Струеотклоняющий щит Российский патент 2021 года по МПК B64F1/26 F03D9/00 E01F8/00 

Изобретение относится к аэродромному оборудованию, а более конкретно, к устройствам для уменьшения шума двигателей или реактивных выхлопных устройств; защита аэропортов от реактивной эрозии и палубного покрытия авианосцев.

Известен струеотклоняющий щит облегченной конструкции (Горецкий Л.И., Могилевский Д.А. Эксплуатация аэродромов. - М.: Транспорт, 1975, с. 184-185), содержащий каркас, струеотклоняющую поверхность в виде мембранной обшивки из тонкой оцинкованной металлической ленты, натянутой на крайних и закрепленной подвижно на промежуточных опорах каркаса, элементы крепления каркаса к аэродромному покрытию. Предварительное напряжение ленты в сочетании с прижимом ее краев обеспечивает жесткость и устойчивость тонколистовой обшивки в потоке отходящих от авиационных двигателей газов и придает ей гладкую поверхность.

Недостатком данного устройства является то, что оно характеризуется не высокой эффективностью работы, т.к. не обеспечивает полезного использования кинетической и тепловой энергии реактивного потока газов.

Известен струеотклоняющий щит (RU 2453728, F03D 9/00, B64F 1/26, 20.06.2012), выбранный в качестве прототипа и содержащий каркас, струеотклоняющую плоскость в виде металлической ленты, закрепленной на каркасе, элементы крепления каркаса к аэродромному покрытию. К каркасу крепится дополнительная струеотклоняющая плоскость, в которой выполнено отверстие для подвода газовоздушной струи к ветроколесу, установленному между струеотклоняющими плоскостями с возможностью передачи создаваемого крутящего момента на энергоаккумулятор.

Основным недостатком прототипа является недостаточно высокая эффективность работы, обусловленная тем, что для генерирования энергии используется только кинетическая энергии реактивного потока газов.

Задача изобретения - повышение эффективности работы струеотклоняющего щита за счет использования преобразования тепловой энергии в электрическую.

Технический результат достигается тем, что в струеотклоняющем щите, содержащем каркас, на котором жестко закреплена струеотклоняющая плоскость, перед которой жестко закреплена на каркасе дополнительная струеотклоняющая плоскость, в которой выполнено отверстие для подвода газовоздушной струи к ветроколесу, установленному между струеотклоняющими плоскостями с возможностью передачи создаваемого крутящего момента на энергоаккумулятор, каркас жестко прикреплен к аэродромному покрытию, ветроколесо соединено с энергоаккумулятором посредством механического редуктора, а на внутренней поверхности дополнительной струеотклоняющей плоскости и на внешней поверхности струеотклоняющей плоскости жестко закреплены термоэлектрические элементы, выводы которых соединены с электрическим входом энергоаккумулятора.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан фронтальный вид струеотклоняющего щита, а на фиг. 2 показан его вид сбоку.

Струеотклоняющий щит состоит из каркаса 1, на котором жестко закреплена струеотклоняющая плоскость 2, выполненная из тонколистовой металлической ленты. Перед струеотклоняющей плоскостью 2 жестко закреплена на каркасе дополнительная струеотклоняющая плоскость 3, также изготовленная из тонколистовой металлической ленты, в которой выполнено отверстие 4 для подвода газовоздушной струи к ветроколесу 5, установленному между струеотклоняющими плоскостями 2 и 3 с возможностью передачи через редуктор 6 создаваемого крутящего момента на энергоаккумулятор 7, например, состоящий из электрического генератора постоянного или переменного тока, преобразователя и аккумуляторной батареи, которые на чертеже не показаны. Каркас 1 с помощью элементов крепления 8 жестко прикреплен к аэродромному покрытию 9, если энергосберегающий газоотбойник используется на авианосцах элементы крепления 8 выполняются шарнирными.

На внутренней поверхности 10 дополнительной струеотклоняющей плоскости 3 и на внешней поверхности 11 струеотклоняющей плоскости 2 жестко закреплены термоэлектрические элементы 12, выводы 13 которых проводами, не показанными на чертеже, соединены с электрическим входом 14 энергоаккумулятора 7. Термоэлектрические элементы 12 выполнены из термоэлектрического материала n- или p-типа, например, из хромель-константана, медь-константана или теллуристого свинца.

Струеотклоняющий щит работает следующим образом. Струеотклоняющий щит устанавливается на стоянке для запуска двигателей воздушных судов таким образом, чтобы реактивный поток газов, возникающий при работе газотурбинных двигателей воздушных судов, был направлен на дополнительную струеотклоняющую плоскость 3, и крепится к аэродромному покрытию с помощью элементов крепления 8. Большая часть реактивного потока газов отклоняется и рассеивается дополнительной струеотклоняющей плоскостью 3, при этом часть реактивного потока газов, проходя через отверстие 4 в дополнительной струеотклоняющей поверхности 3, воздействует на ветроколесо 5 и приводит во вращение его вал. Создаваемый ветроколесом 5 крутящий момент через механический редуктор 6 передается на энергоаккумулятор 7. После воздействия реактивного потока газов на ветроколесо 5 оставшиеся потоки газа рассеиваются и отклоняются струеотклоняющей поверхностью 2. Одновременно с этим процессом реактивный поток газов нагревает термоэлектрические элементы 12, на которых в результате эффекта Зеебека появляется термоэлектродвижущая сила, в результате в энергоаккумулятор 7 через вход 14 начинает поступать электрический ток.

Как можно заметить, что в заявляемом струеотклоняющем щите электрическая энергия генерируется не только за счет преобразования кинетической энергии реактивного потока газов, но и за счет эффекта Зеебека, что приводит к повышению эффективности работы устройства.

Изобретение относится к устройствам уменьшения шума для аэропортов. Струеотклоняющий щит содержит каркас (1), на котором жестко закреплена струеотклоняющая плоскость (2), перед которой жестко закреплена на каркасе дополнительная струеотклоняющая плоскость (3). В дополнительной струеотклоняющей плоскости (2) выполнено отверстие (4) для подвода газовоздушной струи к ветроколесу (5), установленному между струеотклоняющими плоскостями (2, 3). Ветроколесо (5) выполнено с возможностью передачи создаваемого крутящего момента на энергоаккумулятор (7). Каркас (1) жестко прикреплен к аэродромному покрытию (9). Ветроколесо (5) соединено с энергоаккумулятором (7) посредством механического редуктора. На внутренней поверхности (10) дополнительной струеотклоняющей плоскости и на внешней поверхности (11) струеотклоняющей плоскости жестко закреплены термоэлектрические элементы (12), выводы (13) которых соединены с электрическим входом (14) энергоаккумулятора (7). Достигается повышение эффективности работы устройства. 2 ил.

Струеотклоняющий щит, содержащий каркас, на котором жестко закреплена струеотклоняющая плоскость, перед которой жестко закреплена на каркасе дополнительная струеотклоняющая плоскость, в которой выполнено отверстие для подвода газовоздушной струи к ветроколесу, установленному между струеотклоняющими плоскостями с возможностью передачи создаваемого крутящего момента на энергоаккумулятор, каркас жестко прикреплен к аэродромному покрытию, отличающийся тем, что ветроколесо соединено с энергоаккумулятором посредством механического редуктора, а на внутренней поверхности дополнительной струеотклоняющей плоскости и на внешней поверхности струеотклоняющей плоскости жестко закреплены термоэлектрические элементы, выводы которых соединены с электрическим входом энергоаккумулятора.