×
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 71-80 of 110 items.
09.08.2019
№219.017.bd20

Способ управления двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами компрессора и вентилятора

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к управлению двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами. Способ управления двухвальным газотурбинным двигателем с регулируемыми направляющими аппаратами компрессора и вентилятора включает управление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696516
Дата охранного документа: 02.08.2019
10.08.2019
№219.017.bd61

Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к турбореактивным двигателям для авиационной техники, в частности к конструкции реактивных сопел. Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя содержит неподвижный корпус, подвижный корпус, управляющие гидроцилиндры, а также пневмоцилиндры. Неподвижный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696833
Дата охранного документа: 06.08.2019
10.08.2019
№219.017.bd88

Кольцевой объёмный оптический резонатор

Изобретение к лазерной технике. Кольцевой объемный оптический резонатор содержит ограниченную наружной и внутренней стенками кольцевую замкнутую полость с впускным отверстием для активной среды и отводным отверстием, образующую коаксиальные поверхности, систему зеркал, установленных вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696944
Дата охранного документа: 07.08.2019
10.08.2019
№219.017.bd93

Компрессор двухконтурного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции компрессоров высокого давления двухконтурного газотурбинного двигателя. Компрессор двухконтурного газотурбинного двигателя содержит корпус регулируемых направляющих аппаратов, промежуточный корпус, механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696839
Дата охранного документа: 06.08.2019
12.09.2019
№219.017.ca6b

Охлаждаемая турбина двухконтурного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям, применяемым в качестве привода газоперекачивающих агрегатов и энергоустановок, и может быть использовано при разработке энергоустановок с охлаждением масла в замкнутой циркуляционной системе и для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699870
Дата охранного документа: 11.09.2019
12.09.2019
№219.017.ca79

Роторная машина объемного типа

Изобретение относится к области энергетического и транспортного машиностроения и может быть использовано для привода потребителей механической энергии, а также в качестве составной части двигателя внутреннего сгорания, в том числе и газотурбинных двигателей. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699864
Дата охранного документа: 11.09.2019
02.10.2019
№219.017.d132

Двухконтурный газотурбинный двигатель

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а именно к системам наддува опор. Известный двухконтурный газотурбинный двигатель, содержащий систему наддува опор, включающую полости наддува опор и предмасляные полости компрессора низкого давления и компрессора высокого давления, полость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700110
Дата охранного документа: 12.09.2019
12.10.2019
№219.017.d555

Газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения, а именно к системам наддува опор газотурбинных двигателей. Газотурбинный двигатель, содержащий компрессор низкого давления с опорами, компрессор высокого давления с опорой, турбину высокого давления и турбину низкого давления с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702713
Дата охранного документа: 09.10.2019
12.10.2019
№219.017.d559

Способ управления турбокомпрессорной установкой

Изобретение относится к способам управления работой турбокомпрессорных установок и может быть использовано для управления процессом возникновения критических нестационарных автоколебаний компрессора нагнетателя, возникающих при испытаниях преимущественно авиационных газотурбинных двигателей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702714
Дата охранного документа: 09.10.2019
15.10.2019
№219.017.d59f

Газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей в промышленности в качестве привода газоперекачивающих агрегатов, в частности к дополнительным устройствам, обеспечивающим очистки проточных частей и внутренних каналов газотурбинных двигателей от загрязнений и топливных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702782
Дата охранного документа: 11.10.2019
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