выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя

Классы МПК:F02K1/04 установка и крепление выхлопного конуса реактивного сопла 
F02K1/52 сопла особой конструкции, предусматривающие возможность прилегания к другому соплу или к какому-либо неподвижному элементу, например обтекателю
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-12-17
публикация патента:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к области снижения уровня инфракрасного излучения турбореактивных двигателей в заднюю полусферу самолета. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя содержит корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель и дополнительную оболочку. Затурбинный обтекатель выполнен с перфорированной поверхностью и повернут своей вершиной к выходу двигателя. Дополнительная оболочка соосно установлена внутри обтекателя и образует вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, который соединен с каналом второго контура. Крепление дополнительной оболочки в обтекателе выполнено жестким со стороны ее вершины и подвижным со стороны ее основания. Изобретение позволяет обеспечить равномерность кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой, что повышает надежность работы и эффективность охлаждения наружной перфорированной поверхности затурбинного обтекателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, патент № 2456467 выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, патент № 2456467 выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, патент № 2456467 выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, патент № 2456467

Формула изобретения

1. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащее корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель с перфорированной поверхностью, повернутый своей вершиной к выходу двигателя, и дополнительную оболочку, соосно установленную внутри обтекателя и образующую вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, соединенный с каналом второго контура, отличающееся тем, что крепление дополнительной оболочки в обтекателе выполнено жестким со стороны ее вершины и подвижным со стороны ее основания для обеспечения равномерного кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателеля и дополнительной оболочкой.

2. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя по п.1, отличающееся тем, что соединение канала для прохода охлаждающего воздуха с каналом второго контура выполнено в виде радиально расположенных воздухозаборников, жестко закрепленных на обтекателе и повернутых своими входами навстречу потоку охлаждающего воздуха.

3. Выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя по п.2, отличающееся тем, что воздухозаборники связаны между собой силовым кольцом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к области снижения уровня инфракрасного излучения (ИКИ) турбореактивных двигателей (ТРД) в заднюю полусферу самолета.

Известно выходное устройство двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащее корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель с перфорированной поверхностью, повернутый своей вершиной к выходу двигателя, и дополнительную оболочку, соосно установленную внутри обтекателя и образующую вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, соединенный с каналом второго контура (патент РФ № 2241136, МПК F02K 3/04, опубл. 27.11.2004).

Недостатками указанного устройства являются недостаточно эффективное охлаждение наружной перфорированной поверхности, связанное с неопределенностью взаимного расположения поверхностей внутренней оболочки и затурбинного обтекателя, а также сложный монтаж перфорированного обтекателя, устанавливаемого на задней опоре турбины.

Технический результат, достигаемый изобретением - обеспечение равномерного кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой, что повышает надежность работы и эффективность охлаждения наружной перфорированной поверхности затурбинного обтекателя.

Дополнительным техническим результатом изобретения является улучшение подвода охлаждающего воздуха в кольцевой зазор между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой.

Технический результат достигается тем, что в выходном устройстве двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащем корпус, разделительную перегородку, канал второго контура между ними, центральный затурбинный обтекатель с перфорированной поверхностью, повернутый своей вершиной к выходу двигателя, и дополнительную оболочку, соосно установленную внутри обтекателя и образующую вместе с обтекателем канал для прохода охлаждающего воздуха, соединенный с каналом второго контура, крепление дополнительной оболочки в обтекателе выполнено жестким со стороны ее вершины и подвижным со стороны ее основания для обеспечения равномерного кольцевого зазора между перфорированной поверхностью затурбинного обтекателя и дополнительной оболочкой.

Дополнительный технический результат достигается тем, что соединение канала для прохода охлаждающего воздуха с каналом второго контура выполнено в виде радиально расположенных воздухозаборников, жестко закрепленных на обтекателе и повернутых своими входами навстречу потоку охлаждающего воздуха, при этом воздухозаборники связаны между собой силовым кольцом.

На фиг.1 показан продольный разрез выходного устройства.

На фиг.2 показано крепление дополнительной оболочки со стороны ее вершины к затурбинному обтекателю.

На фиг.3 показано крепление дополнительной оболочки со стороны ее основания к затурбинному обтекателю.

