Результат интеллектуальной деятельности: МАСЛОСИСТЕМА ГЛАВНОГО РЕДУКТОРА

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к внешней маслосистеме главного редуктора и может найти применение в системах питания маслом главного редуктора с одновременным выполнением функции защиты от масляного голодания главного редуктора в случае разгерметизации элементов внешней маслосистемы.

Известна маслосистема главного редуктора с защитой от утечек (патент US 8459413, F01M 11/10, публикация 04.02.2010 г.), которая включает в себя внешнюю магистраль с теплообменником и контроллером, внешнюю систему насосов. Горячее масло охлаждается в теплообменнике. В случае утечки масла контролер распознает потерю давления масла и закрывается клапан для герметизации корпуса, при этом открывается клапан теплообменника, и продолжается циркуляция масла внутренней маслосистемы. Внешняя система насосов выводит воздух из корпуса и создает в нем отрицательное давление, которое работает как воздушный замок, чтобы свести к минимуму или предотвратить потерю смазочного масла.

Известна маслосистема главного редуктора, наиболее близкая заявляемому техническому решению (Техническое описание. Вертолет МИ-8, Москва: Машиностроение, 1970 г. стр. 83, стр. 93, рис. 89, 99, 108), которая содержит два внешних зарезервированных (подключенных параллельно) контура охлаждения с теплообменниками, поддон редуктора с перегородкой, отсеками горячего и холодного масла, сообщающимися между собой через отверстия в перегородке поддона. При повреждении любого внешнего контура охлаждения и утечке масла с последующим снижением уровня масла в отсеках поддона редуктора и падении давления масла перед форсунками редуктора до момента срабатывания аварийной сигнализации в отсеках поддона остается аварийный запас масла, позволяющий редуктору работать в течение некоторого времени (15-30 минут), но не решающий задачу длительного резервирования маслосистемы при отказе одного из внешних контуров охлаждения.

Недостатком данного устройства является отсутствие защиты маслосистемы главного редуктора, в виде дублирующих магистралей подвода масла, от возможной разгерметизации одного или нескольких элементов внешней маслосистемы главного редуктора, что снижает безопасность.

Техническая проблема, не решенная в известных устройствах, решение которой обеспечивается заявляемым изобретением, заключается в создании компактной маслосистемы главного редуктора, обеспечивающей бесперебойную циркуляцию масла при повреждении элементов внешней маслосистемы главного редуктора.

Технический результат - исключение или уменьшение потери масла, и как следствие, повышение безопасности полетов и безаварийности, а также компактное размещение элементов внешней маслосистемы в ограниченном пространстве отсека главного редуктора.

Технический результат достигается благодаря тому, что в маслосистеме главного редуктора, содержащей поддон 3 с присоединенными основными магистралями подачи масла 7, 8 и устройства охлаждения 17, 18, в соответствии с настоящим изобретением, выход 4 поддона 3 через тройники 5, 6 и перекрывные краны 11, 12 сообщен магистралями 7, 8 с устройствами охлаждения 17, 18, а далее - со входом 19 поддона 3 через тройник 20 и обратные клапаны 22, 23, дополнительно выход 4 поддона 3 через тройники 5, 6 и перекрывные краны 26, 27 сообщен обводными магистралями 9, 10, которые выполнены из стали, с аварийным входом 19' поддона 3 через тройник 28, при этом тройники 5, 6 установлены на корпусе редуктора 1 на выходе 4 поддона 3, а тройники 20, 28 установлены на корпусе редуктора 1 на входах 19, 19' поддона 3.

Кроме того, рукава 13 и 15, а также 14 и 16 основных магистралей 7, 8, выполненные из термостойких, химически стойких полимерных материалов, скреплены попарно хомутами между собой и закреплены к подкосам 2 редукторной рамы.

Устройство маслосистемы главного редуктора поясняется чертежами:

фиг. 1 - схема внешней маслосистемы главного редуктора;

фиг. 2 - вид на поддон редуктора;

фиг. 3 - общий вид маслосистемы двигателей с главным редуктором;

фиг. 4 - маслосистема главного редуктора с теплообменниками.

Главный редуктор 1 вертолета установлен в редукторном отсеке фюзеляжа с помощью подкосов 2 редукторной рамы и снабжен автономной, независимой от двигателей, внешней масляной системой, схема которой изображена на фиг. 1.

Поддон 3 редуктора 1 с отсеками горячего и холодного масла является емкостью для масла (фиг. 2). На выходе 4 горячего масла из горячего отсека поддона 3 размещены тройники 5, 6, которые разделяют магистрали подачи масла на основные 7, 8 и обводные (резервные) 9, 10.

В основных магистралях 7, 8 к тройникам 5, 6 присоединены соответственно перекрывные краны 11, 12, снабженные электромеханизмом, обеспечивающим открытие и закрытие заслонки (фиг. 3, 4).

Магистрали 7, 8 включают рукава 13, 14 для горячего масла и 15, 16 для охлажденного масла, выполненные из термостойких, химически стойких полимерных материалов.

