Защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов Российский патент 2020 года по МПК B64D33/02 F02C7/05 

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 для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в двух направляющих корпуса воздухозаборника, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, причем в направляющих расположены фиксаторы. Длина нижней панели от передней кромки воздухозаборника и высота В миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении ширина b_H нижней панели и ширина L миделевого сечения воздухозаборника выполнены в соотношении а возвратно-поступательное перемещение нижней панели соответствует периоду колебаний T=0,5-2,0 с (патент RU №2131530, МПК⁷ F02C 7/05, B64D 33/02, заявлен 30.03.98).

К недостаткам данного устройства следует отнести то, что из-за возвратно-поступательного перемещения нижней панели с периодом колебаний T=0,5-2,0 с 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, устройство выполнено конструктивно сложно.

Известно устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в двух направляющих с фиксаторами корпуса воздухозаборника, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, причем нижняя панель выполнена с относительной шириной нижней панели и способна к перемещению на относительную длину выдвижения панели равную от 0,6 до 0,12, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома от 0,86 до 1,34, где λ - длина выдвижения панели, м; b - ширина выдвижной панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м (патент RU №2526727, МПК B64D 33/02, заявлен 20.04.2012).

Известное устройство неэффективно при нахождении летательного аппарата на стоянке из-за наличия вихревых шнуров на входе в воздухозаборник со стороны боковых кромок нижней панели, способствующих попаданию посторонних предметов в его тракт, а также не уточнены рациональные размеры нижней панели с учетом расположения от поверхности аэродрома.

Задача предложенного изобретения - повышение эффективности устройства защиты 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 расположения на входе в воздухозаборник выдвижной нижней панели с вырезом в нижней части и с выдвигаемыми в поперечной плоскости двумя панельками.

Для решения этой задачи в известном устройстве для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, содержащем подвижную нижнюю панель, установленную в двух направляющих с фиксаторами корпуса воздухозаборника, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, при этом выдвижение нижней панели с относительной шириной нижней панели осуществляется на относительную длину выдвижения 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, а также в нижней панели имеются две панельки с относительной длиной выдвигаемые одновременно в поперечной плоскости по направляющим при помощи силового привода на относительные расстояния , и нижняя панель содержит вырез с возможностью попадания в него вихревых шнуров, перемещающихся на нижней поверхности нижней панели, с относительной длиной и относительной шириной расположенный на относительном расстоянии где λ - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; а - расстояние от боковой кромки нижней панели до боковой кромки панельки, м; с - длина панельки, м; d - расстояние от передней кромки нижней панели до конца выреза, м; е - длина выреза, м; р - ширина выреза, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

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

Защитное устройство содержит нижнюю панель 1, установленную в двух направляющих 2 корпуса воздухозаборника 3. Нижняя панель 1 шарнирно соединена со штоком привода 4, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника 3. В направляющих 2 расположены фиксаторы 5.

Нижняя панель 1 выполнена с относительной шириной нижней панели из двух листов, соединенных жестко по передней и задней кромкам двумя направляющими 6, по которым одновременно способны к перемещению в поперечной плоскости две панельки 7, выполненные с относительной длиной при помощи силового привода 8, закрепленного между листами, штоки которого с двух сторон шарнирно соединены с панельками 7, выдвигаемые на относительное расстояние и вырез 9 на нижней поверхности нижней панели с относительной длиной и относительной шириной расположенный на относительном расстоянии где λ - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; а - расстояние от боковой кромки нижней панели до боковой кромки панельки, м; с - длина панельки, м; d - расстояние от передней кромки нижней панели до конца выреза, м; е - длина выреза, м; р - ширина выреза, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.

Выдвижение нижней панели 1 осуществляется на относительную длину выдвижения панели равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника 3 от поверхности аэродрома от 0,8 до 1,25.

Защитное устройство работает следующим образом.

Во время запуска двигателя на газовочной стоянке системой автоматического управления летательного аппарата подаются сигналы на фиксаторы 5 и привод 4. Фиксаторы 5 освобождают от фиксации нижнюю панель 1 с относительной шириной нижней панели которая осуществляет перемещение горизонтально поступательно вперед в направляющих 2 при помощи штока привода 4 на величину относительной длины выдвижения панели равную от 0,6 до 0,3. При каждом значении пропорционально изменяется и относительная высота расположения нижней кромки воздухозаборника 3 от поверхности аэродрома начиная с 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 3 на высоте необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на при соответственно на и т.д.

Затем системой автоматического управления летательного аппарата подается сигнал на силовой привод 8, который своими штоками в поперечной плоскости выдвигает по направляющим 6 две панельки 7 на относительное расстояние

Образующиеся на входе в воздухозаборник 3 вихревые шнуры сначала смещаются в боковые области нижней панели 1, пытаясь попасть внутрь воздухозаборника 3. Однако, за счет увеличения общей ширины b панели 1 путем выдвижения двух панелек 7 вихревые шнуры начинают перемещаться в большей степени под нижнюю панель 1, замыкаясь на ее нижней поверхности. При перемещении по нижней поверхности нижней панели 1 вихревые шнуры попадают на вырез 9 и, или разрушаются, или значительно уменьшают свою интенсивность до мелких возмущений и не попадают внутрь воздухозаборника 3, а, следовательно, посторонние предметы с поверхности аэродрома также не попадают в тракт воздухозаборника 3.

При рулении летательного аппарата по аэродрому защитное устройство работает аналогично.

В процессе взлета летательного аппарата нижняя панель 1 с панельками 7 устройства перекрывает зону разлета посторонних предметов из-под колеса передней стойки шасси. В момент отрыва колеса передней стойки шасси от поверхности аэродрома подается сигнал на включение силового привода 8, который производит уборку внутрь выдвижной панели 1 панелек 7, а затем подается сигнал на привод 4, который производит уборку защитного устройства в корпус воздухозаборника 3.

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

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

Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность 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.

Изобретение относится к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Защитное устройство двигателя от попадания посторонних предметов содержит подвижную нижнюю панель (1), установленную в двух направляющих (2) с фиксаторами корпуса воздухозаборника (3), которая шарнирно соединена со штоком привода (4), жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника (2). Нижняя панель (1) способна к перемещению на относительную длину выдвижения 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. В нижней панели имеются две панельки (7), выдвигаемые одновременно в поперечной плоскости по направляющим (6) при помощи силового привода (8). Нижняя панель (1) содержит вырез (9) с возможностью попадания в него вихревых шнуров, перемещающихся на нижней поверхности нижней панели (1). Достигается повышение эффективности защитного устройства двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле. 3 ил.

Защитное устройство от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, установленную в двух направляющих с фиксаторами корпуса воздухозаборника, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, при этом нижняя панель выполнена с относительной шириной нижней панели и способна к перемещению на относительную длину выдвижения панели при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома отличающееся тем, что нижняя панель способна к перемещению на относительную длину выдвижения 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, а также в нижней панели имеются две панельки с относительной длиной выдвигаемые одновременно в поперечной плоскости по направляющим при помощи силового привода на относительные расстояния , и нижняя панель содержит вырез с возможностью попадания в него вихревых шнуров, перемещающихся на нижней поверхности нижней панели, с относительной длиной и относительной шириной расположенный на относительном расстоянии где λ - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; а - расстояние от боковой кромки нижней панели до боковой кромки панельки, м; с - длина панельки, м; d - расстояние от передней кромки нижней панели до конца выреза, м; е - длина выреза, м; р - ширина выреза, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м; - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.