УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ СТЫК ДЛЯ ГОНДОЛЫ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2023 года по МПК B64D29/00 F02C7/28 F16J15/10 

Настоящее изобретение относится к уплотнению для гондолы турбореактивного двигателя летательного аппарата, уплотнительному узлу, включающему такое уплотнение, движитель ному узлу для летательного аппарата, включающего такой уплотнительный узел, и способу демонтажа такого уплотнительного узла.

Настоящее изобретение относится к области уплотнений, например, оснащающих реверсор тяги гондолы турбореактивного двигателя летательного аппарата.

Летательный аппарат приводится в движение несколькими движительными узлами, каждый из которых содержит турбореактивный двигатель, расположенный в гондоле. Гондола в целом имеет трубчатую конструкцию вдоль продольной оси, содержащую неподвижную верхнюю по потоку секцию, состоящую из воздухозаборника выше по потоку от турбореактивного двигателя, неподвижную среднюю секцию, предназначенную для окружения вентилятора турбореактивного двигателя, и нижнюю по потоку секцию, выполненную с возможностью вмещения устройства реверса тяги и предназначенную для окружения камеры сгорания турбореактивного двигателя, причем области выше по потоку и ниже по потоку гондолы определены в отношении направления потока воздуха в гондоле в режиме прямой струи, причем область выше по потоку гондолы соответствует части гондолы, через которую входит воздушный поток, и область ниже по потоку соответствует зоне выброса упомянутого воздушного потока.

Роль устройства реверсора тяги во время посадки летательного аппарата заключается в улучшении тормозной способности этого летательного аппарата за счет перенаправления вперед по меньшей мере одной части тяги, генерируемой турбореактивным двигателем. На этом этапе реверсор тяги блокирует путь течения потока холодного воздуха, проходящего через гондолу, и направляет последний к передней части гондолы, генерируя тем самым обратную тягу, которая добавляется к торможению колес летательного аппарата.

Средства, применяемые для достижения этой переориентации холодного потока, варьируются в зависимости от типа реверсора тяги. Однако во всех случаях конструкция реверсора тяги включает один или более подвижных капотов, перемещаемых между, с одной стороны, развернутым положением, в котором они открывают проход внутри гондолы, предназначенный для отклоненного потока, и с другой стороны, втянутым положение, в котором они закрывают этот проход. Эти капоты могут выполнять функцию отклонения или простой активации других отклоняющих средств.

В случае решетчатого реверсора тяги, также известного как реверсор тяги с решетками лопаток, переориентация воздушного потока выполняется решетками лопаток, при этом капот(ы) реверсора тяги имеет/имеют только одну простую функцию скольжения по существу вдоль продольной оси гондолы и предназначен(ы) для раскрытия или закрытия этих решеток. Комплементарные блокирующие дверцы, также называемые заслонками, активируемые скольжением капота, в целом обеспечивают возможность перекрытия пути течения ниже по потоку от решеток для оптимизации переориентации холодного потока.

Такой реверсор тяги 1 с решетками 3 показан на фиг. 1. Необходимо предусмотреть уплотнение 5 из эластомерного материала, установленное на капоте 7 и контактирующее с отклоняющей кромкой 9 турбореактивного двигателя 10, когда реверсор тяги находится в закрытом положении.

В этом рабочем положении с прямой струей воздух, циркулирующий в пути 11 течения холодного воздуха под действием вентилятора турбореактивного двигателя (не показан), не должен выходить из этого пути течения в направлении решеток 3: уплотнение 5 обеспечивает возможность осуществления этого уплотнения.

Под действием давления, оказываемого отклоняющей кромкой 9 и обозначенного стрелкой 13 на фиг. 2, иллюстрирующей в увеличенном масштабе зону II с фиг. 1, буртик 15 уплотнения 5 стремится выйти из опоры 17 уплотнения, установленной на капоте 7. В этом случае уплотнение больше не выполняет свою герметизирующую функцию, и тогда ухудшение технических характеристик становится существенным.

Вмешательство, необходимое для установки уплотнения 5 на место в его опору 17, является дорогостоящим и требует остановку летательного аппарата.

Для того, чтобы попытаться решить эту проблему, можно приклеить уплотнение 5 к нижней части его опоры 17. Однако это решение не является удовлетворительным, с одной стороны, потому что уплотнение стремится выйти из его опоры несмотря на наличие клея, а с другой стороны, потому что клей усложняет операции по замене уплотнения в случае износа.

