Гондола турбореактивного двигателя, содержащая сопло вторичного контура с поворотными створками

Изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя, содержащей наружный капот, при этом данный капот содержит внутреннюю стенку, образующую вместе с неподвижной внутренней конструкцией кольцевой канал вторичного воздушного потока, и реактивное сопло выброса этого вторичного воздушного потока. Сопло содержит по меньшей мере одно отверстие, по меньшей мере один задний непрерывный концевой сегмент, расположенный ниже по потоку за указанным отверстием, по меньшей мере одну створку, совершающую попеременное движение между закрытым положением и открытым положением, разрешающим прохождение через данное отверстие части вторичного воздушного потока. Гондола в соответствии с изобретением содержит привод створки, выполненный таким образом, что, при его приведении в действие для перевода створки из закрытого положения в открытое положение, данный привод приводит указанную створку в комбинированное движение, состоящее из поступательного движения к передней части гондолы и поворота наружу от гондолы. Изобретение позволяет повысить аэродинамические характеристики гондолы. 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Настоящее изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя, содержащей сопло вторичного контура с поворотными створками.

Гондола, как правило, представляет собой трубчатую конструкцию, которая включает в себя воздухозаборник, помещенный перед турбореактивным двигателем, среднюю секцию, охватывающую вентилятор турбореактивного двигателя, и заднюю секцию, в которую помещен реверсор тяги и которая охватывает камеру сгорания турбореактивного двигателя. Эта трубчатая конструкция заканчивается обычно реактивным соплом, выход которого находится за турбореактивным двигателем.

Такая гондола предназначена для установки в нее двухконтурного турбореактивного двигателя, способного генерировать с помощью вращающихся лопастей вентилятора горячий воздушный поток (его называют также «первичным» потоком), выходящий из камеры сгорания турбореактивного двигателя, и холодный («вторичный») воздушный поток, циркулирующий снаружи от турбореактивного двигателя по кольцевому каналу, называемому также «трактом», который образован между обтекателем турбореактивного двигателя и внутренней стенкой гондолы. Оба эти воздушных потока выходят из турбореактивного двигателя через заднюю часть гондолы.

Назначение реверсора тяги состоит в повышении эффективности торможения самолета во время его посадки путем перенаправления вперед, по меньшей мере, части тяги, развиваемой турбореактивным двигателем.

На этом этапе реверсор тяги перекрывает тракт циркуляции холодного потока, направляя этот последний к передней стороне гондолы, в результате с торможением колес самолета, при этом средства, применяемые для осуществления этой переориентации холодного потока, могут быть разными в зависимости от типа реверсора.

Средства, применяемые для осуществления этой переориентации холодного потока, могут быть разными в зависимости от типа реверсора. Тем не менее, обычно, конструктивно реверсор тяги включает в себя подвижные капоты, имеющие возможность перемещаться из выдвинутого положения, в котором они открывают в гондоле канал для отклоненного потока, в убранное положение, в котором они перекрывают этот канал. Эти капоты могут выполнять функцию отклонения или всего лишь приведения в действие иных отклоняющих средств.

Помимо того, что капот выполняет функцию реверса тяги, он является составной частью задней секции гондолы, а его задняя сторона образует собой реактивное сопло, предназначенное для обеспечения направленного выпуска воздушных потоков.

Оптимальное сечение реактивного сопла может варьироваться в зависимости от различных фаз полета, в частности, фаз взлета, подъема, крейсерского режима полета, снижения и приземления самолета. Хорошо известными преимуществами таких регулируемых сопел, называемых также соплами с регулируемым сечением, являются, в частности, снижение шума или уменьшение потребления топлива.

Среди сопел с регулируемым сечением предшествующего уровня техники известно, в том числе, сопло, описанное в заявке на патент, опубликованной под номером FR 2622929, вариант осуществления которого показан на фиг. 1.

Эта заявка относится к гондоле 1 для реактивного двигателя, содержащей неподвижную внутреннюю конструкцию 2 и наружный капот 3, имеющий переднюю секцию 5 и заднюю секцию 7, причем указанная задняя секция содержит сопло 9 изменяемой геометрии.

