×
10.05.2018
218.016.3e9e

Результат интеллектуальной деятельности: Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета при останове

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к управлению авиационным двигателем. Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета при останове заключается в уменьшении частоты вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления. При этом частоту вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления уменьшают до достижения роторами одинаковой частоты вращения. Роторы зацепляют друг с другом обгонной муфтой, расположенной между валами, после чего частоту вращения роторов уменьшают до останова. Изобретение обеспечивает стабильную подачу масла к опорам двигателя на останове до полной остановки всех роторов двигателя, а также позволяет снизить эффект «прихватывания» вала ротора высокого давления при останове. 1 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухкаскадным газотурбинным двигателем в частности, при останове.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является раскрытый в описании к системе запуска турбовентиляторного газотурбинного двигателя, способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета при останове, включающий уменьшение частоты вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления. /RU 161322 U1 МПК B64C 19/00 Опубликовано: 20.04.2016/

В известных конструкциях двухроторных газотурбинных двигателей роторы высокого и низкого давления вращаются свободно относительно друг друга. Кинематическая связь либо отсутствует вообще, либо осуществлена за счет межроторных или межвальных подшипников. При остановке двигателя ротор высокого давления, в связи с загрузкой приводами агрегатов и систем, останавливается раньше ротора низкого давления. Выбег ротора высокого давления в несколько раз (по времени) меньше выбега ротора низкого давления. При останове ротора высокого давления происходит прекращение работы маслонасосов и подачи масла к подшипникам, на которые опирается ротор низкого давления, и подшипникам, расположенным между роторами. Это приводит к снижению ресурса опор двигателя. Кроме того, ранний останов ротора высокого давления может вызвать «прихватывание» из-за касания рабочих лопаток турбины о статор, лабиринтов уплотнений о статор и т.д., что может сделать невозможным повторный запуск двигателя.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности.

Ожидаемый технический результат:

- Стабильная подача масла к опорам двигателя на останове вплоть до полной остановки всех роторов двигателя;

- Снижение «прихватывания» вала ротора высокого давления при останове.

Технический результат достигается тем, что известный способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета при останове, включающий уменьшение частоты вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления, согласно изобретению частоту вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления уменьшают до достижения роторами одинаковой частоты вращения, роторы зацепляют друг с другом обгонной муфтой, расположенной между валами, после чего частоту вращения роторов уменьшают до останова.

Сущность изобретения заключается в создании условий взаимодействия вала высокого давления и вала низкого давления, при их относительном вращении в том или ином направлении. Это взаимодействие может быть достигнуто с помощью обгонных муфт путем обеспечения давления звеньев при их вращении в одном направлении и исключения давления в другом направлении (например, нефрикционные храповые муфты) либо путем заклинивания самоторможения одного звена относительно другого в одном направлении и свободного вращения в другом направлении (фрикционные муфты). Для реализации способа в рамках изобретения допускается использование обеих разновидностей муфт любых конструкций, обеспечивающих передачу свободного хода, по схеме одинарного - одностороннего действия. По этой схеме муфта имеет два звена - входное и выходное. Входное звено передает вращающий момент только в одном направлении, а в другом направлении вращается свободно относительно выходного звена, т.е. перестает быть ведущим.

В обеих разновидностях различие условий взаимодействия достигается выбором углов давления одного звена на другое. Чтобы произошло заклинивание звеньев в режиме передачи движения, угол скоса α выбирают из условия α<2ρ, где ρ - угол трения. С другой стороны, α ограничен возможностью расклинивания. Обычно принимают α=7°.

Способ поясняется чертежом.

Согласование частоты вращения роторов при останове осуществляется за счет установки между валом высокого 1 и валом низкого 2 давления обгонной муфты 3. Установку обгонной муфты осуществляют в промежуточном корпусе между валами компрессора высокого и низкого давления. В данном случае ведомым валом является вал ротора высокого давления. При останове двигателя ротор низкого давления 2 через обгонную муфту 3 входит в зацепление с ротором высокого давления, не позволяя ему остановиться раньше или за счет инерции свободного вращения ротора низкого давления - подкрутить ротор высокого давления.