Настоящее изобретение направлено на преодоление вышеупомянутых недостатков, и для этого оно относится к уплотнению для гондолы турбореактивного двигателя летательного аппарата, причем упомянутое уплотнение включает буртик, предназначенный для установки в опоре уплотнения, характеризующемуся тем, что упомянутый буртик включает в себя:

- множество удерживающих выступов, проходящих в направлении, по существу поперечном продольной оси упомянутого уплотнения, при этом упомянутые удерживающие выступы предназначены для прохождения через упомянутую опору уплотнения, когда упомянутое уплотнение установлено в его опоре, и/или

- уплотнительную кромку, проходящую под упомянутым буртиком в направлении, по существу параллельном упомянутой продольной оси упомянутого уплотнения, предназначенную для сжатия на опоре уплотнения, когда упомянутое уплотнение установлено в его опоре.

Таким образом, за счет обеспечения уплотнения, включающего удерживающий выступ, являющийся поперечным к продольной оси уплотнения и предназначенный для прохождения через опору уплотнения, когда уплотнение установлено в его опоре, устраняется необходимость наличия клея между уплотнителем и его опорой. По сравнению с предшествующим уровнем техники операции по установке и демонтажу уплотнения с его опоры существенно упрощены.

За счет обеспечения уплотнительной кромки, проходящей в продольном направлении под буртиком уплотнения и выполненной с возможностью сжатия на опоре уплотнения, когда уплотнение установлено в его опоре, обеспечивается уплотнение узла, включающего уплотнение, установленное в его опоре.

В соответствии с дополнительными признаками уплотнения согласно настоящему изобретению:

- уплотнение включает множество удерживающих выступов, разнесенных друг от друга;

- в одном варианте осуществления удерживающие выступы разнесены друг от друга равномерно или разнесены друг от друга неравномерно;

- в одном варианте удерживающие выступы распределены в шахматном порядке относительно продольной оси уплотнения;

- удерживающий выступ имеет толщину, меньшую или большую, чем толщина буртика уплотнения, или равную ей;

- удерживающий выступ может включать в себякольцевую канавку;

- кромка уплотнения проходит по длине, меньшей длины буртика уплотнения или равной ей, непрерывно или прерывисто.

Настоящее изобретение также относится к уплотнительному узлу, включающему:

- уплотнение согласно настоящему изобретению, и

- опору уплотнения, в которой установлен буртик упомянутого уплотнения, характеризующемуся тем, что опора уплотнения включает в себя удерживающее отверстие, через которое проходит удерживающий выступ упомянутого уплотнения, и тем, что уплотнительная кромка упомянутого уплотнения сжата на упомянутой опоре уплотнения.

Настоящее изобретение также относится к движительному узлу для летательного аппарата, включающему турбореактивный двигатель и гондолу, поддерживающую упомянутый турбореактивный двигатель, при этом упомянутая гондола включает решетчатое устройство реверса тяги, включающее капот, выполненный с возможностью движения между втянутым положением, обеспечивающим аэродинамическую целостность гондолы для работа гондолы в режиме прямой струи, и между развернутым положением, определяющим кольцевой проход в гондоле для работы гондолы в режиме реверсивной струи, при этом упомянутый движительный узел характеризуется тем, что включает уплотнительный узел в соответствии с настоящим изобретением, и при этом уплотнение включает в себя уплотнительный корпус, поддерживаемый буртиком упомянутого уплотнения, причем упомянутый уплотнительный корпус находится в контакте с отклоняющей кромкой турбореактивного двигателя.

Наконец, настоящее изобретение относится к способу демонтажа уплотнительного узла в соответствии с настоящим изобретением, характеризующемуся тем, что включает этап, направленный на отрезание удерживающего выступа на его части, проходящей через удерживающее отверстие уплотнения, и затем на снятие уплотнения с его опоры.

Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидны после прочтения последующего подробного описания, для понимания которого приведены ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематический вид решетчатого реверсора тяги, оснащенного уплотнением согласно варианту осуществления решения известного уровня техники;

Фиг. 2 представляет собой подробный вид зоны II с фиг. 1;

На фиг. 3 показано уплотнение согласно настоящему изобретению, на виде в изометрии;

Фиг. 4 представляет собой частично разрезанный и увеличенный вид по линии IV-IVc фиг. 3;

На фиг. 5 показан уплотнительный узел согласно настоящему изобретению;

На фиг. 6 показан уплотнительный узел в поперечном сечении по линии VI-VI с фиг. 5;

Фиг. 7 представляет собой вид уплотнительного узла, который центрирован на удерживающем выступе и представляет собой первый вариант удерживающего отверстия;

Фиг. 8 представляет собой вид, аналогичный фиг. 7, изображающий второй вариант удерживающего отверстия.

В описании и формуле изобретения термины «верх по потоку» и «низ по потоку» необходимо понимать применительно к циркуляции воздушного потока внутри движительного узла, образованного гондолой и турбореактивным двигателем, то есть слева направо со ссылкой на фиг. 1.

Кроме того, на всех чертежах идентичные или похожие ссылки обозначают идентичные или похожие элементы или группы элементов.

Ссылка делается на фиг. 3, на которой показано уплотнение 105 согласно изобретению на виде в изометрии.

Уплотнение 105 содержит трубчатый корпус 119, проходящий по существу вдоль продольной оси 121, и буртик 115, поддерживающий корпус 119. В описании и формуле изобретения термины «продольный», «сжатие» и «поперечный» будут приняты без ограничения применительно к упомянутому на чертежах прямому трехграннику L, V, Т, продольная ось L которого параллельна продольной оси уплотнения.

Корпус 119 уплотнения представлен на фиг. 3 как имеющий в целом круглое поперечное сечение (по плоскости СТ). Конечно, корпус 119 может иметь в поперечном сечении другую форму, например прямоугольную, треугольную и т.д.

Корпус 119 уплотнения 105 предназначен, например, для контакта с отклоняющей кромкой турбореактивного двигателя для обеспечения уплотнения, когда подвижный капот устройства реверса тяги находится во втянутом положении, в котором он обеспечивает аэродинамическую целостность гондолы для работы гондолы в режиме прямой струи. Для этого корпус 119 уплотнения 105 изготовлен из эластомерного материала.

Согласно изобретению, буртик 115 уплотнения 105 включает множество удерживающих выступов 123 или лапок.

Удерживающие выступы 123 проходят в направлении, по существу поперечном относительно продольной оси 121 уплотнения. Удерживающие выступы 123 могут быть разнесены друг от друга вдоль продольной оси 121 уплотнения 105. Например, два последовательных удерживающих выступа 123 может разделять расстояние от 50 до 100 мм.

Предпочтительно, удерживающие выступы разнесены друг от друга равномерно. В качестве альтернативы, удерживающие выступы разнесены друг от друга неравномерно.

Удерживающие выступы 123 предпочтительно распределены в шахматном порядке относительно продольной оси 121 уплотнения. Согласно одному варианту, удерживающие выступы 123 могут быть распределены торец к торцу друг с другом относительно продольной оси 121 уплотнения 105. Согласно еще одному варианту, который не показан, удерживающие выступы распределены вдоль толькоодной стороны уплотнения.

Каждый удерживающий выступ 123 предпочтительно имеет в целом продолговатую форму. Толщина удерживающего выступа 123, например, меньше толщины буртика 115 уплотнения 105. Согласно одному варианту, который не показан, толщина удерживающего выступа может быть равна толщине буртика 115 уплотнения. Согласно другому варианту, который не показан, толщина удерживающего выступа может быть больше, чем толщина буртика уплотнения.

Удерживающий выступ 123 предпочтительно изготовлен из материала, идентичного тому, который используется для изготовления буртика 115 уплотнения, то есть, из эластомерного материала. В качестве альтернативы можно рассмотреть возможность изготовления удерживающего выступа из другого материала, такого как пластик или металл.

Как видно из нижеследующего описания, каждый удерживающий выступ 123 предназначен для прохождения через отверстие опоры уплотнения, в которой установлено уплотнение. Таким образом, удерживающий выступ 123 обеспечивает функцию удержания уплотнения 105 в его опоре.

Для лучшей видимости сделана ссылка на фиг. 4, представляющую собой частичный вид в увеличенном сечении по линии IV-IV с фиг. 3.

Согласно настоящему изобретению, буртик 115 уплотнения 105 может, альтернативно или в комбинации с удерживающими выступами 123, включать в себя набор уплотните л ьных кромок 125 или овальных выступов, проходящих под буртиком 115.

