Способ защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов

 

Изобретение относится к авиации, в частности к способам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что над поверхностью аэродрома определяют зону, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений. Данная зона располагается между значением максимальной высоты, при которой начинается непосредственное засасывание предметов в двигатель, и значением максимальной высоты, при которой начинается образование вихревых течений. Воздухозаборник двигателя помещают в зону отсутствия вихревых течений. Изобретение направлено на повышение эффективности защиты двигателя летательного аппарата от повреждений и повышение безопасности полетов. 3 ил.

Изобретение относится к авиации, в частности, к способам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов.

Известен способ защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов, основанный на предотвращении засасывания посторонних предметов вихревым течением путем разрушения вихревого течения струями воздуха, отбираемого от двигателя (Патент США 3527430, МПК B 64 D 33/02, опубл. 08.09.1970).

Недостатком данного способа является малая эффективность струй воздуха, воздействующих на область возможного существования вихревого течения на поверхности аэродрома под воздухозаборником, вследствие технических ограничений по количеству отбираемого от двигателя воздуха и вследствие большого влияния на характер истечения струй воздуха направления и скорости ветра, а также усложнение конструкции двигателя.

Технической задачей является повышение эффективности защиты двигателя летательного аппарата от заброса посторонних предметов вихревым течением без усложнения его конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, согласно изобретению определяют область значений высоты над поверхностью аэродрома, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, расположенную между значением максимальной высоты, при которой начинается непосредственное засасывание посторонних предметов втекающим в воздухозаборник двигателя воздушным потоком и максимальным значением высоты, при которой начинается образование вихревых течений, воздухозаборник размещают в области, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, выбирают характеристики амортизационных стоек шасси, обеспечивающие высоту расположения двигателей в указанной области при различных значениях веса летательного аппарата, от максимального взлетного до минимального посадочного, а затем уточняют компоновку двигателей на летательном аппарате, при которой высота расположения двигателей над поверхностью аэродрома находится в указанной области при любых условиях эксплуатации летательного аппарата.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена схема образования вихревого течения под воздухозаборником работающего в наземных условиях двигателя; на фиг. 2 представлена зависимость влияния режима работы двигателя (расхода воздуха) на значение высоты воздухозаборника, так называемой "критической" высотой воздухозаборника, при которой наблюдается отсутствие условий существования вихревого течения; на фиг. 3 показано влияние на значение "критической" высоты воздухозаборника высоты расположения двигателя над поверхностью аэродрома, скорости и направления ветра.

При работе двигателя в наземных условиях под воздухозаборником 1 возникает вихревое течение. Необходимым условием возникновения вихревого жгута является наличие на аэродромной поверхности точки торможения линий тока 2 в воздушном приземном потоке 3, стекающемся к воздухозаборнику (фиг.1). Для возможности заброса посторонних предметов вихревое течение должно обладать определенной интенсивностью. Оценкой интенсивности вихревого течения является величина горизонтальной составляющей скорости воздушного потока в приземном слое под воздухозаборником - Vг max. При уменьшении высоты расположения воздухозаборника и приближении воздухозаборника к поверхности земли интенсивность вихря (Vг max) значительно возрастает (фиг.2), однако при достижении некоторой высоты расположения воздухозаборника, которая называется "критической" высотой воздухозаборника, создаются условия, при которых вихреобразование отсутствует. Значение "критической" высоты не зависит от режима работы двигателя. Нижняя граница "критической" высоты определяется явлением непосредственного засасывания посторонних предметов втекающим в воздухозаборник воздушным потоком или так называемым явлением "пылесосного засасывания".

Для каждого типа двигателя существует не одно значение, а целая область значений "критической" высоты расположения воздухозаборника 5, в которой отсутствует вихреобразование. Размеры области "критической" высоты расположения воздухозаборника зависят от скорости и направления ветра и слабо зависят от скорости руления летательного аппарата.

После определения области значений высот расположения двигателя над поверхностью аэродрома, в которой отсутствуют условия существования вихревого течения, выбирают характеристики амортизационных стоек шасси, которые обеспечивают нахождение высоты расположения двигателя в выделенном диапазоне "критической" высоты расположения воздухозаборника при различных значениях веса летательного аппарата, от максимального взлетного, до минимального посадочного. Также уточняются скорости руления летательного аппарата.

Далее уточняют такую компоновку двигателя на летательном аппарате, при которой высота расположения двигателя над поверхностью аэродрома находится в выделенном диапазоне.

Таким образом, при эксплуатации летательного аппарата обеспечивается работа двигателя в наземных условиях без образования вихревого течения.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить защиту двигателя от посторонних предметов, забрасываемых с поверхности аэродрома вихревым течением.

Формула изобретения

Способ защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, заключающийся в предотвращении заброса посторонних предметов с поверхности аэродрома вихревыми течениями, отличающийся тем, что определяют область значений высоты над поверхностью аэродрома, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, расположенную между значением максимальной высоты, при которой происходит непосредственное засасывание посторонних предметов втекающим в воздухозаборник двигателя воздушным потоком, и максимальным значением высоты, при которой начинается образование вихревых течений, воздухозаборник размещают в области, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, выбирают характеристики амортизационных стоек шасси, обеспечивающие высоту расположения двигателей в указанной области при различных значениях веса летательного аппарата, от максимального взлетного до минимального посадочного, а затем уточняют компоновку двигателей на летательном аппарате, при которой высота расположения двигателей над поверхностью аэродрома находится в указанной области при любых условиях эксплуатации летательного аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3