×
10.05.2018
218.016.43f4

Результат интеллектуальной деятельности: Устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к авиадвигателестроению, конкретно к реактивным плоским соплам газотурбинных двигателей маневренных летательных аппаратов. Устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя содержит неподвижный корпус, плоское сопло, установленное на подшипнике с возможностью поворота в поперечной плоскости в противоположные стороны от нейтрального положения на угол до 90°, электрический исполнительный механизм и привод. Устройство дополнительно снабжено двумя контактными уплотнениями и кольцевыми вкладышами, двумя фланцами, кольцевым корпусом шестерни, наружным корпусом-обоймой с кольцевой накладкой и кольцевым замком. Привод выполнен в виде вала с шестерней, а фланцы выполнены с зубчатыми торцевыми контактными поверхностями и на их противоположных торцах с кольцевыми канавками под кольцевые вкладыши. Один из фланцев жестко закреплен на неподвижном корпусе, а другой на сопле. Фланцы направлены зубчатыми торцевыми контактными поверхностями навстречу друг другу и входят в зацепление с шестерней привода. Кольцевой корпус шестерни установлен между фланцами и имеет на боковой поверхности углубление под вал привода. В кольцевые канавки установлены кольцевые вкладыши с композитными вставками, причем наружный корпус-обойма с кольцевой накладкой и кольцевым замком опираются на вкладыши и на фланцы, закрепленные на корпусе и сопле с образованием двухрядного упорного подшипника скольжения. Контактные уплотнения расположены на фланцах перед подшипником для исключения просасывания через него воздуха. Изобретение позволяет обеспечить всеракурсность отклонения вектора тяги на плоском сопле, снижает габариты системы поворота по сравнению с известными устройствами, позволяет реализовать механизм поворота сопла в концепции «электрического» привода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, конкретно к реактивным плоским соплам газотурбинных двигателей маневренных летательных аппаратов.

Известны всережимные всеракрусные, в том числе и плоские, реактивные сопла газотурбинных двигателей, содержащие различные приводные отклоняющие поток устройства, связанные с системами управления летательных аппаратов и предназначенные для использования на маневренных летательных аппаратах, применяемые, главным образом, на малых дозвуковых скоростях полета, где теряют эффективность аэродинамические рули летательного аппарата / US №4994660, МПК B64C 15/16, 19.02.1991/.

Такая конструкция сопла имеет ограниченную возможность применения. Например, перекос венцов створок реактивного сопла требует существенного усложнения системы автоматического регулирования газотурбинного двигателя и конструкции реактивного сопла, что приводит к дополнительным утечкам рабочего тела в зазоры между створками реактивного сопла и снижает тяговые характеристики двигателя и его надежность. Применение же дополнительных отклоняющих устройств в случае плоских сопел, используемых лишь при маневрах в ограниченной области его эксплуатации, ухудшает экономичность и массогабаритные характеристики летательного аппарата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус, плоское сопло, установленное на подшипнике с возможностью поворота в поперечной плоскости в противоположные стороны от нейтрального положения на угол до 90°, по меньшей мере один электрический исполнительный механизм и привод / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок», Книга 2, стр. 357/.

В известном решении управление поворотом сопла осуществляется при помощи цепных передач и механизма поворота сопела двигателя. Наличие цепи вокруг устройства поворота сопла, а также вынесенный на некоторое расстояние от устройства поворота сопла агрегат привода цепи громоздкие и ненадежные. Наличие в конструкции металлических тел качения (шариков) приводит к ограничению максимальной осевой силы, которое может выдержать устройство, а также усложняет сборку, делая ремонт узла в условиях эксплуатации практически невозможным.

Задачей изобретения является усовершенствование механизма для обеспечения высоких тягово-экономических характеристик газотурбинного двигателя.

