Устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета
Владельцы патента RU 2328613:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") (RU)
Устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета содержит соединенный тягами с неподвижным корпусом сопла кольцевой корпус с закрепленными на нем упругими элементами. Упругие элементы контактируют с мотогондолой самолета и подвижными створками, прилегающими к наружной поверхности поворотного сопла. Кольцевой корпус и неподвижный корпус сопла дополнительно соединены, по меньшей мере, тремя силовыми вильчатыми элементами, размещенными в окружном направлении между тягами. Каждый вильчатый элемент соединен с кольцевым корпусом посредством сферического шарнира, а с неподвижным корпусом сопла - через закрепленный на нем кронштейн, посредством цилиндрических шарниров. Продольные оси цилиндрических шарниров размещены поперек продольной оси неподвижного корпуса сопла. Изобретение позволяет надежно фиксировать кольцевой корпус относительно неподвижного при минимальном увеличении веса конструкции, а также исключить нежелательные монтажные напряжения, возникающие при сборке поворотного реактивного сопла. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к конструкции поворотных сопел турбореактивных двигателей в месте сочленения поворотного устройства сопла с мотогондолой самолета.
Известно устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета, содержащее кольцевой корпус, соединенный тягами с неподвижным корпусом сопла, при этом на кольцевом корпусе закреплены упругие элементы, контактирующие с мотогондолой самолета, и подвижные створки, прилегающие к наружной поверхности поворотного сопла (патент на полезную модель РФ №33614, МПК F02K 1/52, опубл. 2003 г.).
Однако из-за того что кольцевой корпус и неподвижный корпус сопла соединены между собой при помощи тяг со сферическими шарнирами на их концах, имеющих три степени свободы, данная пространственная система не является устойчивой. У такой системы кольцевой корпус может смещаться относительно неподвижного корпуса в пределах угла разворота серьги тяги относительно сферы.
Задача изобретения - надежная фиксация кольцевого корпуса относительно неподвижного при минимальном увеличении веса конструкции.
Дополнительной задачей является исключение нежелательных монтажных напряжений, возникающих при сборке поворотного реактивного сопла вследствие технологических отклонений.
Указанная задача достигается тем, что в устройстве для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета, содержащем соединенный тягами с неподвижным корпусом сопла кольцевой корпус с закрепленными на нем упругими элементами, контактирующими с мотогондолой самолета и подвижными створками, прилегающими к наружной поверхности поворотного сопла, кольцевой корпус и неподвижный корпус сопла дополнительно соединены, по меньшей мере, тремя силовыми вильчатыми элементами, размещенными в окружном направлении между тягами, при этом каждый вильчатый элемент с кольцевым корпусом соединен посредством сферического шарнира, а с неподвижным корпусом сопла - через закрепленный на нем кронштейн, посредством цилиндрических шарниров, продольные оси которых размещены поперек продольной оси корпуса сопла. Кронштейны закреплены на неподвижном корпусе винтами, установленными в соответствующие отверстия в кронштейнах с радиальным зазором. Отверстия в кронштейне выполнены эллиптической формы.
Соединение кольцевого корпуса с неподвижным корпусом сопла посредством силовых вильчатых элементов, размещенных, как минимум, в трех местах в окружном направлении между тягами, обеспечивая жесткую взаимную фиксацию при минимальном дополнительном весе конструкции, предотвращает нежелательное перемещение кольцевого корпуса в пространственной системе координат XYZ и устраняет возникновение нежелательных изгибающих моментов в местах соединения вильчатых элементов с кольцевым и неподвижным корпусами.
Сферический шарнир, обладая тремя степенями свободы, соединяет вершину вильчатого элемента с кольцевым корпусом и позволяет закрепить вильчатый элемент относительно кольцевого корпуса без нежелательных перекосов, избегая тем самым возникновения нежелательных изгибающих моментов на элементы конструкции.
Соединение вильчатого элемента с неподвижным корпусом посредством цилиндрических шарниров, продольные оси которых размещены поперек продольной оси корпуса сопла, обеспечивает надежную фиксацию основания вильчатого элемента на неподвижном корпусе и, следовательно, предотвращает смещение кольцевого корпуса в окружном направлении.
Выполнение отверстий под винты в кронштейне эллиптическими позволяет за счет образующегося зазора между винтом и отверстием перемещать кронштейн вместе с вильчатым элементом как в окружном направлении, так и вдоль продольной оси сопла на требуемую величину в пределах зазора между винтом и отверстием. Это позволяет установить кронштейн с закрепленным на нем вильчатым элементом таким образом, чтобы избежать дополнительных монтажных напряжений при сборке сопла.
На фиг.1 показан продольный разрез устройства.
На фиг.2 представлена схема расположения вильчатого элемента и тяг в окружном направлении.
На фиг.3 представлены элементы соединения неподвижного корпуса сопла с кольцевым корпусом.
Устройство содержит кольцевой 1 и неподвижный 2 корпусы, соединенные между собой тягами 3. На кольцевом корпусе размещены упругие элементы 4, контактирующие с мотогондолой самолета 5, и подвижные створки 6, прилегающие к наружной поверхности 7 поворотного сопла. Кольцевой корпус 1 и неподвижный корпус 2 дополнительно соединены между собой вильчатыми элементами 8, размещенными в окружном направлении между тягами 3. Вершина каждого вильчатого элемента соединена с кольцевым корпусом 1 посредством сферического шарнира 9. Основание каждого вильчатого элемента соединено с неподвижным корпусом 2 через кронштейн 10 посредством двух цилиндрических шарниров 11, продольные оси которых размещены поперек продольной оси 12 неподвижного корпуса 2. Кронштейн 10 закреплен на неподвижном корпусе 2 винтами 13, установленными в отверстия 14 с радиальным зазором δ. Отверстия 14 в кронштейне 10 выполнены эллиптической формы.
Сборка устройства осуществляется следующим образом.
Вершины вильчатых элементов устанавливают на внутренней поверхности кольцевого корпуса в трех-четырех местах и фиксируют на нем. Основания вильчатых элементов соединяют с кронштейнами, а кронштейны фиксируют относительно наружного корпуса сопла винтами. Перед затяжкой винтов кронштейны самоустанавливаются относительно неподвижного корпуса за счет зазора между винтом и отверстием и занимают положение, при котором исключается воздействие на конструкцию дополнительных моментов. Далее винты затягивают и контрят.
1. Устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета, содержащее соединенный тягами с неподвижным корпусом сопла кольцевой корпус с закрепленными на нем упругими элементами, контактирующими с мотогондолой самолета и подвижными створками, прилегающими к наружной поверхности поворотного сопла, отличающееся тем, что кольцевой корпус и неподвижный корпус сопла дополнительно соединены, по меньшей мере, тремя силовыми вильчатыми элементами, размещенными в окружном направлении между тягами, при этом каждый вильчатый элемент с кольцевым корпусом соединен посредством сферического шарнира, а с неподвижным корпусом сопла - через закрепленный на нем кронштейн, посредством цилиндрических шарниров, продольные оси которых размещены поперек продольной оси неподвижного корпуса сопла.
2. Устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета по п.1, отличающееся тем, что кронштейны закреплены на неподвижном корпусе винтами, установленными в соответствующие отверстия в кронштейне с радиальным зазором.
3. Устройство для сочленения наружной поверхности поворотного реактивного сопла турбореактивного двигателя и мотогондолы самолета по п.2, отличающееся тем, что отверстия в кронштейне выполнены эллиптической формы.
