира и поддерживающую прикрепленные сверху направляющие, управляющие открытием створки.

В этом случае реверсор тяги предпочтительно содержит первую направляющую, вмещающую в канавке соединенную с передним кожухом поперечную ось, управляющую откидыванием опоры направляющих.

Дополнительно, реверсор тяги предпочтительно содержит вторую направляющую, вмещающую в канавке соединенный со створками поперечный палец, управляющий откидыванием данной створки. Обе канавки образуют кулачки, позволяющие легко отрегулировать кинематику движения створки.

Предпочтительно, опора направляющих содержит с задней стороны участок кольцевого тракта, который в закрытом положении расположен в осевом направлении между передним кожухом и внутренней поверхностью кольцевого тракта подвижного капота.

Предпочтительно, опора направляющих содержит в открытом положении внутренний проход для потока, имеющий кромки для отклонения данного потока. Таким образом улучшается отклонение потока радиально наружу.

Предпочтительно, указанная опора направляющих содержит лопатки, позволяющие направлять воздушный поток из указанного кольцевого тракта к указанным решеткам.

Предпочтительно, каждая створка содержит две полустворки, выполненные с возможностью скольжения относительно друг друга. Таким образом, в закрытом положении створка становится значительно более компактной.

Предпочтительно, реверсор тяги содержит по меньшей мере один телескопический шток, содержащий внутреннюю часть и наружную часть, каждая из которых прикреплена к полустворке для ее направления.

Предпочтительно, с каждой стороны створки реверсор тяги содержит по меньшей мере одну соединительную штангу, содержащую шарнирный конец, прикрепленный к решеткам, и другой шарнирный конец, прикрепленный к створке для направления данной створки.

Изобретение также относится к гондоле турбореактивного двигателя, содержащей решетчатый реверсор тяги, снабженной реверсором тяги, имеющим любой из вышеперечисленных признаков.

Изобретение будет лучше понятно и другие признаки и преимущества станут более очевидны при чтении приведенного в качестве примера нижеследующего описания со ссылками на приложенные чертежи, на которых:

- фиг. 1, 2а, 2b и 3 показывают закрытый реверсор тяги согласно изобретению, показанный соответственно в продольном разрезе по плоскости разреза, проходящей по стороне решетки, по плоскости разреза, проходящей через изогнутую направляющую, по плоскости разреза, проходящей через прямую направляющую и представленный в перспективе;

- фиг. 4, 5а, 5b и 6 показывают в тех же видах полностью открытый данный реверсор тяги;

- фиг. 7 и 8 показывают соответственно по первым двум плоскостям разреза данный реверсор тяги, открытый на 50%;

- фиг. 9 и 10 показывают соответственно по первым двум плоскостям разреза данный реверсор тяги, открытый на 75%;

- фиг. 11 и 12 показывают соответственно по первым двум плоскостям разреза данный реверсор тяги, открытый на 90%, и

- фиг. 13 показывает вариант данного реверсора тяги.

Для большей ясности одинаковые или аналогичные элементы на всех чертежах обозначены одинаковыми номерами позиций.

Фиг. 1, 2а, 2b и 3 представляют реверсор тяги гондолы, имеющий главную ось, которая соответствует передней стороне, обозначенной стрелкой AV, показывающей направление хода.

Гондола содержит принимающий поток F кольцевой тракт холодного воздуха, ограниченный в радиальном направлении наружу неподвижным передним кожухом 2, продолженным назад внутренней поверхностью 6 подвижного заднего капота 4.

С передней стороны подвижный задний капот 4 содержит заднюю круговую раму 8 и переднюю круговую раму 12, вмещающие решетки 10 реверсирования потока, перекрывающие кольцевой зазор, образованный между обеими данными рамами.

В закрытом положении задний конец решеток 10 лежит практически на одной линии с задним концом неподвижного переднего кожуха 2, причем решетки в значительной части вытянуты над данным передним кожухом.

Подвижные створки, каждая из которых содержит переднюю полустворку 16 и заднюю полустворку 14, находящие одна на другую, расположены горизонтально прямо под каждой решеткой 10.

