Захисний екран авіаційного двигуна

1. Захисний екран турбореактивного авіаційного двигуна, що виконаний у вигляді механічного роторного пристрою для запобігання потраплянню 3 - використання викривлень повітропровідних каналів для організації інерційного очищення повітря шляхом встановлення у місцях повороту потоку вікон-пасток; - застосування роторних систем захисту, в яких очищування повітря відбувається спеціальним ступенем, що встановлений перед входом у двигун. [www.avid.ru.../5-8-Zashhita_ot_popadanya_ postoronnik_predmetov.pdf]; [патент Нідерландів NL 100192 С1]. В розглянутих аналогах найбільш близьким тому, що заявляється, є пристрій по патенту Нідерландів NL 100192 С1, який й прийнятий нами за прототип. Згідно з патентом NL 100192 С1, прилад (див. креслення) являє собою захисний екран турбореактивного авіаційного двигуна у вигляді механічного пристрою для запобігання потраплянню сторонніх предметів, в тому числі птахів, в повітрозабірник (2 або 14) двигуна; при цьому пристрій виконано у вигляді спиць (7 та 8), закріплених на валу ((9 та 5) відповідно), який обертається сумісно з валом компресора (4 та 5) двигуна. На наш погляд, прототип має наступний недолік: Він є в тому, що у пристрої за патентом NL100192 С1 ударні тіла, що обертаються - спиці (8) - розміщені усередині повітрозабірника безпосередньо перед компресором. Таким чином, вони не тільки не виконують свої захисні функції, але, навпаки, сприяють спрямування на лопатки (15) компресора сторонніх предметів, які попали у порожнину повітрозабірника. Таким чином, в цьому пристрої є лише один ступінь захисту, а саме той, що утворений спицями (8), що зменшує ефективність роботи приладу. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача покращення функціональної ефективності пристрою, тобто підвищення надійності запобігання попаданню сторонніх предметів в повітрозабірник турбореактивних двигунів літаків. Це досягається тим, що захисний екран турбореактивного авіаційного двигуна виконаний у вигляді механічного роторного пристрою, який складається із вала з радіально закріпленими на ньому спицями. Вал співвісно з'єднаний з валом компресора двигуна і обертається сумісно з ним. Спиці встановлені на валу в декілька рядів, в площинах, перпендикулярних до осі вала, створюючи тим самим декілька ступенів захисту. При цьому спиці кожної наступного ряду встановлені зі зміщенням відносно спиць попереднього ряду на кут α/n, де α - кут між сусідніми спицями першого ряду, а n - кількість рядів спиць (ступенів захисту). Крім того, вал з закріпленими на ньому спицями виконаний знімним. Винахід, що заявляється, схематично зображено на кресленнях, де: Фіг.1 - вид пристрою спереду; Фіг.2 - вид зліва; Фіг.3 - схематичне зображення розміщення спиць на валу при декількох ступенях захисту; Фіг.4 - поперечний переріз спиць (профіль спиці). 94990 4 Позначення позицій на фігурах: 1 - вал; 2 - спиці; 3 - вал компресора двигуна літака; 4 - повітрозабірник; 5 - компресор/вентилятор двигуна літака. Опис пристрою. Пристрій являє собою вал 1, на якому закріплені спиці 2. Вал 1, в свою чергу, прикріпляється співвісно до торця вала 3, компресора 4, утворюючи продовження вала 3. Спиці 2 закріплені на валу 1 радіально, в площині, перпендикулярній до осі вала. Для підвищення надійності роботи запропонованого приладу спиці 2 закріплені на валу 1 в декількох паралельних площинах, складаючи, відповідно, декілька ступенів захисту. На Фіг.1 та Фіг.2, як приклад, показано пристрій з трьома такими ступенями І, II і III та чотирма спицями у кожному ступені. При цьому спиці наступного ступеня встановлені на валу 1 зі зміщенням щодо спиць попереднього ступеня на визначений кут α/n, де α - кут між сусідніми спицями першого ступеня, а n - кількість ступенів захисту. Для зручності балансування вала у кожній площині встановлено парну кількість спиць (2, 4, 6, ... шт.). Спиці 2 у перерізі мають симетричний обтікаючий профіль (Фіг.4), причому довжина хорди спиці зменшується у напрямі до її кінця. Пристрій функціонує таким чином. При запуску двигуна літака одночасно з валом 3 компресора приводиться до обертання і вал 1 з закріпленими на ньому спицями 2. При обертанні вала 1 з великою частотою (на практиці - біля 1500 рад/с) спиці 2 утворюють диски, які обертаються і стають захистом повітря забірника від потрапляння у нього сторонніх предметів. Через малий розмір сумарної фронтальної площі спиць опір їх набігаючому повітряному потоку незначний. Водночас, спиці 1, які обертаються разом звалом 1, створюють повітряний потік у радіальному напрямку. Дрібні частинки, такі, наприклад, як частинки пилу, граду и т.п., будуть відкидатися цим потоком до периферії і не зможуть сягнути повітрозабірника. Великі ж предмети, які прямують у повітряному потоці за інерцією в горизонтальному напрямку, будуть відкинуті у бік ударами спиць. Якщо таким предметом виявиться птах, при ударі спиці він буде подрібнений, тоді фрагменти, які утворяться, потраплять під удари спиць наступних ступенів захисту і не досягнуть повітрозабірника двигуна. Внаслідок цього пристрій, що заявляється, забезпечить захист повітрозабірника двигуна від потрапляння у нього різного виду сторонніх предметів. Слід відзначити, що у даному разі закріплення на валу декількох рядів спиць не є просто збільшенням кількості однотипних елементів; саме запропонована комбінація закріплення спиць в описаному порядку забезпечує покращення властивостей приладу у цілому. Вал з укріпленими на ньому спицями може бути виконано знімним. Він може встановлюватися у 5 94990 двигуні літака в потенційно небезпечних зонах або потенційно небезпечний час, наприклад, у сезон перельоту птахів. Практична користь від використання пропонованого пристрою полягає у збільшені ефективності Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 дії приладу, тобто в збільшені надійності запобігання попаданню сторонніх предметів у двигуни літаків, і саме тому в запобіганні авіакатастроф та спасінні людей і техніки. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601