Результат интеллектуальной деятельности: Отклоняющая решетка реверсивного устройства наружного корпуса двигателя

Изобретение относится к области авиационного машиностроения, а именно к конструкции авиационных двигателей и тормозных устройств самолетов, и может быть использовано в отклоняющей решетке реверсивного устройства решетчатого типа из полимерных композиционных материалов (ПКМ).

Из уровня техники известны конструкции отклоняющих решеток, имеющих аэродинамические отклоняющие элементы, которые представляют собой сборную конструкцию (патенты RU 2145672, F02K 1/78, опубл. 20.02.2000; RU 2363580, В29С 70/08, опубл. 10.08.2009; US 2012/0036716, B21D 53/78, опубл. 16.02.2012; US 4852805, В29С 45/14, опубл. 01.08.1989; US 2001/0009642, F01D 1/02, опубл. 26.07.2001).

Недостатками конструкций таких устройств является необходимость дополнительных операций по сборке решеток, наличие дополнительных крепежных деталей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является отклоняющая решетка реверсивного устройства наружного корпуса двигателя, состоящая из секций из полимерных композиционных материалов, включающая намотанные непрерывным жгутом из однонаправленных, например углеродных нитей, пропитанных полимерным связующим, перекрещивающиеся продольные и поперечные слои ребер и лопаток секции решетки различного сечения, от прямоугольного для несущих торцевых лопаток до с-образного и изогнутого, с различной степенью изогнутости, каплевидного для аэродинамических лопаток и ребер, строительной высотой, соразмерной расстоянию между лопатками, с поднутрением ячеек решетки, также соразмерным размерам ячеек, причем каждый слой каждого ребра или лопатки выполнен с количеством жгутов, пропорциональным толщине ребра или лопатки на уровне этого слоя (патент РФ №2509649, В29С 70/08, опубл. 20.03.2014 - прототип).

Недостатком конструкции прототипа является необходимость частичной разборки реверсивного устройства для монтажа/демонтажа секций отклоняющей решетки.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание высокотехнологичной конструкции отклоняющей решетки реверсивного устройства, повышение надежности работы реверсивного устройства, а также упрощение монтажа/демонтажа секций отклоняющей решетки реверсивного устройства.

Технический результат достигается за счет того, что в отклоняющей решетке реверсивного устройства наружного корпуса двигателя, изготовленной из полимерного композиционного материала, включающей монолитные секции, каждая из которых содержит продольные ребра и поперечные отклоняющие лопатки, согласно изобретению секции передним фланцем прикреплены посредством разъемного соединения к переднему шпангоуту силового каркаса реверсивного устройства, а задним фланцем прикреплены посредством разъемного соединения к заднему шпангоуту силового каркаса реверсивного устройства, при этом продольные ребра и поперечные отклоняющие лопатки в каждой секции выполнены толщиной 1,5-10 мм, причем продольные ребра выполнены с возможностью обеспечения направления истечения реверсивных струй под углом β=0°-40° к радиальному направлению, а поперечные отклоняющие лопатки расположены под углом γ=40°-80° к продольной оси двигателя.

Закрепление секций соответствующим образом к силовому каркасу реверсивного устройства позволяет упростить монтаж/демонтаж секций отклоняющей решетки на реверсивное устройство.

Выполнение продольных ребер и поперечных отклоняющих лопаток в каждой секции толщиной 1,5-10 мм, выполнение продольных ребер с возможностью обеспечения направления истечения реверсивных струй под углом β=0°-40° к радиальному направлению, а также расположение поперечных отклоняющих лопаток под углом γ=40°-80° к продольной оси двигателя позволяют обеспечить заданную величину обратной тяги, предотвратить прямое воздействие реверсивных струй на элементы самолета и попадание отраженных от взлетно-посадочной полосы реверсивных струй на вход в двигатель, что повышает надежность работы реверсивного устройства.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид отклоняющей решетки реверсивного устройства, состоящего из секций.

На фиг. 2 представлен вид монолитной секции отклоняющей решетки, включающей продольные ребра и поперечные отклоняющие лопатки.

На фиг. 3 показано крепление секции отклоняющей решетки в реверсивном устройстве.

На фиг. 4 показано сечение продольных ребер.

На фиг. 5 показано сечение отклоняющих лопаток.

Отклоняющая решетка реверсивного устройства (решетчатого типа), наружного корпуса двигателя состоит из нескольких секций 1, где каждая из секций 1 представляет собой сетчатую конструкцию из продольных ребер 2 и поперечных отклоняющих лопаток 3 и является монолитной конструкцией, изготовленной из полимерного композиционного материала. Каждая из секций 1 изготавливается из ПКМ за одну технологическую операцию формования. Секции 1 отклоняющей решетки передним фланцем 4 прикреплены посредством разъемного соединения 5 к переднему шпангоуту 6 неподвижного силового каркаса реверсивного устройства и задним фланцем 7 присоединяются посредством разъемного соединения 8 к заднему шпангоуту 9 неподвижного силового каркаса реверсивного устройства. Одно из креплений заднего фланца 7 к заднему шпангоуту 9 выполнено по конусу с углом α=1°-90° к образующей.

Продольные ребра (элементы) 2 в каждой секции 1 имеют толщину от 1,5 мм до 10 мм и могут быть выполнены различной формы в пределах указанной толщины для каждого ребра 2 с радиусом входной кромки не менее 0,6 мм и углом наклона выходной кромки от 0° до 60° и окружным шагом от 2° до 8° между соседними ребрами 2. Продольные ребра 2 в секции 1 выполнены и расположены таким образом, чтобы обеспечить возможность направления истечения реверсивных струй под углом β=0°-40° к радиальному направлению.

Поперечные отклоняющие лопатки 3 в каждой секции 1 имеют толщину от 1,5 мм до 10 мм и могут быть выполнены различной формы в пределах указанной толщины для каждой лопатки 3 с радиусом входной кромки не менее 0,6 мм. Лопатки 3 расположены под углом наклона γ=40°-80° к продольной оси двигателя. Расстояние между лопатками 3 соразмерно высоте лопаток 3.

Отклоняющая решетка реверсивного устройства работает следующим образом.

Для уменьшения длины пробега реактивного самолета при приземлении в конструкции реактивного двигателя используется реверсивное устройство. Реверсивное устройство решетчатого типа располагается в наружном контуре двигателя и состоит, как правило, из подвижной части и неподвижного силового каркаса. При включении реверсивного устройства подвижная часть сдвигается, одновременно перекрывая поток наружного контура и открывая отклоняющие решетки, которые обеспечивают формирование реверсивной струи. Продольные ребра 2 и поперечные отклоняющие лопатки 3 обеспечивают углы истечения реверсивных струй, необходимые для достижения заданной величины обратной тяги, обтекание элементов фюзеляжа самолета, предотвращение попадания отраженной от взлетно-посадочной полосы струи на вход в двигатель.