Реверсивний пристрій турбореактивного двигуна

Реферат: Реверсивний пристрій турбореактивного двигуна, що прикріплений до фланця двигуна швидкорознімними замками, виконаний у формі розімкнутого циліндра з можливістю зсуву за допомогою спеціального механізму й проходження по обидві сторони від пілона при проведенні технічного обслуговування, який включає рухомий обтічник, що складається з зовнішнього й внутрішнього корпусів, силовий каркас, виконаний у вигляді секцій з відхиляючими ґратами, розташованими між внутрішнім і зовнішнім корпусами рухомого обтічника, а також напрямні для можливості переміщення рухомого обтічника й окремі поперечні елементи, що утворюють із силовим каркасом реверсивного пристрою жорстку замкнену кільцеву конструкцію, причому містить торцеві стінки, що примикають до двигунного пілона, включеного в силову схему газотурбінного двигуна, і виконані з плит, що містять зсувний механізм для переміщення реверсивного пристрою разом із зсувним соплом зовнішнього контуру газотурбінного двигуна при проведенні обслуговування, який являє собою каретки, що контактують із рейками, розташованими на двигунному пілоні. UA 117948 U (12) UA 117948 U UA 117948 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до устаткування силових установок турбореактивних двоконтурних двигунів і може бути використаний в авіаційній промисловості. Відомий зсувний реверсор тяги для турбореактивного двигуна (патент RU 2451815, патентовласник Aircelle, МПК F02K 1/72, конвенційний пріоритет від 15.01.2007 FR 0 700 249), що дозволяє проводити обслуговування газогенератора двигуна. Згаданий реверсор, що утворює частину хвостового відсіку гондоли турбореактивного двигуна, містить лобову раму, прикріплену до нерухомої частини гондоли й несучу силові циліндри приводу рухомого капота, і ґрати відхиляючих лопаток по периметру. Лобова рама має нерухому частину, призначену для кріплення лобової рами до нерухомої частини гондоли й несучу ґрати відхиляючих лопаток, а також частину, встановлену з можливістю поступального переміщення уздовж осі гондоли й на якій закріплено один з кінців силових циліндрів приводу капоту. Нерухома й рухома частини лобової рами обладнані замками, що забезпечують їхнє взаємне зчеплення й розчіплювання. Корисна модель дозволяє спростити зрушення рухомого капота при проведенні технічного обслуговування. Проте недоліком відомої конструкції є надмірна маса, що обумовлена тим, що для забезпечення незалежного приведення в дію рухомого капоту використовують окремі силові циліндри й засоби фіксування. Також відома конструкція розрізного реверсивного пристрою, силовий каркас якого закріплений на пілоні літака й зсунення цього реверсивного пристрою здійснюється по пілону літака (патент US 7484356, патентовласник Aeronautical Concepts of Exhaust, МПК F02K 3/02, заявка від 24.07.2006). Недоліком даної конструкції є те, що реверсивний пристрій одночасно кріпиться й до пілона літака, і до двигуна, тобто з'являється ще одна точка підвіски двигуна й силова система підвіски двигуна стає статично невизначеною. Двигун у процесі польоту переміщається від впливу зовнішніх сил щодо пілона крила й ці навантаження можуть ушкодити реверсивний пристрій. Серед аналогів пристрою, що заявляється, необхідно згадати реверсор тяги за патентом RU 2 546 132 (патентовласник АіrсеІІе, МПК F02K 1/72, конвенційний пріоритет від 18.11.2009 FR 0 905 535). Згаданий реверсор тяги гондоли турбореактивного двигуна містить зовнішній капот і передню раму. Капот виконаний з можливістю відкриття з переведенням у положення техобслуговування, у яке він шарнірно повертається й направляється за допомогою напрямних засобів, що належать до рухомого капоту й розташовані на пілоні, до якого кріпиться гондола. Передня рама на одній зі своїх ділянок рознімно з'єднана з кожухом вентилятора й виконана з можливістю поступального переміщення уздовж напрямного засобу після її від'єднання від кожуха. Недоліком описаної конструкції є те, що на режимі реверсування тяги хід поршнів силових циліндрів обмежений переміщенням зовнішнього капота, що недостатньо для забезпечення зручного підходу до газогенератора при зсуненні передньої рами, каскадів лопаток разом із зовнішніми капотами. При поєднанні функцій силових циліндрів для переміщення зовнішнього капота на режимі реверсування тяги й зсуву всього реверсивного пристрою в цілому при проведенні технічного обслуговування потрібний складний захист від несанкціонованого увімкнення силових циліндрів у будь-якій ситуації. Передня рама пов'язана з кожухом вентилятора за допомогою сполучних засобів типу "ножова опора/паз". Даний тип з'єднання вимагає складних дій для виходу його із зачеплення. Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є реверсивний пристрій турбореактивного двигуна за патентом RU 2 474 717 (патентовласник МІНПРОМТОРГ РОСІЇ, МПК F02K 1/72, B64D 29/06, заявка від 28.10.2011). Згаданий реверсивний пристрій включає рухомий обтічник, стулки, що перекривають, силовий каркас, виконаний у вигляді основної секції з відхиляючими ґратами й роз'ємом. Пристрій також містить додаткову секцію, встановлену в роз'ємі основної секції силового каркаса й утворюючу з основною секцією жорстку замкнену кільцеву конструкцію. Додаткова секція виконана у вигляді рамки або декількох окремих поперечних елементів і прикріплена до основної секції силового каркаса болтовим з'єднанням. Основна або додаткова секція силового каркаса виконана з елементами фіксації для кріплення на пілоні крила літака. Для зсунення реверсивного пристрою необхідно закріпити додаткову секцію силового каркаса за пілон крила літака. Після цього по напрямних, розташованих на додатковій секції, зробити зсув реверсивного пристрою. Дана технологія дуже складна й трудомістка при обслуговуванні двигуна. Технічним результатом рішення, що заявляється, є підвищення експлуатаційної технологічності реверсивного пристрою при проведенні технічного обслуговування газогенератора двигуна за рахунок забезпечення можливості доступу до газогенератора 1 UA 117948 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 газотурбінних двигунів з великим ступенем двоконтурності з мінімальними витратами часу й праці, зняття реверсивного пристрою на літаку й на випробувальному стенді без знімання двигуна, а також одночасне створення силової установки, максимально оснащеної всіма двигунними й літаковими системами. Заявлений технічний результат досягається тим, що реверсивний пристрій турбореактивного двигуна виконаний у формі розімкнутого циліндра з можливістю проходження по обидві сторони від пілона при проведенні технічного обслуговування. Пристрій, що заявляється, включає рухомий обтічник, що складається із зовнішнього й внутрішнього корпусів, і силовий каркас, виконаний у вигляді секцій з відхиляючими ґратами, які розташовані між внутрішнім і зовнішнім корпусами рухомого обтічника. Розрізний реверсивний пристрій містить торцеві стінки, що примикають до пілона, включеного в силову схему двигуна, і виконані у вигляді окремих плит, що містять каретки, які контактують із рейками, розташованими на двигунному пілоні, для можливості переміщення реверсивного пристрою при проведенні технічного обслуговування за допомогою зсувного пристрою. Живлення енергією зазначеного зсувного пристрою здійснюється від наземного джерела. Згадані плити містять поздовжні жолобкові напрямні для можливості кріплення й переміщення рухомого обтічника відносно двигунного пілона на режимі реверсування тяги, і розташовані паралельно під ними аналогічні напрямні для можливості кріплення й переміщення зсувного сопла зовнішнього контуру двигуна. Двигунний пілон містить окремі поперечні елементи, що утворюють із силовим каркасом реверсивного пристрою жорстку замкнену кільцеву конструкцію. Ущільнення торцевих стінок реверсивного пристрою з двигунним пілоном на режимі прямої тяги виконане у вигляді поверхонь, розташованих на згаданих плитах з боку зовнішнього корпуса рухомого обтічника, і трубчастого гумового ущільнення, розташованого напроти зазначених поверхонь на стінці двигунного пілона. Кріплення реверсивного пристрою до фланця двигуна виконане легкодоступними швидкорознімними замками з можливістю механічної підтяжки пристрою до двигуна. На фіг. 1 зображений зовнішній вигляд силової установки з газотурбінним двигуном і реверсивним пристроєм у положенні пряма тяга. На фіг. 2 - зовнішній вигляд силової установки з газотурбінним двигуном і реверсивним пристроєм у положенні реверсування тяги. На фіг. 3 - зовнішній вигляд силової установки з газотурбінним двигуном і зсуненим реверсивним пристроєм при проведенні технічного обслуговування газогенератора двигуна. На фіг. 4 - зовнішній вигляд газотурбінного двигуна з двигунним пілоном і зі знятим реверсивним пристроєм і капотами газогенератора. На фіг. 5 - виносний елемент І стикування заднього фланця двигуна й двигунного пілона. На фіг. 6 - поперечний розріз силової установки по перетину А-А з елементами рухомих частин реверсивного