Ожидаемый технический результат - обеспечение всеракурсности отклонения вектора тяги на плоском сопле, снижение габаритов системы поворота по сравнению с аналогичными устройствами, реализация механизма поворотного сопла в концепции «электрического» привода.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус, плоское сопло, установленное на подшипнике с возможностью поворота в поперечной плоскости в противоположные стороны от нейтрального положения на угол до 90°, по меньшей мере один электрический исполнительный механизм и привод, по предложению, снабжено двумя контактными уплотнениями и кольцевыми вкладышами, двумя фланцами, кольцевым корпусом шестерни, наружным корпусом-обоймой с кольцевой накладкой и кольцевым замком, при этом привод выполнен в виде вала с шестерней, а фланцы выполнены с зубчатыми торцевыми контактными поверхностями и на их противоположных торцах с кольцевыми канавками под кольцевые вкладыши, один из фланцев жестко закреплен на неподвижном корпусе, а другой - на сопле, фланцы направлены зубчатыми торцевыми контактными поверхностями навстречу друг другу и входят в зацепление с шестерней привода, кольцевой корпус шестерни установлен между фланцами и имеет на боковой поверхности углубление под вал привода, кольцевые вкладыши с композитными вставками установлены в кольцевые канавки, а наружный корпус-обойма с кольцевой накладкой и кольцевым замком опираются на вкладыши и на фланцы, закрепленные на корпусе и сопле с образованием двухрядного упорного подшипника скольжения, причем контактные уплотнения расположены на фланцах перед подшипником для исключения просасывания через него воздуха. Устройство поворота плоского сопла может быть снабжено гибкой тягой и установленным на фланце корпуса средством возвращения сопла в нейтральное положение, средство возвращения сопла соединено с одним концом гибкой тяги, а другой конец гибкой тяги соединен с корпусом электрического исполнительного механизма.

В предложенном решении поворот плоского сопла осуществляется устройством в виде минимум трех шестерен, одна из которых приводная и две паразитные для центрирования корпусов, образующих керамический подшипник скольжения, с помощью «плавающего» электрического исполнительного механизма, установленного на валу приводной шестерни на стыке форсажной камеры (или корпуса турбины) и плоского сопла.

Такое выполнение устройства позволяет уменьшить изгибные напряжения, возникающие в боковых стенках сопла под действием давления газового потока, и приводит к увеличению максимальной осевой силы, которую может выдержать устройство, позволяет равномерно передать усилия на фланец, закрепленный на корпусе, который при этом работает на растяжение.

На фиг. 1 показан общий вид плоского сопла.

На фиг. 2 - разрез устройства поворота сопла.

Устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя содержит электрический исполнительный механизм 1, зубчатый фланец 2, жестко закрепленный на неподвижном корпусе форсажной камеры, зубчатый фланец 3, жестко закрепленный на поворотном сопле, вал привода с шестерней 4, кольцевой корпус шестерни 5 с углублением под вал привода, кольцевые вкладыши с композитными вставками 6, наружный корпус-обойма 7, кольцевая накладка с кольцевым замком 8, контактные уплотнения 9 расположенные на фланцах, и гибкую тягу 10, соединенную одним концом с соплом, а другим концом с корпусом электрического исполнительного механизма.

Принцип действия устройства. По команде системы автоматического управления электрический исполнительный механизм 1 вращает вал привода с шестерней 4, которая входит в контакт с зубьями на фланцах форсажной камеры 2 и сопла 3. За счет этого происходит вращение сопла вокруг продольной оси двигателя. Вращение осуществляется по паре керамических подшипников скольжения 6. При этом весь механизм поворота перемещается в окружном направлении на угол, равный половине угла поворота сопла. Кольцевой корпус шестерен 5 фиксирует положение шестерни 4, а также формирует проточную часть в месте стыка фланцев и уменьшает перетечку рабочего тела из двигателя. Замок 8 и контактные уплотнения 9 предназначены для фиксации в осевом направлении сопла относительно двигателя. Контактные уплотнения 9 уменьшают утечки рабочего тела из двигателя. Для обеспечения выставления плоского сопла в нейтральное положение при отказе электросистемы возможно использование как пневматического или гидравлического, так и механического аварийного устройства через гибкую тягу 10.

Применение механизма обеспечивает всеракурсность отклонения вектора тяги на плоском сопле, снижает габариты системы поворота по сравнению с известными устройствами, позволяет реализовать механизм поворота сопла в концепции «электрического» привода.


Устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя
Устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя
Устройство поворота плоского сопла турбореактивного двигателя
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 61-70 of 110 items.
24.05.2019
№219.017.5eb2

Реверсивное устройство турбореактивного двигателя

Реверсивное устройство турбореактивного двигателя, содержащее устройство для перекрытия газового потока в корпусе двигателя, размещенного в мотогондоле самолета, содержит выхлопные каналы, установленные по направлению движения газового потока, по окружности в кольцевой полости, клапаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688642
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5eca

Способ нанесения теплозащитного покрытия на лопатки турбин высоконагруженного двигателя

Изобретение относится к способу нанесения теплозащитного покрытия на лопатки турбин, работающих при высоких температурах в высоконагруженных двигателях. Наносят многослойное покрытие. В качестве сплава первого слоя жаростойкого покрытия используют сплав содержащий Ni-Co-Cr-Al-Y-Ta-W-Hf. Второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688417
Дата охранного документа: 22.05.2019
24.05.2019
№219.017.5ee0

Многорежимный газотурбинный двигатель твердого топлива

Многорежимный газотурбинный двигатель твердого топлива содержит твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя. В газовоздушном тракте двигателя последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство. Твердотопливный заряд размещен вне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688612
Дата охранного документа: 21.05.2019
13.06.2019
№219.017.80a8

Система управления турбокомпрессорной установкой

Изобретение относится к системам управления работой турбокомпрессорной установки и может быть использовано для управления процессом возникновения критических нестационарных автоколебаний компрессора нагнетателя при испытаниях преимущественно авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691273
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.80d8

Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области конструирования газотурбинного двигателя (далее ГТД), а именно узлов ГТД, служащих для регулирования и управления изменениями газового потока, расположенных в части статора. В известном регулируемом ВНА компрессора ГТД, содержащем направляющие лопатки, каждая из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691276
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.8179

Сопловый аппарат турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя (гтд) (варианты) и лопатка соплового аппарата тнд (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Сопловый аппарат ТНД двигателя содержит сопловые блоки, смонтированные между наружным и внутренним силовыми кольцами, соединенными полыми силовыми спицами. Каждый из сопловых блоков собран из трех жестко соединенных лопаток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691203
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.818d

Способ охлаждения соплового аппарата турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя и сопловый аппарат тнд, охлаждаемый этим способом, способ охлаждения лопатки соплового аппарата тнд и лопатка соплового аппарата тнд, охлаждаемая этим способом

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Сопловый аппарат ТНД включает сопловый венец, образованный из сопловых блоков, собранный каждый не менее чем из трех сопловых лопаток, выполненных за одно целое с малой и большой. Сопловые блоки смонтированы между наружным и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691202
Дата охранного документа: 11.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d4a

Ротор турбины высокого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Ротор ТВД двигателя содержит рабочее колесо ТВД, включающее диск и лопаточный венец с системой рабочих лопаток. Лопатка ТВД включает каждая хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем стенок. Диск рабочего колеса выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691868
Дата охранного документа: 18.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d57

Способ охлаждения лопатки ротора турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя и лопатка ротора тнд, охлаждаемая этим способом

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса ротора ТНД включает хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем. Полость лопатки выполнена на полную высоту пера лопатки Полость пера в средней наиболее теплонапряженной части, составляющей не менее трети...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691867
Дата охранного документа: 18.06.2019
09.08.2019
№219.017.bd1d

Способ эксплуатации авиационного газотурбинного двигателя по его техническому состоянию

Изобретение относится к области диагностирования технического состояния авиационных газотурбинных двигателей с учетом конкретных условий эксплуатации. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного способа, является более полное использование потенциальных возможностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696523
Дата охранного документа: 02.08.2019
Showing 41-42 of 42 items.
29.04.2020
№220.018.1a52

Устройство защиты от загрязнения оптических датчиков в узлах воздушно-реактивных двигателей

Изобретение относится к системам защиты от загрязнения продуктами сгорания входных окон оптических датчиков, устанавливаемых, в частности, в узлах турбины или камер сгорания газотурбинных или иных воздушно-реактивных двигателей. Устройство защиты от загрязнения оптических датчиков в узлах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720186
Дата охранного документа: 27.04.2020
24.06.2020
№220.018.2a3d

Способ упрочнения элементов турбомашины металломатричным композитом и установка для его осуществления

Изобретение относится к способам получения металлических композиционных материалов на основе интерметаллида титана, армированных высокомодульными волокнами, применяемых в авиационной технике, в частности, для упрочнения элементов газотурбинных двигателей, а также относится к установкам для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724226
Дата охранного документа: 22.06.2020
+ добавить свой РИД