Пример

Способ реализован на летательном аппарате, двигатель которого оборудован обгонной муфтой, установленной между валами роторов высокого и низкого давлений. Конструкция обводной муфты и ее настроечные характеристики обеспечивают зацепление ротора низкого давления с ротором высокого давления при установленной частоте вращения ротора низкого давления.

Пример (Останов двигателя)

В процессе эволюций летательного аппарата в полете в двухроторном газотурбинном двигателе путем подачи и сжигания топлива, поддерживали частоту вращения вала ротора высокого давления выше частоты вращения вала ротора низкого давления.

После посадки летательного аппарата и отключения подачи топлива вал ротора низкого давления вращался свободно по инерции, а вал ротора высокого давления, в связи с загрузкой приводами агрегатов и систем, останавливался со скоростью, большей скорости вала ротора низкого давления.

При достижении установленной частоты вращения вала ротора низкого давления и соответствующей ей частоте вращения вала ротора высокого давления с помощью обгонной муфты производили зацепление роторов. Энергия свободно вращающегося вала ротора низкого давления передается валу ротора высокого давления. Продолжительность вращения вала ротора высокого давления до полной его остановки увеличилась приблизительно в 2-3 раза (по времени).

Продолжительность работы маслонасосов и подачи масла к подшипникам, на которые опираются роторы, также увеличилась. Прихватывание вала ротора высокого давления из-за касания рабочих лопаток турбины о статор и лабиринтов уплотнений о статор не наблюдалось. Двигатель всегда штатно повторно запускался.

Использование изобретения позволяет стабильно подавать масла к опорам двигателя на останове вплоть до полной остановки всех роторов двигателя, снизить эффект «прихватывания» вала ротора высокого давления при останове.

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета при останове, включающий уменьшение частоты вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления, отличающийся тем, что частоту вращения вала ротора высокого давления и вала ротора низкого давления уменьшают до достижения роторами одинаковой частоты вращения, роторы зацепляют друг с другом обгонной муфтой, расположенной между валами, после чего частоту вращения роторов уменьшают до останова.
Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем самолета при останове
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 71 items.
29.12.2017
№217.015.f69c

Способ управления двухроторным газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационной техники, к способам управления двухроторным газотурбинным двигателем. При останове двигателя генерируемую вращением вала ротора низкого давления электроэнергию передают на электродвигатель-генератор вала ротора высокого давления, для создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639260
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f907

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к системам регулирования, оптимизирующим параметры турбореактивного двигателя (ТРД) в зависимости от целей полета самолета. При осуществлении способа предварительно для данного типа двигателей со штатной программой регулирования проводят его испытания на максимальном и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639409
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f961

Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции компенсаторов относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашин. Компенсатор относительных перемещений внутреннего и внешнего корпусов турбомашины содержит жестко закрепленный на внутреннем корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639399
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f98b

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя содержит сопловой аппарат турбины с сопловыми лопатками, диск с рабочими лопатками, установленными в проточной части турбины, многоканальный воздуховод. Многоканальный воздуховод проходит через внутренние полости сопловых лопаток, его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639443
Дата охранного документа: 21.12.2017
20.01.2018
№218.016.1b72

Механизм передачи крутящего момента агрегатам турбореактивного двигателя (трд), центральная коническая передача (цкп) трд, главная коническая шестерённая пара цкп трд, корпус цкп трд, ведущее зубчатое коническое колесо цкп, ведомое зубчатое коническое колесо цкп, узел цкп трд

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двухвального, двухконтурного авиационного ТРД, имеющего газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД, включает соединенные с РВД с возможностью передачи агрегатам...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636626
Дата охранного документа: 24.11.2017
20.01.2018
№218.016.1d6b

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит кольцевой корпус (1) с установленной на нем кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640974
Дата охранного документа: 12.01.2018
20.01.2018
№218.016.1d99