От перекрывных кранов 11, 12 через рукава 13, 14 горячее масло поступает в устройства охлаждения (воздухо-мясляные теплообменники) 17, 18, а затем через рукава 15, 16 охлажденное масло подается ко входу 19 отсека холодного масла поддона 3.

На входе 19 в поддон 3 на фланцевом соединении установлен тройник 20 с датчиком температуры 21, а к тройнику 20 присоединены обратные клапаны 22, 23 с датчиками-сигнализаторами давления 24, 25, к которым присоединены рукава 15, 16.

Кроме основных магистралей 7, 8 во внешней маслосистеме главного редуктора 1 предусмотрены обводные магистрали 9, 10, идущие параллельно и независимо друг от друга.

Магистрали 9, 10 представляют собой изогнутые стальные трубопроводы, длина и форма которых позволяет их компактно разместить в небольшом пространстве отсека главного редуктора.

Выход 4 поддона 3 через тройники 5, 6 и перекрывные краны 26, 27 сообщен обводными магистралями 9, 10 с аварийным входом 19' поддона 3 через тройник 28.

Магистрали 7, 8, 9, 10 компактно размещены в непосредственной близости от главного редуктора 1, что особенно актуально с учетом ограниченного пространства в занимаемом отсеке.

Тройники 5, 6 присоединены к поддону 3 со стороны выходов 4 главного редуктора 1. Тройники 20, 28 размещены на корпусе редуктора 1 на входе 19 и 19' поддона 3 соответственно. Входы 19 и 19' расположены в непосредственной близости друг от друга. Теплообменники 17, 18 закреплены на капотном шпангоуте №1 (не показано) в непосредственной близости от редуктора 1. При этом рукава 13, 15 и 14, 16 скреплены попарно хомутами между собой и закреплены к подкосам 2 редукторной рамы при помощи колодок с прокладками (не показано). Подобная компоновка повышает безопасность работы за счет ограниченного количества используемых узлов и при этом является компактной для размещения в ограниченном пространстве.

Работа каждой из двух параллельно работающих магистралей 7, 8 внешней маслосистемы осуществляется по одинаковому принципу.

В штатном режиме масло из выхода 4 горячего отсека в поддоне 3 подается по магистралям 7, 8 через краны 11, 12 и рукава 13, 14 в воздухо-мясляные теплообменники 17, 18, где охлаждается атмосферным воздухом от вентилятора. Пройдя через теплообменники 17, 18, охлажденное масло через рукава 15, 16, обратные клапаны 22, 23 подается на вход 19 в холодный отсек в поддоне 3 главного редуктора 1.

Штатное положение кранов в системе смазки главного редуктора:

кран 11 и кран 12 - «открыто», кран 26 и кран 27 - «закрыто».

В случае нарушения герметичности магистрали 7 и/или магистрали 8 необходимо как можно быстрее изолировать магистраль 7 и/или магистраль 8 и остановить возможную утечку масла.

Информация о нарушении герметичности магистрали 7 и/или магистрали 8 появляется при одновременном выполнении условий:

- режим работы двигателя и частота вращения несущего винта не ниже заданного предельного значения;

- устойчивое падение давления масла во внутренней маслосистеме (не показано) главного редуктора 1 до заданного предельного значения (информация от штатного датчика во внутренней маслосистеме главного редуктора 1, не показано);

- падение давления масла в магистрали 7 и/или 8 до заданного предельного значения (информация от датчиков давления масла 22 и/или 23).

При одновременном выполнении этих условий в автоматическом режиме полностью открывается кран 26 и/или 27, после чего краны 11 и/или 12 закрываются. При этом масло поступает через аварийный вход 19' в поддон 3 главного редуктора 1 по обводным магистралям 9 и/или 10.

Пилоту подается сигнал о выявленной нештатной ситуации в маслосистеме главного редуктора. При этом маслосистема продолжает работать с использованием обводных магистралей 9 и/или 10, а вертолет сохраняет летные характеристики в течение не менее 30 мин.

Таким образом, достигается технический результат.

В связи с тем, что выход 4 поддона 3 через тройники 5, 6 и перекрывные краны 11, 12 сообщен магистралями 7, 8 с устройствами охлаждения 17, 18, а далее - со входом 19 поддона 3 через тройник 20 и обратные клапаны 22, 23, дополнительно выход 4 поддона 3 через тройники 5, 6 и перекрывные краны 26, 27 сообщен обводными магистралями 9, 10, которые выполнены из стали, с аварийным входом 19' поддона 3 через тройник 28, достигается бесперебойная циркуляция масла при повреждении элементов внешней маслосистемы главного редуктора, и как следствие, повышение безопасности полетов и безаварийности,

Размещение тройников 5, 6 на корпусе редуктора 1 на выходе 4 поддона 3, а также размещение тройников 20, 28 на корпусе редуктора 1 на входах 19, 19' поддона 3 позволяет компактно разместить элементы маслосистемы.

Маслосистема включает рукава 13 и 15, а также 14 и 16 основных магистралей 7, 8, выполненные из термостойких, химически стойких полимерных материалов, при этом они попарно скреплены хомутами между собой и закреплены к подкосам 2 редукторной рамы, что обеспечивает компактность маслосистемы в целях размещения в ограниченном пространстве отсека главного редуктора.