Устройство крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двигателя Российский патент 2023 года по МПК F23R3/18 

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к конструкции элементов форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД).

В качестве наиболее близкого аналога выбрано известное из RU 2682220 С1, опубл. 15.03.2019 устройство крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя. Форсажная камера содержит корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, фронтовое устройство, включающее в себя стабилизаторы пламени. Устройство содержит силовые тяги, которые одним концом шарнирно закреплены на кронштейне стабилизатора пламени, а другим концом шарнирно соединены с кронштейном корпуса форсажной камеры.

Недостатком прототипа является то, что повышение температуры газа за турбиной двигателя приводит к перегреву стабилизатора пламени в местах его крепления с силовыми тягами, короблению его стенок и, соответственно, снижает надежность и ресурс двигателя в целом.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного устройства, является снижение термической нагрузки на элементы конструкции форсажной камеры в местах крепления стабилизатора пламени с силовыми тягами, что увеличивает ресурс самой форсажной камеры и повышает надежность двигателя в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двигателя, при этом двигатель выполнен двухконтурным и устройство содержит силовые тяги, которые одним концом шарнирно соединены с кронштейном корпуса форсажной камеры, а другим концом шарнирно соединены с кронштейном стабилизатора пламени, при этом форсажная камера содержит теплозащитный экран, который образует канал охлаждения между корпусом форсажной камеры и самим теплозащитным экраном, согласно предложенному изобретению силовые тяги состоят из двух частей, состыкованных резьбовым соединением, каждая из которых имеет продольный сквозной канал с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие части тяги, шарнирно соединенной с кронштейном корпуса форсажной камеры, размещено в канале охлаждения, а на концевом участке другой части тяги, в месте ее шарнирного соединения с кронштейном стабилизатора, установлен направляющий защитный козырек.

Выполнение каждой части силовой тяги с продольным сквозным каналом, имеющим входные и выходные отверстия, а также расположение входного отверстия части тяги, шарнирно соединенной с кронштейном корпуса форсажной камеры, в канале охлаждения позволяет производить переброс охлаждающего воздуха через канал в тягах к стенкам стабилизатора пламени в месте расположения силового кронштейна, что уменьшает термическую нагрузку на соединения силовых тяг с самим стабилизатором и его стенки в районе расположения данных соединений, предотвращая коробление и перегрев, а также увеличивает ресурс и надежность двигателя в целом.

Установка на концевом участке другой части силовой тяги, в месте ее шарнирного соединения с кронштейном стабилизатора направляющего защитного козырька обеспечивает более эффективное охлаждение указанного места крепления и стенок стабилизатора пламени, обеспечивая тем самым дополнительное снижение термической нагрузки на конструкцию в данном месте.

Выполнение силовых тяг из двух частей, состыкованных резьбовым соединением, обеспечивает разборность конструкции, что облегчает процесс сборки форсажной камеры.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами, где на фигуре 1 изображен продольный разрез форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя с устройством крепления системы стабилизации пламени к ее корпусу, на фигуре 2 - сечение А - А, без крепежных деталей и кронштейна.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя содержит корпус 1 с установленным в нем теплозащитным экраном 2 с образованием между ними канала охлаждения 3, фронтовое устройство, включающее стабилизатор пламени 4, соединенный с корпусом двигателя посредством устройства крепления системы стабилизации пламени к корпусу 1 форсажной камеры сгорания. Устройство содержит силовые тяги, состоящие из двух частей 5 и 6, каждая из которых имеет продольный сквозной канал с входным и выходным отверстиями. Часть 5 силовой тяги крепится с помощью шарнирного соединения к силовому кронштейну 7 корпуса 1 форсажной камеры, при этом входное отверстие части 5 силовой тяги располагается в канале охлаждения 3. Часть 6 силовой тяги крепится с помощью шарнирного соединения к силовому кронштейну 8 стабилизатора пламени 4, при этом к концевому участку части 6 силовой тяги жестко присоединен направляющий защитный козырек 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Воздушный поток из канала охлаждения 3 попадает во входное отверстие части 5 силовой тяги, проходит по внутреннему каналу частей 5 и 6, затем попадает во внутреннее пространство козырька 9, где охлаждает соединение части тяги 6 и кронштейна стабилизатора пламени 8, а также стенки самого стабилизатора пламени 4.

Таким образом, переброс охлаждающего воздуха из канала охлаждения по внутренним каналам частей тяги и направляющего защитного козырька к месту ее крепления с силовым кронштейном стабилизатора пламени позволит снизить термическую нагрузку на соединение тяги со стабилизатором, а также на сам стабилизатор. Благодаря снижению термической нагрузки на указанные узлы появляется возможность избежать возможных перегревов и, как следствие, прогаров и коробления элементов стабилизатора пламени, что позволяет значительно увеличить надежность и ресурс фронтового устройства форсажной камеры сгорания и двигателя в целом.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к конструкции элементов форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД). Устройство крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двигателя, при этом двигатель выполнен двухконтурным, а устройство содержит силовые тяги, которые одним концом шарнирно соединены с кронштейном корпуса форсажной камеры, а другим концом шарнирно соединены с кронштейном стабилизатора пламени, при этом форсажная камера содержит теплозащитный экран, который образует канал охлаждения между корпусом форсажной камеры и самим теплозащитным экраном. Силовые тяги состоят из двух частей, состыкованных резьбовым соединением, каждая из которых имеет продольный сквозной канал с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие части тяги, шарнирно соединенной с кронштейном корпуса форсажной камеры, располагается в канале охлаждения. На концевом участке другой части тяги, в месте ее шарнирного соединения с кронштейном стабилизатора установлен направляющий защитный козырек. Технический результат - снижение термической нагрузки на стабилизатор пламени и место его крепления с тягой, что увеличивает их ресурс и повышает надежность элементов конструкции двигателя в целом. 2 ил.

Устройство крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двигателя, при этом двигатель выполнен двухконтурным, а устройство содержит силовые тяги, которые одним концом шарнирно соединены с кронштейном корпуса форсажной камеры, а другим концом шарнирно соединены с кронштейном стабилизатора пламени, при этом форсажная камера содержит теплозащитный экран, который образует канал охлаждения между корпусом форсажной камеры и самим теплозащитным экраном, отличающееся тем, что силовые тяги состоят из двух частей, состыкованных резьбовым соединением, каждая из которых имеет продольный сквозной канал с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие части тяги, шарнирно соединенной с кронштейном корпуса форсажной камеры, размещено в канале охлаждения, а на концевом участке другой части тяги, в месте ее шарнирного соединения с кронштейном стабилизатора, установлен направляющий защитный козырек.