Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя

Авторы патента:

F02K1/822 - Реактивные двигатели, отличающиеся по форме или расположению реактивных сопел или сопловых насадок; сопла и насадки для них (сопла ракетных двигателей F02K 9/97)

F02K1/82 - стенки реактивных сопел, например футеровка

Владельцы патента RU 2641425:

Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") (RU)

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к конструкции поворотного осесимметричного сопла турбореактивного двигателя. Сопло содержит неподвижный корпус со сферической полой законцовкой и поворотное устройство, установленное с возможностью поворота относительно оси, поперечной продольной оси двигателя. Неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство снабжены экранами со стороны их внутренних поверхностей, образующими охлаждающий канал. Внутри сферической полой законцовки установлены Z-образные шпангоуты, жестко прикрепленные к внутренней и наружной поверхностям законцовки. На свободных поверхностях шпангоутов и на заднем фланце сферической полой законцовки, а также на внутренней и наружной поверхностях сферической законцовки, в том числе и между шпангоутами на ее внутренней поверхности, выполнены отверстия для прохождения охлаждающего воздуха. Изобретение позволяет повысить надежность работы сопла за счет обеспечения более равномерного охлаждения сферической полой законцовки корпуса сопла. 3 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к конструкции поворотного осесимметричного сопла турбореактивного двигателя (ТРД).

Известно поворотное осесимметричное сопло ТРД, содержащее неподвижный корпус со сферической полой законцовкой и поворотное устройство, установленное с возможностью поворота относительно оси, поперечной продольной оси двигателя, при этом неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство снабжены экранами со стороны их внутренних поверхностей, образующими охлаждающий канал, а на внутренней и наружной поверхностях сферической законцовки выполнены сквозные отверстия (см. патент RU №2250384, Кл. F02K 1/78, опубл. 20.04.2005 г.).

Недостатком известного устройства является неравномерность охлаждения сферической полой законцовки корпуса сопла и размещенных в ней элементов, которые наиболее подвержены воздействию высоких температур.

Указанная задача решается тем, что в известном поворотном осесимметричном сопле турбореактивного двигателя, содержащем неподвижный корпус со сферической полой законцовкой и поворотное устройство, установленное с возможностью поворота относительно оси, поперечной продольной оси двигателя, при этом неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство снабжены экранами со стороны их внутренних поверхностей, образующими охлаждающий канал, а на внутренней и наружной поверхностях сферической законцовки выполнены сквозные отверстия, согласно изобретению внутри сферической полой законцовки установлены Z-образные шпангоуты, жестко прикрепленные к внутренней и наружной поверхностям законцовки, а на свободных поверхностях шпангоутов на заднем фланце сферической полой законцовки и на ее внутренней поверхности между шпангоутами выполнены дополнительные отверстия.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является обеспечение более равномерного охлаждения сферической полой законцовки корпуса сопла, что позволяет исключить ее деформацию и улучшить охлаждение размещенных в ней элементов. Это повышает надежность работы сопла ТРД и двигателя в целом.

На фиг. 1 изображен продольный разрез поворотного сопла;

на фиг. 2 - продольный разрез по цапфам и поперечным осям крепления корпусов;

на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2.

Поворотное осесимметричное сопло ТРД содержит неподвижный корпус 1 со сферической полой законцовкой 2 и поворотное устройство 3, соединенные между собой осями вращения 4, размещенными поперечно продольной оси двигателя 5. Неподвижный корпус 1 со сферической полой законцовкой 2 и поворотное устройство 3 снабжены экранами 6 и 7. Экраны 6 и 7 и внутренние поверхности 8 и 9 образуют охлаждающий канал 10. На сферической полой законцовке 2 с внешней и внутренней стороны в зоне расположения осей вращения 4 образованы сквозные отверстия 11 и 12. Внутри сферической полой законцовки 2 установлены Z-образные шпангоуты 13, жестко прикрепленные к наружной 14 и внутренней 15 поверхностям сферической законцовки 2. На свободных поверхностях шпангоутов 13 выполнены дополнительные отверстия 16. На заднем фланце 17 сферической полой законцовки 2 и на ее внутренней поверхности 8 между шпангоутами 13 также выполнены дополнительные отверстия 18 и 19 соответственно. На наружной поверхности неподвижного корпуса 1 установлены два кронштейна 20. Внутри сферической законцовки 2, кронштейна 20 неподвижного корпуса 1 и внутри поворотного устройства 3 размещены цапфы 21, в которых установлены поперечные оси 4, вокруг которых осуществляется отклонение поворотного устройства 3 на заданные углы поворота сопла.