Телескопический шток 18, расположенный в середине каждой створки, содержит внутреннюю часть, которая содержит с задней стороны шарнир 42, соединенный с подвижным капотом 4 (а точнее, в данном примере с задней рамой 8), и прикреплена к задней полустворке 14, и наружную часть 20, которая выполнена с возможностью скольжения вокруг внутренней части и прикреплена к передней полустворке 16. Таким образом, при раздвигании телескопического штока 18 происходит скольжение обеих полустворок 14, 16 друг по другу.

С каждой стороны решеток 10 соединительная штанга 22 содержит передний шарнир 24, прикрепленный к передней раме 12, и задний шарнир 26, прикрепленный на стороне передней полустворки 16.

Опора 30 направляющих, образующая плиту, расположенную под каждой решеткой 10, содержит на своем переднем конце шарнир 32, прикрепленный к передней раме 12, а сзади - участок 34 кольцевого тракта, имеющий небольшую длину в осевом направлении, отрегулированную между передним кожухом 2 и внутренней поверхностью 6 заднего капота 4, таким образом, чтобы обеспечить между ними непрерывность аэродинамической поверхности.

В качестве дополнения между участком 34 кольцевого тракта и с одной стороны передним кожухом 2, а с другой стороны внутренней поверхностью 6 заднего капота 4 могут быть предусмотрены уплотнительные прокладки, чтобы в закрытом положении реверсора тяги обеспечить герметичность потока и избежать прохода воздуха радиально наружу из кольцевого тракта.

В качестве дополнения на участок 34 кольцевого тракта может быть добавлен звукопоглощающий материал, чтобы способствовать поглощению звуковых колебаний в кольцевом тракте и снизить распространение звука.

Первое скользящее соединение образовано, например, единственной прямой направляющей 44, имеющей плоскую удлиненную форму, расположенной предпочтительно в осевой плоскости на середине каждой створки, между створкой и передним кожухом 2; данная прямая направляющая имеет передний конец, прикрепленный спереди опоры 30 направляющих, и внутреннюю прямую канавку, по существу параллельную главной оси гондолы. Передний конец наружной части 20 телескопического штока 18 содержит поперечный палец 46, заведенный в данную прямую канавку.

Второе скользящее соединение образовано, например, изогнутой направляющей 36, имеющей плоскую удлиненную форму, расположенной предпочтительно параллельно прямой направляющей 44, также содержащей передний конец, прикрепленный спереди опоры 30 направляющих.

Изогнутая направляющая 36 содержит внутреннюю канавку, по существу параллельную главной оси гондолы и обладающую небольшим изгибом, повернутым к данной главной оси. Поперечная ось 40, соединенная с неподвижным передним кожухом 2 и расположенная слегка позади заднего конца данного переднего кожуха и над ним, отрегулирована в данном закрытом положении позади изогнутой канавки изогнутой направляющей 36.

В закрытом положении радиально наружная поверхность кольцевого тракта имеет хорошую аэродинамическую непрерывность с участком кольцевого тракта 34, обеспечивающим непрерывность между передним кожухом 2 и внутренней поверхностью 6 заднего капота 4. Отсутствует какой-либо механизм, который мог бы помешать течению текучей среды в данном тракте.

Реверсор тяги полностью расположен снаружи переднего кожуха 2, образуя плоский узел, размещенный между данным кожухом и расположенными снаружи решетками 10. Он почти не выступает назад от переднего кожуха 2, что позволяет сильно выдвинуть вперед задний капот 4.

Фиг. 4, 5а, 5b и 6 иллюстрируют открытый реверсор тяги, когда задний капот 4 полностью отводится под действием привода, увлекая за собой решетки 10 и полустворки 14, 16.

Отвод прикрепленной к передней раме 12 изогнутой направляющей 36 влечет за собой скольжение поперечной оси 40 в ее канавке. При расположении передней оси поворота изогнутой направляющей 36 над поперечной осью 40 происходит откидывание вниз данной изогнутой направляющей, что в свою очередь точно так же вызывает откидывание вниз опоры 30 направляющих.