Кольцо 10 задней секции наружного капота 3 установлено с возможностью скольжения в осевом направлении таким образом, чтобы образовывать отверстие 11 в наружном капоте 3. Это отверстие 11 обеспечивает выход части воздушного потока 13, циркулирующего в кольцевом канале 15, тем самым увеличивая сечение сопла, образованного капотом.

Хотя гондолы такого типа обеспечивает эффективное изменение сечения сопла, она имеет некоторые недостатки.

Механическая связь между передней секцией 5 и задней секцией 7 наружного капота 3 механически ослабляет гондолу.

Эта механическая связь, помимо механического ослабления капота реверса тяги, может также вызвать вибрацию задней кольцевой секции капота во время работы двигателя.

Также, из предшествующего уровня техники известно сопло 9 изменяемой геометрии, описанное в заявке на патент, опубликованной под номером FR 2946696, показанное на фиг. 2, в котором изменение выходного сечения выполняется при помощи створок 17, установленных с возможностью поворота из положения, в котором они закрывают отверстие 19 наружного капота 3, в положение, в котором они открывают указанное отверстие таким образом, чтобы обеспечить выход части вторичного воздушного потока 13 из гондолы наружу и, соответственно, увеличивают или уменьшают выходное сечение гондолы.

Как показано, это сопло 9 изменяемой геометрии содержит задний непрерывный сегмент 21, расположенный за отверстием 19 и за створками 17 по потоку, что позволяет значительно увеличить прочность конструкции гондолы и устранить недостатки предшествующего уровня техники.

При этом, при значительном открывании створки, то есть при таком повороте створки 17 (положение не показано), которое обеспечит прохождение значительной части вторичного воздушного потока из кольцевого канала 15, воздушный поток, проходящий через отверстие наружного капота и выходящий из гондолы, расходится и направлен, по существу, в поперечном направлении по отношению к продольной оси гондолы.

Такая дивергенция воздушного потока сильно влияет на аэродинамический профиль гондолы и ухудшает эффективность тяги силовой установки.

Кроме того, створки сопла имеют относительно широкую и плоскую заднюю кромку, что вызывает явление донного сопротивления, которое также воздействует на аэродинамический профиль гондолы и ухудшает характеристики сопла.

Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков и относится к гондоле турбореактивного двигателя самолета, содержащей:

внутреннюю неподвижную конструкцию, по меньшей мере, частично образующую обтекатель турбореактивного двигателя,

наружный капот, содержащий переднюю секцию и заднюю секцию, причем указанная задняя секция содержит внешнюю стенку и внутреннюю стенку, определяющую, вместе с внутренней неподвижной конструкцией, кольцевой канал вторичного воздушного потока, при этом указанная задняя секция содержит сопло выхода указанного вторичного воздушного потока, причем указанное сопло содержит:

по меньшей мере, одно отверстие, выполненное в передней секции наружного капота,

по меньшей мере один задний непрерывный концевой сегмент, расположенный ниже по потоку указанного отверстия,

по меньшей мере одну створку, опционально содержащую акустическую облицовку, выполненную с возможностью поочередного перемещения, при приведении в действие приводных средств, между закрытым положением, обеспечивающим закрывание упомянутого отверстия и аэродинамическую непрерывность гондолы, и открытым положением, обеспечивающим возможность прохождения через указанное отверстие по меньшей мере части вторичного воздушного потока из кольцевого канала к внешней части гондолы,

причем указанная гондола отличается тем, что приводные средства выполнены таким образом, что, при их приведении в действие для перевода створки из закрытого положения в открытое положение, указанные приводные средства приводят указанную створку в комбинированное движение, состоящее из поступательного перемещения к передней части гондолы и поворота наружу от гондолы.

Таким образом, наличие приводных средств, выполненных с возможностью одновременного придания створке сопла вторичного контура поступательного движения в сторону передней части гондолы и поворота наружу от гондолы, обеспечивает ограничение амплитуды открывания створки, удовлетворяя требованию возможности изменения выходного сечения сопла.

