Способ защиты воздухозаборника гтд от попадания посторонних частиц

 

Способ предотвращения попадания посторонних частиц в воздухозаборник газотурбинного двигателя при его работе на режиме взлета и посадки летательного аппарата заключается в выдуве воздуха высокого давления перед воздухозаборником и формировании его в сплошную коническую струю по оси двигателя, в направлении от воздухозаборника. Изобретение позволяет уменьшить отбор воздуха высокого давления от компрессора высокого давления на защиту воздухозаборника. 2 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, конкретно к способам предотвращения попадания посторонних частиц в воздухозаборник ГТД при его работе на режиме взлета и посадки летательного аппарата.

Известен способ защиты воздухозаборника от попадания посторонних частиц (см. патент США N 3766719 C1, 55-306, 1973, McАnally J.N. Particle and moisture sepаrator for engine inlet), в котором защита ГТД организуется за счет специального профилирования входного канала воздухозаборника, в результате чего осуществляется способ инерционной сепарации посторонних частиц из поступающего в ГТД воздуха.

Ближайшим по технической сущности и принятым за прототип является способ защиты воздухозаборника от попадания посторонних частиц (см. патент Англии N 1179992, заявл. 25.05.68, опубл. 4.02.70, F 02 C 7/05. Аэродинамическое экранирующее устройство для подъемных двигателей) в котором организуется способ защиты воздухозаборника от попадания горячих газов и посторонних частиц путем подачи воздуха высокого давления поперек потока восходящих газов из системы одиночных радиальных круглых сопел, расположенных на специальном коллекторе, связанном с помощью трубы с компрессором.

Недостатком прототипа является большой отбор воздуха высокого давления от ГТД на нужды защиты, из-за установки большого количества одиночных радиальных круглых сопел, расположенных на специальном коллекторе. Предлагаемый способ направлен на устранение указанных недостатков и позволяет уменьшить отбор воздуха высокого давления на защиту воздухозаборника ГТД.

Предлагаемый способ защиты воздухозаборника заключается в выдуве воздуха высокого давления перед воздухозаборником. Новым является то, что формируют сплошную коническую струю по оси двигателя, в направлении от воздухозаборника.

Сущность способа заключается в следующем. Засасываемый в воздухозаборник воздух подхватывает поднятые с земли отработавшими газами частицы и направляет их в газовоздушный тракт двигателя. Искривление воздушного потока, происходящее на входе в воздухозаборник, создает центробежные силы, направленные в сторону выдуваемой конической струи. Под воздействием этих сил частицы отбрасываются на поверхность выдуваемой конической струи и транспортируются, за счет получаемого импульса от выдуваемой конической струи, далеко от зоны всасывания воздухозаборника двигателя.

На фиг. 1 представлена схема воздухозаборника ГТД и устройства, реализующего его защиту от попадания посторонних частиц.

На фиг. 2 представлена схема воздушной форсунки в разрезе.

Устройство содержит: корпус воздухозаборника 1, кок 2, по оси кока 2 расположен шток 3, на конце которого установлена форсунка 4 с радиальными отверстиями расположенными под углом к оси двигателя (см. фиг. 2), через систему трубпороводов связанная с компрессором высокого давления (на фиг. не показано).

В нерабочем положении шток 3 с форсункой 4 находятся во вдвинутом положении внутри кока 2 двигателя так, что лобовая поверхность форсунки 4 образует лобовую поверхность кока 2.

Работает устройство следующим образом. При запуске ГТД включается система защиты воздухозаборника, шток 3 с установленной на нем форсункой 4 выдвигается из кока 2.

Воздух высокого давления по системе трубопроводов и шток 3 поступает в форсунку 4 и выдувается в виде сплошной конической струи. В то же время засасываемый в воздухозаборник воздух подхватывает поднятые с земли отработавшими газами частицы и направляет их в газовоздушный тракт двигателя. Искривление воздушного потока, происходящее на входе в воздухозаборник, создает центробежные силы, направленные в сторону выдуваемой конической струи. Под воздействием этих сил частицы отбрасываются на ее поверхность и транспортируются, за счет получаемого импульса от выдуваемой конической струи, далеко от зоны всасывания воздухозаборника двигателя.

Таким образом, у вершины конуса идет непрерывный процесс сепарации твердых частиц из всасываемого воздуха и транспортирования их вдаль от зоны всасывания. При подъеме на определенную высоту, а также при работе двигателя в среде, где твердые частицы отсутствуют, подача струи прекращается.

Формула изобретения

Способ защиты воздухозаборника от попадания посторонних частиц, включающий выдув струи воздуха высокого давления перед воздухозаборником, отличающийся тем, что формируют сплошную коническую струю по оси двигателя, в направлении от воздухозаборника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2