Согласно представленному примеру под буртиком 115 уплотнения 105 проходят четыре уплотнительные кромки. Конечно, в соответствии с одним вариантом, который не показан, можно предусмотреть большее количество уплотнительных кромок или, наоборот, меньшее их количество.

Уплотнительные кромки 125 проходят под буртиком 115 уплотнения 105 в направлении, по существу параллельном продольной оси 121 уплотнения. Согласно одному варианту, который не показан, уплотнительные кромки проходят под буртиком уплотнения в виде геометрического рисунка, который может представлять собой зубцы, шевроны, зигзаги и т.д.

Как видно из последующего описания, уплотнительные кромки выполнены с возможностью сжатия на опоре уплотнения, когда она вмещает уплотнение. Для этой цели материал, используемый для изготовления уплотнительных кромок, предпочтительно представляет собой эластомерный материал. Наличие этих уплотнительных кромок обеспечивает возможность уплотнения узла, образованного уплотнением и его опорой, когда уплотнение смещено, например, когда отклоняющая кромка оказывает давление на корпус уплотнения. Действительно, наличие этих уплотнительных кромок позволяет уплотнению оказывать большее давление на опору уплотнения по сравнению с установкой согласно предшествующему уровню техники.

Уплотнительные кромки 125 могут проходить по всей длине буртика 115 уплотнения или, альтернативно, только по одной части этой длины.

Кроме того, уплотнительные кромки 125 могут проходить вдоль буртика уплотнения непрерывно или прерывисто.

Ссылка далее делается на фиг. 5 и 6. На фиг. 5 показано в изометрии уплотнение 105, которое установлено в его опоре 117 уплотнения, чтобы образовать уплотнительный узел 129. Чтобы гарантировать хорошее удержание уплотнения 105 в его опоре 117, опора предпочтительно изготовлена из металлического материала.

Опора 117 стыка принимает форму, в целом комплементарную к форме буртика 115 уплотнения 105. Для этой цели, как лучше всего показано на фиг. 6, иллюстрирующей уплотнительный узел в поперечном сечении по линии VI-VI, опора 117 уплотнения включает центральную часть 129 и две концевые части 131, изогнутые на внутренней стороне уплотнения 105. Такая опора обычно имеет С-образное поперечное сечение (по плоскости СТ) с формой, которая является комплементарной к форме, определяемой буртиком 115 уплотнения 105.

Установка уплотнения в его опору может быть, например, достигнута путем вставки вручную, или с помощью инструмента, основания 115 уплотнения 105 в его опору 117.

Согласно настоящему изобретению, опора 117 уплотнения включает в себя множество удерживающих отверстий 133, расположенных в опоре так, чтобы через них проходили удерживающие выступы 123 или лапки. Таким образом, удерживающие отверстия 133 расположены на концевых частях 131 опоры 117 уплотнения.

Кроме того, как упомянуто выше, уплотнительные кромки 125 уплотнения 105 сжаты на опоре 117 уплотнения, у верхней стенки 135 центральной части 129.

Как показано на фиг. 7, которая представляет собой вид уплотнительного узла с центром на удерживающем выступе 123, удерживающий выступ 123 может частично занимать удерживающее отверстие 133, через которое он проходит. Удерживающие отверстия 133 могут быть закрыты, как показано на фиг. 7.

Согласно одному варианту, представленному на фиг. 8, удерживающие отверстия 133 могут быть открыты. Для этого опора уплотнения включает отверстие 135, сообщающееся с отверстием 133.

Кроме того, согласно одному варианту, который не показан на фигурах, удерживающий выступ 123 может включать в себя кольцевую канавку, позволяющую дополнительно упростить установку уплотнения в его опоре и дополнительно повысить механическую прочность уплотнения в его опоре.

Настоящее изобретение также относится к способу демонтажа уплотнительного узла 129. Согласно этому способу удерживающие выступы 123 уплотнения 105 отрезают на той их части, которая проходит через удерживающее отверстие 133 уплотнения (то есть, выступающей части). Затем это позволяет снять уплотнение 105 с его опоры 117, например, чтобы заменить его в случае повреждения.

Конечно, настоящее изобретение не ограничивается только вариантами осуществления этого уплотнения и этого уплотнительного узла, описанными выше только в качестве иллюстративных примеров, но, напротив, оно охватывает все варианты, включающие технические эквиваленты описанных средств, а также их комбинации, если они входят в объем изобретения.