Другими словами, такая кинематическая схема открывания створки обеспечивает перемещение створки в положение, позволяющее перенаправить вторичный воздушный поток, выходящий из отверстия гондолы, в сторону задней части гондолы, в направлении продольной оси гондолы, вдоль наружной стенки наружного капота гондолы. Благодаря такой кинематической схеме, угол поворота створки остается небольшим; таким образом, по сравнению с известным уровнем техники, уменьшается дивергенция воздушного потока, выходящего из отверстия, что позволяет контролировать и значительно улучшить аэродинамические характеристики гондолы.

Полученное таким образом сужение вторичного воздушного потока, выходящего из отверстия в наружном капоте гондолы, улучшает, в конечном итоге, характеристики тяги силовой установки.

Согласно другим дополнительным признакам гондолы, в соответствии с изобретением:

приводные средства содержат:

по меньшей мере один привод, содержащий передний корпус, закрепленный на неподвижном участке гондолы, и шток, один конец которого напрямую соединен с передней стенкой указанной створки, и

по меньшей мере одну соединительную штангу, один конец которой соединен с наружным капотом гондолы, а другой конец соединен со створкой сопла;

створка содержит заднюю кромку, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного перекрывания заднего непрерывного концевого сегмента сопла, что обеспечивает аэродинамическую непрерывность внутренней стенки и наружной стенки гондолы в зоне, расположенной между створкой и задним непрерывным концевым сегментом сопла;

задняя кромка створки имеет изогнутый профиль, обеспечивающий лучшее схождение воздушного потока, выходящего в направлении продольной оси гондолы; задняя кромка створки имеет заостренный профиль, так что касательная к нижней поверхности створки, по существу, параллельна стенке заднего непрерывного концевого сегмента, расположенного напротив задней кромки створки, что позволяет направлять вторичный воздушный поток, по существу, параллельно продольной оси гондолы, улучшая, тем самым, тягу силовой установки;

уплотнительные средства, расположены между створкой и наружным капотом, причем указанные уплотнительные средства выполнены с возможностью препятствовать потоку воздуха по периметру створки и через отверстие, когда створка находится в закрытом положении;

кроме того, створка или наружный капот содержит, по меньшей мере, один боковой щиток, расположенный рядом с отверстием и являющийся неподвижным или выполненным с возможностью перемещения;

передняя секция наружного капота и задний непрерывный концевой сегмент сопла выполнены как одно целое, что обеспечивает хорошую структурную прочность гондолы;

створка в закрытом положении пропускает контролируемый расход утечки воздуха в канал, чтобы обеспечить усиление аэродинамического сопротивления гондолы;

сопло содержит множество отверстий, расположенных по окружности вокруг продольной оси гондолы, при этом каждое из этих отверстий закрыто створкой, когда указанная створка находится в закрытом положении;

створка может иметь акустическую облицовку;

гондола в соответствии с изобретением снабжена реверсором тяги.

Остальные признаки и преимущества настоящего изобретения понятны из нижеследующего детального описания, которое приводится со ссылками на приложенные чертежи, где:

фиг. 1 представляет собой изображение в продольном разрезе гондолы согласно предшествующему уровню техники, причем данная гондола содержит сопло изменяемой геометрии, имеющее заднее кольцо, выполненное с возможностью поступательного перемещения;

фиг. 2 представляет собой изображение в продольном разрезе гондолы согласно предшествующему уровню техники, снабженной соплом изменяемой геометрии, причем изменение выходного сечения сопла осуществляется при помощи подвижных створок, выполненных с возможностью поворота;

фиг. 3 представляет собой вид в аксонометрии силовой установки, содержащей гондолу в соответствии с изобретением, охватывающую турбореактивный двигатель самолета;

фиг. 4 представляет собой гондолу в продольном разрезе по линиям A-A и B-B с фиг. 3, при этом створка показана в закрытом положении;

фиг. 5 представляет собой вид в аксонометрии створки, иллюстрирующий один из вариантов осуществления связи между приводом и створкой;

фиг. 6 представляет собой вид в аксонометрии задней стенки створки, иллюстрирующий способ соединения створки и неподвижной конструкции гондолы;

фиг. 7 представляет собой вид створки сопла, установленной на гондоле в соответствии с изобретением, при этом створка показана в закрытом положении;

фиг. 8 представляет собой вид в поперечном разрезе по линии СС с фиг. 7;

фиг. 9 представляет собой гондолу в продольном разрезе по линиям A-A и B-B с фиг. 3, причем створка показана в открытом положении;

фиг. 10-13 представляют собой гондолу в продольном разрезе по линии A-A с фиг. 3, причем на них представлены четыре варианта осуществления средств уплотнения, предусмотренных между створкой и наружным капотом гондолы;

фиг. 14 представляет собой вид створки сопла, установленной на гондоле в соответствии с изобретением, при этом створка показана в закрытом положении и снабжена боковыми щитками.

