большие гидравлические сопротивления на входе в двигатель на нерабочих ре жимах, а также сложность. Цель изобретения - уменьшение гид равлических сопротивлений на нерабочих режимах, упрощение устройства и повышение эффективности и надежности защиты при снижении веса и упрощении эксплуатации. Поставленная цель достигается тем что входное отверстие сборника посто ронних предметов вьшолнено на участ ке между воздухозаборником и лопатка ми ротора, каждая из которых установлена в тормозном положении к приводу относительно проходящей через ее корневую часть диаметральной плоскост.и симметрии, с угловьвл шагом f-K,co arctg); f - угловой шаг лопаток, радианы; ,3-0,35 безразмерный коэффициент, зависящий от формы лопаток, К2 35-45 безразмерный коэффициент, зависящий от соотношения диаметро входного канала и центрального обтекат ля и максимально воз можной скорости пото ка на входе в двигатель ; временное сопротивле ние материала лопаток, кг/м-2; У - удельный вес материа ла лопаток, кг/м; п - принятый запас прочности. Ротор может быть смонтирован в центрирующей проставке. При этом центральный обтекатель укреплен на расположенных за лопатками ротора радиальных стойках, образующих спрям ляющий аппарат, а сборник посторонних предметов - на наружной поверхности проставки между ее торообразны ми наконечниками. На фиг. 1 представлено устройство в составе конструкции самолета; на фиг. 2 - узел крепления ротора в центрирующей проставке; на фиг. 3 разв/ернутая решетка лопаток ротора. УЬтройство содержит одноступенча тый pdTop 1 с повернутыми к фронту решетки лопатками 2. Лопатки 2 уста новлены в канале 3 между самолетным воздухозаборником 4 и двигателем 5 на участке, ограниченном изнутри центральным обтекателем б, а снаружи - центрирукицей проставкой 7. В обтекателе 6 смонтирован привод ротора - воздушная турбина 8,«соединен ная каналом 9 в радиальных стойках 10 с трубопроводом 11, оборудованным краном 12, с выходом компрессора дви гателя, а каналом 13 - с атмосферой На наружной поверхности центрирующей проставки 7 между ее торообразными наконечниками 14 укреплен сборник 15 посторонних предметов, имеющий на частке перед лопатками 2 входное отверстие 16. Каждая из лопаток 2 установлена тормозном положении к приводу 8 относительно проходящей через корневую асть лопатки диаметральной плоскости симметрии. Лопатки 2 установлены по отношению к фронту решетки под острым угом cL atctg- С1 кр|г),уменьшающимся к периферии лопатки, причем г - радиальное расстояние до измеряемого сечения; (С/Шдоп), где С 0,3-0,5 скорости звука {330 м/с - максимально возможная скорость воздушного потока на входе в двигатель (ТРД). Допустимая угловая скорость ротора определяется из условия прочности лопатки , . . dтШГ Г D-Oib TTV Ъ D-OJb TT-VI где У - временное сопротивление материала лопатки, удельный вес материала лопатки;п - запас прочности, О - диаметр ротора. d.av-.ct ..c4 ot-onctg / Шаг лопаток определяется из условия таким образом, чтобы время прохождения воздушным потоком расстояния 8 51И ot, где Е - ширина лопатки, было не больше, чем время перемещения задней кромки лопатки на величину просвета между смежянми лопатками на любом радиусе. Из этого условия следует, что sin. b С где Ь - просвет между лопатками; U - окружная скорость лопатки; ni-f,2- коэффициент перекрытия; b-Esinotcu|c)-Cl|kv,). Так как ctgd, то Ь С -° . Угловой шаг лопаток ротора Ч--7 , где t cos ot+ b - круговой шаг лопаток на периферии ротора; t ecosd- e EcosoL (-l -1/Kh)Поскольку оптимальным, с точки зрения газодинамики, является соотношение 0,07-0,10, принимается I 0,090. „ , . Таким образом IP-. gcosc«.-(.l4 f(Kn) . . op9i)((4:if-V6-/T и) fi Примем 1 9-Ub1H,i)--0,32E(0,3 0,3f), f К ,co5(arctg-. Кг / ; На режимах, когда возможно забра сьшание в воздухозаборник посторонни предметов от переднего шасси и под действием вихря, устройство необходи мо включать на рабочий режим. Для этого одновременно с запуском двигателя перед взлетом и при посадке кра 12 открывают и подают на турбину 8 воздух из компрессора двигателя. Ротор начинает вращаться против тормозного момента лопаток. При этом во входном канале создается небольшо противодавление С 0,008 кг/см). Посторонние частицы, попавшие во входной канал движутся вместе с воз душным потоком, с той же или меньшей скоростью. При столкновении с лопаткой ротора частице сообщается радиальная Vy, и направленная против потока V- составлякжцие скорости. В результате частицы отбрасываются против потока и попадают через от верстие 16 в сборник 15. Зависимость, определяющая величину углового шага лопатки, обеспечивает 100%-ный отбой посторонних пред метов, поскольку время прохождения попавшей частицы на глубину лопаточной- решетки больше времени поворота лопаток на величину просвета между ними. Монтаж ротора в центрирующей проставке позволяет реализовать данное техническое решение без каких-либо доработок воздухозаборника и входного канала. Кроме того, в данном случае удобство установки устройства значительно облегчает регламентные работы при его эксплуатации. В полете кран 12 закрьшают и ротор под действием потока воздуха,подаваемого в двигатель, работает в турбинном режиме, сглаживая неравномерности и пульсации потока, повышая запас устойчивости двигателя. Формула изобретения 1. Устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов, содержащее одно ступенчатый ротор с повернутыми к фронту решетки радиальными лопатками, установленными во входном канале между воздухозаборником и двигате лем на участке, ограниченном центральным обтекателем, а также привод ротора и сборник посторонних предме1ов со входным отверстием, о т л и ч ающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты при уменьшении сопротивления на нерабочих режимах и упрощении монтажа и эксплуатации, входное отверстие сборника посторонних предметов выполнено на участке перед лопатками ротора, каждая из которых установлена в тормозном положении к приводу относительно проходя:;;ей через ее корне- . вую часть диаметральной плоскости симметрии, с угловым шагом Ч--Ксо5(а)-аог где f - угловрй шаг лопаток ; К 0,3-0,35 - безразмерный коэффи циент, зависящий от формы лопатки рото:ра;К 35-45 - безразмерный коэффициент , зависящий от соотношения дилметров входного канала и центрального обтекателя и максимально возможной скорости воздушного потока на входе в двигатель; (j - временное сопротивление материала лопатки, ТС- удельный вес материала лопатки; п - запас прочности лопатки . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ротор смонтирован в центрирующей проставке непосредственно перед двигателем с креплением центрального обтекателя на ее расположенных за лопатками ротора радиальных стойках, образующих прямляющий аппарат,а сборника посторонних предметов - на наружной поаерхности проставки между ее торообразными наконечниками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании №1272938 л. F 1 G,1972. 2. Патент США 3362155, л. 60-39.09 1968. 3. Патент США 3979903, л. 60-39.09, 1976 (прототип).
38 10 И Фчг.1 s 1 ... Фиъ.З I
Авторы
Даты
1981-09-23—Публикация
1977-03-21—Подача