Прямая направляющая 44, выполненная с возможностью такого же движения откидывания книзу, вызывает перемещение переднего поперечного пальца 46 телескопического штока 18, при этом происходит выпуск последнего, что придает то же самое движение передней и задней полустворкам 16 и 14, прикрепленным соответственно к наружной части 20 и к внутренней части 18 данного штока.

Получаем выпуск створок со сближением кольцевого участка 34 с радиально внутренней поверхностью 50 кольцевого тракта, при этом имеет место перекрытие створками большой части кольцевого тракта. Происходит отклонение потока створками радиально наружу и его прохождение через решетки 10, направляющие данный поток вперед, что создает тормозную тягу.

Соединительные штанги 22, расположенные с каждой стороны створок, выполнены с возможностью направления передних полустворок 16 с помощью своего заднего шарнира 26.

Предпочтительно наличие двух соединительных штанг 22, но система также может работать и с единственной соединительной штангой.

Как вариант, опора 30 направляющих может иметь различные формы. В частности, она может содержать лопасти, предназначенные для осуществления первого направления потока радиально наружу.

Фиг. 7 и 8 показывают отвод подвижного заднего капота 4, равный 50% от общего хода. Поперечная ось 40 достаточно удалена от переднего шарнира опоры 30 направляющих, откидывание данной опоры очень незначительное.

Вместе с задним капотом 4 происходит отвод участка 34 кольцевого тракта, однако последний остается вблизи внутренней поверхности 6 данного капота. Имеет место незначительное откидывание изогнутой направляющей 36, а также прямой направляющей 44, как и опоры 30 направляющих, полустворки 14, 16 остаются вблизи решеток 10.

Фиг. 9 и 10 показывают более значительный отвод подвижного заднего капота 4, равный 75% от общего хода. Под действием приближения поперечной оси 40 к переднему шарниру опоры 30 направляющих имеет место несколько большее откидывание данной опоры вслед за отводом заднего капота.

Откидывание изогнутой направляющей 36 и прямой направляющей 44 происходит одинаково, но прямая форма данной прямой направляющей приводит к небольшому снижению соединенного с телескопическим штоком 18 поперечного пальца 46. Имеет место небольшое откидывание полустворок 14, 16.

Фиг. 11 и 12 показывают более значительный отвод подвижного заднего капота 4, равный 90% от общего хода. Под действием сближения поперечной оси 40 с передним шарниром опоры 30 направляющих происходит сильное откидывание данной опоры.

Откидывание изогнутой направляющей 36 и прямой направляющей 44 происходит одинаково. Прямая форма прямой направляющей 44 приводит к более значительному опусканию соединенного с телескопическим штоком 18 поперечного пальца 46. Имеет место сильное откидывание полустворок 14, 16.

Благодаря специальной форме изогнутой направляющей 36 и прямой направляющей 44 получаем значительное движение откидывания створок только в конце отвода заднего капота 4. В частности, можно легко отрегулировать кинематику данных створок путем изменения данных изогнутой и прямой форм.

Фиг. 13 показывает задний конец переднего кожуха 2, содержащий повернутую радиально наружу неподвижную заднюю отклоняющую кромку 60, которая способствует направлению потока радиально наружу в открытом положении реверсора тяги.

Опора 30 направляющих также содержит в своем внутреннем проходе для потока подвижную отклоняющую кромку 62, имеющую изогнутую к оси гондолы форму, которая в открытом положении тоже способствует направлению данного потока радиально наружу.

В качестве дополнения данная опора 30 направляющих содержит лопатки или лопасти, позволяющие надлежащим образом направлять поток F от кольцевого тракта к решеткам 10.

Разумеется, настоящее изобретение ни в коей мере не ограничивается описанным и проиллюстрированным вариантом осуществления.

Так, например, прямая направляющая 44 может быть заменена зубчатой рейкой, взаимодействующей с передним поперечным пальцем 46 телескопического штока 18.