Поворотное осесимметричное сопло работает следующим образом. Часть охлаждающего воздуха из охлаждающего канала 10 через отверстия 11 на внутренней поверхности 15, расположенные вблизи цапф 21 поперечных осей 4, поступает в полую сферическую законцовку 2 и, снимая с них тепло как с наиболее нагретых элементов, выходит через отверстия 12, выполненные в сферической законцовке 2, в охлаждающий канал 10 поворотного устройства 3. Другая часть охлаждающего воздуха из канала 10 через дополнительные отверстия 19, находящиеся также на внутренней поверхности 15 и расположенные между шпангоутами 13, поступает во внутреннюю полость сферической заготовки 2, а затем через дополнительные отверстия 16 на поверхностях шпангоутов 13, снимая тепло изнутри сферической поверхности, через отверстия 12 и дополнительные отверстия 18 на заднем фланце 17 сферической законцовки 2 поступает в охлаждающий канал 10 поворотного устройства 3 и далее поступает на охлаждение деталей реактивного сопла.

Осуществление изобретения позволяет обеспечить равномерное охлаждение поворотного осесимметричного сопла ТРД, вследствие чего устраняется возможность деформации неподвижного корпуса поворотного устройства, улучшается охлаждение цапф, поперечных осей и сферической поверхности законцовки как наиболее нагруженных элементов. Таким образом, повышается надежность работы сопла и двигателя в целом и увеличивается его ресурс.

Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус со сферической полой законцовкой и поворотное устройство, установленное с возможностью поворота относительно оси, поперечной продольной оси двигателя, при этом неподвижный корпус со сферической законцовкой и поворотное устройство снабжены экранами со стороны их внутренних поверхностей, образующими охлаждающий канал, а на внутренней и наружной поверхностях сферической законцовки выполнены сквозные отверстия, отличающееся тем, что внутри сферической полой законцовки установлены Z-образные шпангоуты, жестко прикрепленные к внутренней и наружной поверхностям законцовки, а на свободных поверхностях шпангоутов, на заднем фланце сферической полой законцовки и на ее внутренней поверхности между шпангоутами выполнены дополнительные отверстия для прохождения охлаждающего воздуха.

Похожие патенты:

Всеракурсное сопло // 2623705

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Всеракурсное сопло содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной вращаться вокруг продольной оси двигателя, а также отклоняемую часть сопла со средствами управления в виде силовых гидроцилиндров.

Поворотное сопло турбореактивного двигателя // 2623609

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Поворотное сопло турбореактивного двигателя содержит установленный между форсажной камерой и реактивным соплом двигателя корпус в виде вставки, состоящей из неподвижной секции и поворотной, способной вращаться вокруг продольной оси двигателя, а также механизм поворота.

Раструб, выполненный с возможностью изменения наклона и с разделенными лепестками, для гидрогазодинамического управления ракетой или снарядом // 2620851

Группа изобретений относится к газодинамическому управлению ракетой или снарядом. Система гидрогазодинамического управления ракетой или снарядом включает по меньшей мере один исполнительно-приводной элемент, соединенный прямо или косвенно по меньшей мере с одним общим исполнительно-приводным механизмом для обеспечения создания усилия для приведения в действие, передаваемого через общий исполнительно-приводной механизм.

Сращивание искривленных акустических сотовых структур // 2588205

Изобретение относится к соединению между собой секций акустической сотовой конструкции, с образованием сращенной акустической сотовой конструкции, и может быть применено для сшивания искривленных секций акустической сотовой конструкции с образованием гондол двигателя и других акустических ослабляющих колебания структур.

Турбореактивный двигатель // 2551247

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным турбореактивным двигателям. Турбореактивный двигатель выполнен двухконтурным, двухвальным.

Покрытие мультипликатора инжекторного ускорителя реактивного двигателя для космических и летательных аппаратов десятого поколения, подводных лодок и морских торпед // 2495790

Изобретение относится к реактивной технике. Покрытие мультипликатора инжекторного ускорителя состоит из плоских, скругленных по углам пластин, изготовленных из легкого, прочного, жаростойкого сплава металла, размерами от 30 мм до 70 мм, толщиной от 3 мм до 5 мм.

Двигательная установка ракетного блока // 2474520

Изобретение относится к ракетно-космической технике. .

Турбореактивный двигатель // 2459099

Изобретение относится к турбореактивным двигателям и к системам управления топливоподачей совместно с управлением другими параметрами турбореактивного двигателя, а именно, критического сечения реактивного сопла и давления на турбинах.

Ракета // 2443608

Изобретение относится к космонавтике. .

Плоское сопло турбореактивного двигателя // 2374477

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. .

Конструкция на основе суперпластического формообразования/диффузного связывания для ослабления шума от потока воздуха // 2637276

Изобретение относится к летательным аппаратам и касается конструкции турбореактивного двигателя и гондолы двигателя. Внутренняя стенка гондолы включает в себя монолитную слоистую конструкцию на основе суперпластического формообразования и диффузного связывания, Монолитная слоистая конструкция содержит сердцевину, расположенную между первым и вторым облицовочными листами с образованием слоистой конструкции.