пристрою і їх стикування з пілоном двигуна. На фіг. 7 - виносний елемент II стикування реверсивного пристрою й пілона двигуна. Силова установка 1 (див. фіг. 1) складається з газотурбінного двигуна 2, реверсивного пристрою 3, зсувного сопла 4 зовнішнього контуру, вузлів підвіски силової установки 1 (див. фіг. 4) - переднього 5 і заднього 6 - і частини літакових систем (не показано). Реверсивний пристрій 3 (див. фіг. 2), у свою чергу, містить рухомий обтічник 7 і силовий каркас 8. Рухомий обтічник 7 складається із двох корпусів (див. фіг. 6) - зовнішнього 9 і внутрішнього 10, а силовий каркас 8 (див. фіг. 2) виконаний у вигляді секцій з відхиляючими ґратами, що розташовані між зовнішнім 9 і внутрішнім 10 корпусами рухомого обтічника 7 (див. фіг. 2, 6, 7). Під реверсивним пристроєм 3 (див. фіг. 3) розміщуються капоти 11, що закривають газогенератор 12 (див. фіг. 4) газотурбінного двигуна 2. Основною силовою частиною капотів 11 (див. фіг. 3, 6) є двигунний пілон 13, що включено в силову схему газотурбінного двигуна 2. Реверсивний пристрій 3 (див. фіг. 6) виконаний у формі розімкнутого циліндра - у верхній своїй частині має розріз для проходження двигунного пілона 13. Розрізаний реверсивний пристрій 3 містить дві торцеві стінки, що примикають до двигунного пілона 13 і виконані з плит 14 (див. фіг. 6, 7), на яких розміщуються елементи фіксації й ущільнення. У кожній із двох плит 14 у нижній її частині розташовані поздовжні жолобкові напрямні 15 (див. фіг. 7), що призначені для кріплення й організації зсунення зовнішнього 9 і внутрішнього 10 корпусів рухомого обтічника 7 (див. фіг. 2) у положенні реверсування тяги. Одночасно в кожній плиті 14 (див. фіг. 7) встановлені поздовжні жолобкові напрямні 16 для кріплення й організації переміщення зсувного сопла 4 (див. фіг. 2) зовнішнього контуру газотурбінного двигуна 2. Поздовжні 2 UA 117948 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 жолобкові напрямні 16 (див. фіг. 7) розташовані над поздовжніми жолобковими напрямними 15 і їм паралельні. До кожної плити 14 з боку зовнішньої поверхні двигунного пілона 13 закріплені каретки 17 за допомогою кронштейнів 18. Каретки 17 контактують із рейками 19 (див. фіг. 7, 3, 4), закріпленими на зовнішній поверхні двигунного пілона 13. Із двох сторін двигунного пілона 13 (див. фіг. 7) і у верхній частині кожної плити 14 симетрично організовані зсувні пристрої 20. Зсувні пристрої 20 (див. фіг. 3) забезпечують переміщення реверсивного пристрою 3 разом із зсувним соплом 4 зовнішнього контуру здовж поздовжньої осі газотурбінного двигуна 2 убік стічника 21 реактивного сопла з метою забезпечення підходу до капотів 11 при проведенні технічного обслуговування газогенератора 12 (див. фіг. 4) газотурбінного двигуна 2. Зсувний пристрій 20 може бути виконаний різними способами, зокрема у вигляді гайки й ходового гвинта або шестеренно-рейкової пари. Однак для захисту від несанкціонованого зсунення реверсивного пристрою 3 у системі зсувного пристрою 20 застосовується тільки наземне джерело енергії. Одночасно на кожній плиті 14 (див. фіг. 7) з боку внутрішнього корпуса 10 рухомого обтічника 7 виконані ущільнювальні поверхні 22 для герметичного ущільнення повітряного каналу 23 зовнішнього контуру газотурбінного двигуна 2 у режимі прямої тяги. Напроти ущільнювальних поверхонь 22 на стінці двигунного пілона 13 організоване трубчасте гумове ущільнення 24, яке надувається повітрям від компресора газотурбінного двигуна 2 тільки при його роботі. При цьому тиск в трубчастому гумовому ущільненні 24 більше, чим у повітряному каналі 23. В момент зсунення реверсивного пристрою 3 трубчасте гумове ущільнення 24 не надуте й не контактує з ущільнювальними поверхнями 22 реверсивного пристрою З, забезпечуючи при цьому зсунення реверсивного пристрою 3 з мінімальним опором. Для організації замкненої кільцевої конструкції реверсивного пристрою 3 (див. фіг. 6, 7) і двигунного пілона 13 в пілоні 13 виконані поперечні елементи 25, які надають додаткову жорсткість необхідну для надійної роботи усієї конструкції. Система кріплення реверсивного пристрою 3 (див. фіг. 1) кінематично замикається на газотурбінному двигуні 2: реверсивний пристрій 3 кріпиться за газотурбінний двигун 2 швидкорознімними замками 26, що є легкодоступними. На задньому фланці 27 (див. фіг. 3) газотурбінного двигуна 2 рівномірно по окружності розміщаються корпуси 28 швидкорознімних замків 26, а на передньому фланці 29 реверсивного пристрою 3 відповідно розташовані захвати 30 