Следует отметить, что в описании и формуле изобретения термины «выше» и «ниже» употребляются по отношению к направлению воздушного потока внутри силовой установки, образованной гондолой и турбореактивным двигателем, то есть слева направо, со ссылкой на фиг. 1-14.

Кроме того, выражения «внутренний» и «наружный» определяются, в том числе, радиальной удаленностью от продольной оси гондолы, при этом выражение «внутренний» означает зону, радиально расположенную ближе к продольной оси гондолы, в противоположность термину «наружный».

Кроме того, для большей ясности, в описании и формуле изобретения термины продольный, вертикальный и поперечный употребляются, в том числе, и по отношению к трехграннику L, V, Т показанному на фигурах, при этом продольная ось L считается параллельной продольной оси 29 гондолы, изображенной на фиг. 3.

Помимо этого, на всех фигурах, одинаковые или аналогичные номера позиций относятся к одинаковым или аналогичным деталям или узлам.

На фиг. 3 изображена силовая установка 25, содержащая гондолу 1 в соответствии с изобретением, охватывающую турбореактивный двигатель 27.

Гондола 1 выполнена с возможностью подвешивания на пилон турбореактивного двигателя (не показан) при помощи монтажного блока (не показан), образующего соединительную поверхность.

Гондола 1 содержит наружный капот 3, включающий переднюю по потоку секцию 5 и заднюю по потоку секцию 7, причем указанная задняя секция 7 содержит реактивное сопло 9 изменяемой геометрии, через которое выходит часть вторичного воздушного потока, циркулирующего в кольцевом канале 15, образованном между внутренней неподвижной конструкцией гондолы и внутренней стенкой наружного капота.

Сопло 9 изменяемой геометрии содержит множество отверстий 19 (одно из которых видно на фиг. 9), например, четыре (на фиг. 3 видны только два отверстия), расположенных по окружности вокруг продольной оси 29 гондолы.

Конечно, сопло может содержать более четырех отверстий, например, шесть. Оно также может (на гондолах малого диаметра) содержать только два или три отверстия.

Каждое из этих отверстий имеет форму радиально расположенной щели, выходящей в наружную часть 31 гондолы 1, образуя проход между кольцевым каналом 15 циркуляции вторичного воздушного потока и наружной частью 31 гондолы.

Каждое из этих отверстий закрывается створкой 17, выполняющей попеременное движение между закрытым положением, обеспечивающим закрывание соответствующего отверстия 19, и открытым положением, позволяющим проход через данное отверстие 19, по меньшей мере, части вторичного воздушного потока из кольцевого канала 15 в наружную часть 31 гондолы.

Для упрощения описания, ниже будет подробно описан только один узел, состоящий из отверстия 19 и связанной с ним створки 17, при этом все отверстия 19 и связанные с ними створки 17 являются аналогичными.

За этими отверстиями по потоку, сопло 9 изменяемой геометрии содержит задний непрерывный концевой сегмент 21, выполненный как одно целое с передней секцией 5 наружного капота 3. Другими словами, узел наружного капота 3, включающий в себя, кроме того, переднюю секцию 5 и задний непрерывный концевой сегмент 21, выполнен как единое целое, при этом отверстия 19 выполнены в этом наружном капоте.

На фиг. 4 изображен вид гондолы 1 в продольном разрезе вдоль плоскостей, проходящих, соответственно, по линиям A-A и B-B с фиг. 3, при этом створка 17 показана в закрытом положении.

Створка 17 содержит внутреннюю стенку 33 и наружную стенку 35.