Способ диагностики технического состояния двухконтурного газотурбинного двигателя при эксплуатации

Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке, диагностике и эксплуатации реактивных двигателей, а конкретно к способам диагностики технического состояния двухконтурного газотурбинного двигателя по газодинамическим параметрам потока. Диагностику технического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640972
Дата охранного документа: 12.01.2018
20.01.2018
№218.016.1e3e

Маслосистема газотурбинного двигателя маневренного самолета

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается масляной системы газотурбинного двигателя маневренного самолета. Перепускной клапан установлен за топливомасляным теплообменником, а выход из перепускного клапана сообщен трубопроводом с внутренней полостью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640900
Дата охранного документа: 12.01.2018
17.02.2018
№218.016.2a88

Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к газотурбинным двигателям газоперекачивающего агрегата. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двигателя включает газодинамически связанные между собой соосные валы РВД и РНД модуля газогенератора и вал ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642955
Дата охранного документа: 29.01.2018
04.04.2018
№218.016.2ead

Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к газотурбинным двигателям газоперекачивающего агрегата. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двигателя включает газодинамически связанные между собой соосные валы роторов высокого давления (РВД) и роторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644497
Дата охранного документа: 12.02.2018
Showing 1-10 of 39 items.
20.04.2013
№216.012.37ba

Защитная маскирующая система для летательного аппарата, подвергающегося радиолокационному облучению

Изобретение относится к средствам защиты и маскирования объектов от систем радиолокационного облучения и опознавания, захвата, автоматического сопровождения и целеуказания, работающих в радиолокационном диапазоне электромагнитного спектра. Защитная маскирующая система для летательного аппарата,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479819
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.05.2013
№216.012.40c3

Радиопоглощающий материал

Изобретение относится к радиопоглощающему материалу. Радиопоглощающий материал состоит из полимерного связующего, наполнителя в виде смеси порошкообразного феррита и карбонильного железа с диаметром частиц сферической формы 10-50 мкм и смеси фуллеренов С-60 и С-70. Радиопоглощающий материал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482149
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.08.2015
№216.013.7464

Статор компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к регулируемым направляющим аппаратам компрессоров многорежимных авиационных газотурбинных двигателей. Статор компрессора газотурбинного двигателя содержит корпус, поворотные лопатки направляющего аппарата, три кольцевые обоймы и три опорных элемента. Лопатки направляющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561371
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.03.2016
№216.014.c616

Подшипник скольжения с наноструктурным функционально-градиентным антифрикционным покрытием

Изобретение относится к подшипникам скольжения и может быть использовано в ракетно-космической, авиационной, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности, в железнодорожном, автомобильном транспорте и других областях промышленности. Подшипник скольжения, включающий корпус,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578840
Дата охранного документа: 27.03.2016
13.01.2017
№217.015.663a

Роторная машина объемного типа

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для привода потребителей механической энергии. Роторная машина объемного типа содержит корпус 1 с профильным элементом 2, выполненным в виде выступа, пустотелое колесо-разделитель 6 с отверстием под элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592361
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.6e1a

Барабан ротора турбомашины

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины, содержащий корпус в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси и выполненный в нем один и более венец со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных по наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596895
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.6e24

Барабан ротора турбомашины

Изобретение относится к роторам турбомашин, используемых в авиации. Барабан ротора турбомашины выполнен в форме полого цилиндрического тела вращения вокруг продольной оси с одним и более венцами, со средствами для крепления хвостовиков лопаток, расположенных через равные промежутки по наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596894
Дата охранного документа: 10.09.2016
26.08.2017
№217.015.d9b7

Клапанный узел вентилятора

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей. Клапанный узел вентилятора содержит корпус канала перепуска с установленным на нем с возможностью осевого перемещения кольцевым клапаном и механизм перемещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623704
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.d9d5

Поворотное сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Поворотное сопло турбореактивного двигателя содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623609
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.da17

Всеракурсное сопло

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Всеракурсное сопло содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623705
Дата охранного документа: 28.06.2017
+ добавить свой РИД