Сужающееся-расширяющееся сопло турбомашины, двухконтурный турбореактивный двигатель и турбовинтовой двигатель // 2635863

Сужающееся-расширяющееся сопло турбомашины содержит кольцевой центральный конструктивный элемент и кольцевой кожух, коаксиально размещенный вокруг центрального конструктивного элемента таким образом, чтобы ограничивать вместе с ним кольцевой канал потока газов двигателя.

Сопло газотурбинного двигателя летательного аппарата // 2627813

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к защите летательного аппарата с газотурбинными двигателями от поражения ракетами с тепловой головкой самонаведения.

Выпускной конус авиационного двигателя и задний корпус авиационного двигателя // 2625421

Выпускной конус авиационного двигателя содержит каркас из композиционного материала, обеспечивающий конструктивную прочность конуса, и систему шумопоглощения, изготовленную из композиционного материала и укрепленную на каркасе.

Стенд для моделирования процессов теплообмена в охлаждаемых лопатках // 2618479

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, турбостроения, а именно к стендам для моделирования процессов теплообмена в охлаждаемых лопатках, и может найти применение при проектировании и оптимизации систем охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин.

Трубный элемент, обеспечивающий уменьшенный перепад давления // 2587018

Изобретение относится к трубному элементу (1), который может служить удобным соединительным элементом в линии циркуляции текучей среды в любой области промышленного применения, в частности в реактивном двигателе.

Термоэмиссионный способ тепловой защиты частей летательных аппаратов // 2583511

Термоэмиссионный способ тепловой защиты частей летательных аппаратов (ЛА) включает отвод теплового потока от нагреваемой части ЛА к менее нагретой с помощью термоэмиссионного модуля посредством размещения на внутренней поверхности нагреваемых частей ЛА электропроводящего материала или покрытия, обладающего при нагреве высокой эмиссией электронов, - эмиттера, установку с зазором от эмиттера электропроводящего элемента - коллектора, на котором осаждают эмитируемые электроны и через бортовой автономный потребитель электроэнергии транспортируют к эмиттеру, с последующей герметизацией, вакуумированием образованной между эмиттером и коллектором полости и введением в нее химических элементов или соединений, уменьшающих работу выхода электронов.

Газотурбинный двигатель, содержащий направляющий конус для выхлопных газов с устройством звукового ослабления // 2546140

Газотурбинный двигатель содержит камеру сгорания, турбину высокого давления, свободную турбину и направляющий конус для выхлопных газов. Турбина высокого давления расположена по потоку сзади камеры сгорания и выполнена для принятия газообразных продуктов сгорания, поступающих из этой камеры сгорания.

Несущий узел для реактивного сопла, реактивное сопло и гондола, содержащая реактивное сопло // 2541369

Несущий узел для реактивного сопла включает наружную оболочку, внутреннюю несущую оболочку и акустическую конструкцию. Наружная оболочка имеет акустическую часть, в которой выполнены акустические отверстия, и неакустическую часть, а внутренняя несущая оболочка выполнена без акустических отверстий.

Обдуваемая выхлопными газами конструкция и связанный с ней составной узел, и способ изготовления этого узла // 2531481

Составной узел для конструкций, обдуваемых выхлопными газами реактивного двигателя, содержит трубчатый элемент и гофрированную перегородку. Гофрированная перегородка расположена в трубчатом элементе, состоит из множества направленных в разные стороны изгибов, соединенных один с другим, и проходит в продольном направлении трубчатого элемента.

Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя // 2647266

Регулируемое сверхзвуковое сопло турбореактивного двигателя относится к области авиационного двигателестроения. Сопло содержит корпус, шарнирно прикрепленные к нему дозвуковые и внешние створки, сверхзвуковые створки, шарнирно прикрепленные к дозвуковым створкам и подвижно соединенные с внешними створками, привод створок и механизм синхронизации дозвуковых и внешних створок, выполненный в виде основных и шарнирно связанных с ними дополнительных рычагов, соединенных шарнирно с дозвуковыми и внешними створками, телескопические тяги и пневмоцилиндры, установленные на внешних створках в окружном направлении. Каждая телескопическая тяга одним концом шарнирно соединена с дозвуковой створкой, а другим - с внешней створкой и имеет упоры для ограничения изменения диаметра выходного сечения сопла относительно его критического сечения, причем шарниры крепления размещены в области середины продольных осей створок. Изобретение позволяет устранить передачу нагрузки от внешних створок и пневмоцилиндров при закрытом и вытянутом положении телескопических тяг на корпус и основной рычаг, что уменьшит упругие деформации тяг и износ их подшипников, а значит улучшит синхронизацию движения внешних и сверхзвуковых створок, уменьшит искажение формы среза сопла и соответственно увеличит надежность двигателя. 7 ил.