Изобретение относится к уплотнительному стыку (105) гондолы турбореактивного двигателя самолета, причем стык содержит буртик (115), предназначенный для установки в опоре стыка. Согласно настоящему изобретению уплотнительный стык отличается тем, что буртик содержит: удерживающий выступ (123), который проходит в направлении, по существу поперечном продольной оси (121) указанного уплотнительного стыка, причем указанный удерживающий выступ выполнен с возможностью прохождения через опору стыка, когда упомянутый уплотнительный стык установлен в его опоре, и/или уплотнительную кромку (125), которая проходит под буртиком (115) в направлении, по существу параллельном продольной оси уплотнительного стыка, и которая предназначена для сжатия на опоре стыка, когда упомянутый уплотнительный стык (105) установлен в его опоре. Изобретение обеспечивает повышение качества удержания уплотнения в опоре. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Уплотнение (105) для гондолы турбореактивного двигателя летательного аппарата, содержащее буртик (115), предназначенный для установки в опоре (117) уплотнения, причем упомянутый буртик (115) содержит:

- множество удерживающих выступов (123), разнесенных друг от друга и проходящих в направлении, которое по существу поперечно продольной оси (121) упомянутого уплотнения (105), при этом упомянутые удерживающие выступы (123) предназначены для прохождения через упомянутую опору (117) уплотнения, когда упомянутое уплотнение (105) установлено в его опоре уплотнения, и/или

- уплотнительную кромку (125), проходящую под упомянутым буртиком (115) в направлении, по существу параллельном упомянутой продольной оси (121) упомянутого уплотнения (105), и предназначенную для сжатия на опоре (117) уплотнения, когда упомянутое уплотнение (105) установлено в его опоре уплотнения.

2. Уплотнение (105) по п. 1, в котором удерживающие выступы (123) разнесены друг от друга равномерно или разнесены друг от друга неравномерно.

3. Уплотнение (105) по любому из пп. 1 или 2, в котором удерживающие выступы (123) распределены в шахматном порядке относительно продольной оси (121) уплотнения (105).

4. Уплотнение (105) по любому из пп. 1-3, в котором по меньшей мере один из удерживающих выступов (123) имеет толщину, меньшую или большую, чем толщина буртика (115) уплотнения (105), или равную ей.

5. Уплотнение (105) по любому из пп. 1-4, в котором по меньшей мере один из удерживающих выступов (123) включает кольцевую канавку.

6. Уплотнение (105) по любому из пп. 1-5, в котором уплотнительная кромка (125) проходит по длине, меньшей длины буртика (115) уплотнения или равной ей, непрерывно или прерывисто.

7. Уплотнительный узел (129), содержащий:

- уплотнение (105) по любому из пп. 1-6, и

- опору (117) уплотнения, в которой установлен буртик (115) упомянутого уплотнения (105), при этом опора (117) уплотнения содержит удерживающие отверстия (133), через которые проходят удерживающие выступы (123) упомянутого уплотнения (105), при этом уплотнительная кромка (125) упомянутого уплотнения (105) сжата на упомянутой опоре (117) уплотнения.

8. Движительный узел для летательного аппарата, включающий турбореактивный двигатель и гондолу, поддерживающую упомянутый турбореактивный двигатель, при этом упомянутая гондола содержит решетчатое устройство (1) реверса тяги, содержащее капот (7), выполненный с возможностью движения между втянутым положением, обеспечивающим аэродинамическую целостность гондолы для работы гондолы в режиме прямой струи, и между развернутым положением, определяющим кольцевой проход в гондоле для работы гондолы в режиме реверсивной струи, при этом упомянутый движительный узел содержит уплотнительный узел (129) по п. 7, причем уплотнение (105) содержит уплотнительный корпус (119), поддерживаемый буртиком упомянутого уплотнения (105), причем упомянутый уплотнительный корпус (119) находится в контакте с отклоняющей кромкой (9) турбореактивного двигателя.

9. Способ демонтажа уплотнительного узла (129) согласно п. 7, содержащий этап, направленный на отрезание удерживающих выступов (123) на их части, проходящей через удерживающие отверстия (133) уплотнения (105), и затем на снятие уплотнения (105) с его опоры (117).