швидкорознімних замків 26. Для забезпечення стабільного ущільнення між заднім фланцем 27 газотурбінного двигуна 2 і переднім фланцем 29 реверсивного пристрою З, а також для розвантаження зсувних пристроїв 20 швидкорознімні замки 26 (див. фіг. 1) мають можливість механічної підтяжки реверсивного пристрою З до газотурбінного двигуна 2. Разом з тим двигунний пілон 13 (див. фіг. 3, 4), як силова частина капотів 11 газогенератора 12, своїм переднім фланцем 31 (див. фіг. 5) кріпиться до заднього фланця 27 газотурбінного двигуна 2 за допомогою болтового з'єднання 32. При цьому задня частина двигунний пілона 13 (див. фіг. 4) кріпиться до корпусів газогенератора 12 газотурбінного двигуна 2 через рухливе кріплення 33, що компенсує термічне переміщення корпусів газогенератора 12. Для зрушення реверсивного пристрою 3 (див. фіг. 1) при проведенні технічного обслуговування газогенератора 12 газотурбінного двигуна 2 (див. фіг. 4) на літальному апараті або в цеху розмикаються швидкорознімні замки 26. Потім вручну або за допомогою зсувних пристроїв 20 (див. фіг. 3), що живляться від наземного джерела енергії, реверсивний пристрій 3 по рейках 19 скочується уздовж поздовжньої осі газотурбінного двигуна 2 убік стікача 21 реактивного сопла, відкриваючи підхід до капотів 11 газогенератора 12 газотурбінного двигуна 2. У момент скочування трубчасті гумові ущільнення 24 (див. фіг. 7) не надуті й не контактують із ущільнювальними поверхнями 22 реверсивного пристрою 3, забезпечуючи зрушення реверсивного пристрою 3 з мінімальним опором. Технічне рішення, що заявляється, призначене для двоконтурного газотурбінного двигуна, у якого ускладнений підхід до газогенератора двигуна при його технічному обслуговуванні, тому що він перебуває під реверсивним пристроєм, зокрема для турбореактивного двоконтурного двигуна АІ-28, який перебуває на етапі компонувальних робіт. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Реверсивний пристрій турбореактивного двигуна, що прикріплений до фланця двигуна швидкорознімними замками, виконаний у формі розімкнутого циліндра з можливістю зсуву за допомогою спеціального механізму й проходження по обидві сторони від пілона при проведенні технічного обслуговування, який включає рухомий обтічник, що складається з зовнішнього й 3 UA 117948 U 5 10 15 20 25 внутрішнього корпусів, силовий каркас, виконаний у вигляді секцій з відхиляючими ґратами, розташованими між внутрішнім і зовнішнім корпусами рухомого обтічника, а також напрямні для можливості переміщення рухомого обтічника й окремі поперечні елементи, що утворюють із силовим каркасом реверсивного пристрою жорстку замкнену кільцеву конструкцію, який відрізняється тим, що містить торцеві стінки, що примикають до двигунного пілона, включеного в силову схему газотурбінного двигуна, і виконані з плит, що містять зсувний механізм для переміщення реверсивного пристрою разом із зсувним соплом зовнішнього контуру газотурбінного двигуна при проведенні обслуговування, який являє собою каретки, що контактують із рейками, розташованими на двигунному пілоні. 2. Реверсивний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що поздовжні жолобкові напрямні для можливості кріплення й переміщення на режимі реверсування тяги рухомого обтічника відносно двигунного пілона розташовані у верхній частині плит, а паралельно під ними розміщені поздовжні жолобкові напрямні для можливості кріплення й переміщення зсувного сопла зовнішнього контуру газотурбінного двигуна. 3. Реверсивний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що герметичне ущільнення повітряного каналу зовнішнього контуру газотурбінного двигуна у режимі прямої тяги організоване за допомогою ущільнювальних поверхонь, виконаних на плитах з боку внутрішнього корпуса рухомого обтічника, а також трубчастого гумового ущільнення, розташованого напроти ущільнювальних поверхонь на стінці двигунного пілона. 4. Реверсивний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що швидкорознімні замки виконані легкодоступними й забезпечують можливість механічної підтяжки реверсивного пристрою до двигуна. 5. Реверсивний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що переміщення реверсивного пристрою разом із зсувним соплом зовнішнього контуру газотурбінного двигуна при проведенні технічного обслуговування здійснюється за допомогою зсувних пристроїв, живлення енергією яких здійснюється від наземного джерела. 4 UA 117948 U 5 UA 117948 U 6 UA 117948 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7