На фиг.4 показано окружное расположение воздухозаборников.

Выходное устройство содержит корпус 1 и разделяющую потоки первого (газотурбинного) и второго (вентиляторного) контуров перегородку 2, между которыми заключен канал второго контура 3. Затурбинный обтекатель 4 закреплен на опоре турбины 5 и снабжен внутренней дополнительной оболочкой 6 с подвижной законцовкой 7. Для повышения эффективности охлаждения перфорированной поверхности 8 затурбинного обтекателя 4 кольцевой канал 9 изолирован от внутренней горячей полости 10, расположенной за турбиной 5, уплотнением, образованным опорной поверхностью 11 обтекателя 4 и цилиндрической законцовкой 7 дополнительной оболочки 6. Дополнительная оболочка 6 своей вершиной жестко закреплена пальцем 12 к перфорированной поверхности 8 обтекателя 4, а подвижной цилиндрической законцовкой 7 ее основания соприкасается с ответной опорной поверхностью 11 обтекателя 4 с возможностью перемещения друг относительно друга. Воздухозаборники 13 закреплены на перфорированной наружной поверхности 8 обтекателя 4, причем сами патрубки связаны между собой силовым кольцом 14, обеспечивающим жесткость конструкции при вибрации. Входы воздухозаборников 13 встроены навстречу потоку охлаждающего воздуха второго контура 3. Перфорация поверхности 8 затурбинного обтекателя 4 выполнена с помощью отверстий 15.

При работе двигателя возникает разница в температурах между наружной и внутренней оболочками, более нагретая наружная оболочка при расширении перемещает за собой внутреннюю. Предлагаемая конструкция центрирования оболочек способствует сохранению геометрии кольцевого канала 9, что в свою очередь обеспечивает оптимальное охлаждение перфорированной наружной поверхности 8 затурбинного обтекателя 4 на различных режимах работы двигателя. Охлаждающий воздух через воздухозаборники 13 поступает в кольцевой канал 9 и через отверстия 15 перфорации выходит на перфорированную наружную поверхность 8 затурбинного обтекателя 4.

Класс F02K1/04 установка и крепление выхлопного конуса реактивного сопла 

гибкие упорные связи для крепления деталей из композитных материалов с керамической матрицей -  патент 2493395 (20.09.2013)
реактивное сопло с управляемым вектором тяги для турбореактивного двигателя -  патент 2455513 (10.07.2012)
поворотное круглое осесимметричное реактивное сопло воздушно-реактивного двигателя -  патент 2451812 (27.05.2012)
реактивное сопло с управляемым вектором тяги для турбореактивного двигателя -  патент 2375599 (10.12.2009)
сопло жидкостного ракетного двигателя -  патент 2251015 (27.04.2005)
поворотное сопло с управляемым вектором тяги реактивного двигателя с использованием нескольких разнесенных по окружности эластичных устройств -  патент 2243398 (27.12.2004)
выходное устройство газотурбинного двигателя -  патент 2096631 (20.11.1997)

Класс F02K1/52 сопла особой конструкции, предусматривающие возможность прилегания к другому соплу или к какому-либо неподвижному элементу, например обтекателю

мультипликатор инжекторного ускорителя (миу) для реактивного двигателя (рд) космических и летательных аппаратов десятого поколения -  патент 2476704 (27.02.2013)
газовая турбина с разделенными потоками для авиационного двигателя, выхлопная система газовой турбины и способ сборки выхлопной системы -  патент 2474716 (10.02.2013)
устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла двигателя и мотогондолы самолета -  патент 2467193 (20.11.2012)
устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета -  патент 2328613 (10.07.2008)
устройство гиперзвукового реактивного снаряда с самообжимающимся компрессионным детонационным ракетным двигателем высокого рабочего давления, использующим в качестве топлива заряд бризантных вв -  патент 2325614 (27.05.2008)
сопловой блок ракетного двигателя -  патент 2273761 (10.04.2006)
двигательная установка летательного аппарата -  патент 2273760 (10.04.2006)
сопло с высотной компенсацией -  патент 2273752 (10.04.2006)
сопловой блок ракетного двигателя -  патент 2145671 (20.02.2000)
устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла двигателя и мотогондолы самолета -  патент 2143577 (27.12.1999)
Наверх