Настоящее изобретение относится к решетчатому реверсору тяги для гондолы турбореактивного двигателя, а также к гондоле турбореактивного двигателя, снабженной таким реверсором тяги. Реверсор тяги для гондолы турбореактивного двигателя содержит решетки (10) реверсора тяги, расположенные вокруг кольцевого тракта, содержащего неподвижный передний кожух (2); по меньшей мере один подвижный капот (4), выполненный с возможностью его отведения назад в открытое положение реверсирования тяги; и соединенные с подвижным капотом (4) посредством задних шарниров откидные створки (14, 16), которые в открытом положении откидываются и тем самым по меньшей мере частично перекрывают кольцевой тракт. Отвод решеток (10) происходит вместе с подвижным капотом (4). В закрытом положении откидные створки (14, 16) и решетки (10) расположены снаружи неподвижного кожуха (2). Каждая откидная створка (14, 16) соединена с неподвижным кожухом (2) посредством направляющих (36, 44), которые обеспечивают ее откидывание во время отвода подвижного капота (4). Технический результат – уменьшение занимаемого объема реверсором тяги. 9 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Гондола турбореактивного двигателя, содержащая реверсор тяги, причем реверсор тяги содержит решетки (10) реверсора тяги, расположенные вокруг кольцевого тракта, содержащего снаружи в радиальном направлении неподвижный передний кожух (2), содержащий по меньшей мере один подвижный капот (4), выполненный с возможностью его отведения назад в открытое положение реверсирования тяги и содержащий соединенные с подвижным капотом (4) посредством по меньшей мере одного заднего шарнира (42) откидные створки (14, 16), откидывание которых приводит к по меньшей мере частичному перекрытию кольцевого тракта в открытом положении, отличающаяся тем, что отвод решеток (10) происходит вместе с подвижным капотом (4), тем, что в закрытом положении откидные створки (14, 16) и решетки (10) расположены снаружи неподвижного кожуха (2), и тем, что каждая откидная створка (14, 16) соединена с неподвижным кожухом (2) посредством направляющих (36, 44), которые обеспечивают ее откидывание во время отвода подвижного капота (4), и тем, что она содержит опору (30) направляющих, соединенную с передней стороны с решетками (10) посредством шарнира (32) и поддерживающую прикрепленные сверху направляющие (36, 44), управляющие открытием створки (14, 16).

2. Гондола турбореактивного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что в закрытом положении откидные створки (14, 16) и решетки (10) расположены последовательно в данном порядке снаружи неподвижного кожуха (2).

3. Гондола турбореактивного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит первую направляющую (36), вмещающую в канавке соединенную с передним кожухом (2) поперечную ось (40), управляющую откидыванием опоры (30) направляющих.

4. Гондола турбореактивного двигателя по п. 3, отличающаяся тем, что она содержит вторую направляющую (44), вмещающую в канавке соединенный со створками (14, 16) поперечный палец (46), управляющий откидыванием данной створки (14, 16).

5. Гондола турбореактивного двигателя по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что опора (30) направляющих содержит с задней стороны участок (34) кольцевого тракта, который в закрытом положении расположен в осевом направлении между передним кожухом (2) и внутренней поверхностью кольцевого тракта (6) подвижного капота (4).

6. Гондола турбореактивного двигателя по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что опора (30) направляющих содержит в открытом положении внутренний проход для потока (F), имеющий отклоняющие кромки (62) для отклонения данного потока.

7. Гондола турбореактивного двигателя по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что указанная опора (30) направляющих содержит лопатки, позволяющие направлять воздушный поток из указанного кольцевого тракта к указанным решеткам.

8. Гондола турбореактивного двигателя по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что каждая створка (14, 16) содержит две полустворки, выполненные с возможностью скольжения относительно друг друга.

9. Гондола турбореактивного двигателя по п. 8, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один телескопический шток (18), содержащий внутреннюю часть и наружную часть (20), каждая из которых прикреплена к полустворке для ее направления.

10. Гондола турбореактивного двигателя по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что он содержит по меньшей мере одну соединительную штангу (22), содержащую один шарнирный конец (24), прикрепленный к решеткам (10), и другой шарнирный конец (26), прикрепленный к створке (14, 16) для направления данной створки.