Устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсинкСоцнапнстнчвсинкРеспубпии и 927641(23) Приоритет В 64 Р 33/02 Гаеуаерстюиык комитет СССР аа делан изебретеиий и аткрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ САМОЛЕТА ОТ ПОПАДАНИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВИзобретение относится к авиационному оборудованию в части разме-.щения на самолете элементов заборников первичного воздуха для силовой установки.Необходимость защиты силовой установки вызвана тем, что при взлетеи посадке в воздухозаборник могутпопасть посторонние предметы, подброшенные передним шасси и поднятыеовихрем, образующимся между поверхностью взлетно-посадочной полосы иповерхностью входного канала. Поскольку вихрь образуется при сравнительно малых скоростях, время включения и отключения средств защитылимитируется контактом переднего шасси со взлетно-посадочной полосой,Средство защиты размещают во входномканале между самолетным воздухозаборником и входом. в компрессор двигателя.Известно устройство, содержащее одноступенчатый ротор с повернутыми к продольной оси радиальными лопатками, установленными во входном канале между воздухозаборником и двигателем на участке ограниченном центральным обтекателем, в котором смонтирован привод, а также сборник посторонНих предметов со входнымотверстием Ц .Недостатком этого устройства является отсутствие гарантии защиты и большие гидравлические сопротивления на входе в двигатель на перабочих режимах, а также сложность уст" ройства.По основному авт,св. У 865694 известно устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов при взлете и посадке, содержащее одноступенчатый ротор с повернутыми к фронту решетки радиальными лопатками, установленными во входном канале между воздухозаборником и двигателем на участке, ограниченном центральным9276 М 3обтекателем, а также привод ротора и сборник посторонних предметов со входным отверстием, выполненным на участке перед лопатками ротора, каждая из которых установлена в тормоз- Ф ном положении к приводу с угловым шагом= К, соа(агсгК - )),и В где - угловой шаг лопаток;- безразмерный коэффициент,зависящий от формы лопатки ротора;Е - безразмерный коэффициент,Цйзависящий от соотношения диаметров входного канала и центрального обтекателя и максимально возможной скоростивоздушного потока на входе 20в двигатель;о - временное сопротивление материала лопатки;- удельный вес материала лопатки;33й - запас прочности лопатки 121.В этом устройстве приводная турбина ротора подключена к компрессору двигателя, Монтаж турбины обтекателя определяет относительно малый диаметр ее фф колеса и потому пониженный КПД. Необходимость отбора воздуха, сжатого в компрессоре двигателя и средств подачи и отключения ее на режимах, когда защита не требуется, несколько ограни.5 чивают экономичность и надежность устройства и характеризуют определенную сложность управления им.Целью изобретения является, повышение экономичности устройства путем 40 увеличения КПД привода при упрощении его конструкции.1 Поставленная цель достигается в результате того, что на концах ло" фф паток ротора смонтирован бандаж с выполненным на нем приводом ротора, образованным турбинными лопатками,равномерно распределенными по периферии ротора, а в обечайке входного канала й размещен канал. подвода приводного воздуха с сопловым аппаратом.При этом, канал подвода приводного воздуха может быть соединен церез створки подпитки с атмосферой. Обра- И щенную к лопаткам, ротора поверхность бандажа целесообразно выполнять в виде конфузора. 4На чертеже представлено описываемое устройство в составе конструкции мотогондолы двигателя.Одноступенчатый ротор 1 имеет повернутые к фронту решетки радиальные лопатки 2. Ротор установлен во входном канале 3 между воздухозаборником 4 и двигателем 5 на участке, ограниченном центральным обтекателем 6, Лопатки 2 установлены с угловым ша- гом о = Ы соа(агсгд - )к 6и где ) угловои шаг,коэффициент,:зависящий от формы лопатки;1( - коэффициент, зависящий .отсоотношения диаметров входного канала 3 обтекателя 6;8 - временное сопротивление матерйала; лопатки;- удельный вес материала лопатки;и. - запас прочности лопатки,Каждая из лопаток 2 установлена в тормозном положении к приводу, образованному турбинными лопатками 7, выполненными на бандаже 8, который смонтирован на периферии ротора на концах лопаток 2. В обецайке входногоканала 3 перед лопатками 2 имеетсявходное отверстие 9 сборника 10 посторонних предметов и укреплен сопловой аппарат 11. Канал 12 подвода приводного воздуха к сопловому аппарату 11 соединен с компрессором двигателя 5 или через створки 13 подпиткии защитную сетку 1 ч с атмосферой.Обращенную к лопаткам 2 поверхностьбандажа 8 целесообразно выполнятьв виде конфузора,При запуске двигателя 5 передним создается разряжение, обеспечивающее всасывание атмосферноговоздуха компрессором двигателя.Атмосферный воздух, имеющий избыточное давление по отношению к давлению,перед двигателем всасывается черезстворки подпитки 13, которые открываются под действием этого избыточного давления. Изменением или предварительным подбором сечения канала12 обеспечивается вращение ротора вдиапазоне угловых скоростей, прикотором время перемещения в потокевоздуха постороннего предмета на ширину лопаточной решетки больше вре5 9276 мени перемещения лопатки 2 на величину шага - просвета между лопатками.ЭОтработанный воздух с температурой, пониженной относительно атмосферной, смешивается с очищенным воздухом за 5 ротором 1, Вращательный момент лривода превышает противоположно направленный момент от взаимодействия лопаток 2 с потоком из воздухоэаборника. При столкновении посторон ф них предметов с лопатками 2 они отбрасываются против потока и либо выбрасываются через воздухозаборник 4, либо попадают через отверстие 9 в сборник 10.35Данное расположение привода значительно (пропорционально соотноше- . нию диаметра турбины при размещении ее в обтекателе и диаметра входного канала, т.е, по крайней мере, в 20 4-5 раза) повышает приводной момент устройства. Благодаря этому можно пропорционально уменьшить расход приводного воздуха при отборе его от компрессора двигателя. Предложенное расположение приводной турбины позволяет, кроме того, в ряде слу-; чаев вообще отказаться от отбора сжатого воздуха и осуществлять привод подпиточным воздухом, используя ЗО разрежение в канале, В этом случае . йредельно упрощается автоматизация переключения ротора с режима защиты на режим авторотации. Как только относительная скорость встречного потока воздуха увеличится до значения, при котором давление перед двигателем 44 6повысится, что произойдет на режиме, когда необходимость в защите отпала, створки 13 закроются, отключая питание привода.формула изобретения1. Устройство для защиты силовойустановки самолета от попадания посторонних предметов по авт.св,я". 865694, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения экономичности путем увеличения КПД при упрощении его конструкции, на концахлопаток ротора смонтирован бандажс выполненным на нем приводом ротора,образованным турбинными лопатками,равномерно распределенными по периферии ротора, а в обечайке входного канала размещен канал подвода приводноговоздуха с сопловым аппаратом.2.Устройство по пп.1 и 2,о т л и ч аю щ е е с я тем, что канал подводаприводного воздуха соединен черезстворки подпитки с атмосферой.3 устройство по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что обращеннаяк лопаткам ротора поверхность бандажавыполнена в виде конфузора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент США У 9979903,кл,60-39,09,1976.2. Авторское свидетельство СССРй 865694 по заявке У 2464170/40-23,кл. В 64 В 33/О 1977927644 Составитель Н. БергК, Волощук Техред М. Рейвес Корректор В. Синичка едак лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 3142/26 Тир ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж ж 445енноготений5, Рау Подписноекомитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5