Внутренняя стенка 33 и наружная стенка 35 неподвижны друг по отношению к другу, что упрощает конструкцию, по сравнению со створкой, содержащей внутреннюю обшивку и внешнюю подвижную обшивку, являющимися подвижными друг по отношению к другу.

Внутренняя и внешняя стенка створки конструктивно связаны друг с другом передней по потоку стенкой 37, двумя боковыми стенками 39 и задней по потоку стенкой 41, образующей заднюю кромку 43 створки 17. Эта конструкция может быть, очевидно, усилена продольными ребрами жесткости или внутренними рамами, согласно практике принятой в данной области техники. Створка 17 может иметь акустическую облицовку, например, по принципу сэндвич-панели. В тонких местах такая сэндвич-панель может, предпочтительным образом, заполнить все пространство между стенками 33 и 35.

Когда створка 17 занимает закрытое положение, внутренняя стенка 33 створки обеспечивает внутреннюю аэродинамическую непрерывность гондолы, для предотвращения нарушения циркуляции воздушного потока в кольцевом канале 15, а внутренняя стенка 35 створки обеспечивает внешнюю аэродинамическую непрерывность обтекателя гондолы.

Аэродинамическая непрерывность, как внутренней стенки, так и внешней стенки капота гондолы, обеспечивается на уровне соединения между задней кромкой 43 створки и задним непрерывным концевым сегментом 21 сопла, благодаря особому профилю задней кромки. Для этой цели, задняя кромка 43 створки имеет изогнутый профиль 44, предпочтительным образом перекрывающий переднюю часть 45 заднего непрерывного концевого сегмента 21 сопла.

Задняя кромка 43 имеет нижнюю поверхность, содержащую заднюю часть 47, причем эта задняя часть 47 имеет меньшую толщину по сравнению с передней частью 49 этой задней кромки.

Задняя кромка 43 имеет заостренный профиль, так, чтобы касательная к нижней поверхности створки 17 была, по существу, параллельна стенке заднего непрерывного концевого сегмента 21, расположенного напротив задней кромки створки.

Другими словами, задняя кромка 43 расположена в продолжении наружной стенки наружного капота гондолы так, чтобы обеспечить аэродинамическую непрерывность наружного капота гондолы.

Помимо этого, створка 17 может быть приведена в движение приводом 51 типа силового цилиндра, содержащего передний по потоку корпус (не показан), жестко связанный с неподвижной частью гондолы, например, с наружным капотом гондолы, а также приводной шток 53, один свободный конец которого непосредственно связан с передней по потоку стенкой 37 створки 17. Этот тип привода, например электрического, хорошо известен специалистам в данной области техники и не будет описываться подробно.

Приводной шток 53 привода 51 установлен с возможностью продольного скольжения в соответствующем корпусе, по оси, по существу, параллельной продольной оси гондолы, а створка 17 установлена с возможностью поворота на конце 54 штока 53 привода 51.

Для перемещения створки достаточно одного привода. Тем не менее, если специалист в данной области техники в этом заинтересован, возможно выполнение подключения к створке 17 нескольких приводов 51. В соответствии с другим вариантом, один привод 51, соединенный с устройством передачи движения, приводит в движение множество створок.

Кроме того, створка 17 соединена с наружным капотом гондолы при помощи соединительных штанг 55, установленных на боковых стенках 39 створки 17.

Каждая боковая стенка 39 створки 17 принимает две соединительные штанги 55, первая из которых установлена рядом с передней по потоку стенкой 37 створки, а вторая установлена за первой по потоку.

Расположение соединительных штанг оптимизировано в соответствии с кинематической схемой и их конструктивной эффективностью.

Соединительные штанги 55 расположены, по существу, по касательной к внутренней стенке или к наружной стенке створки. Такое положение обеспечивает лучшую передачу усилия створки 17 к наружному капоту 3.

В соответствии с вариантом, представленным на фиг. 5, конец 54 штока привода (не показан) может быть присоединен к створке 17 при помощи двух соединительных штанг 56, 58, продолжающих привод и образующих букву «V», обеспечивая стабилизацию движения створки 17 и позволяя избежать искривления створки.

В соответствии с другим вариантом, представленным на фиг. 6, каждая боковая стенка створки имеет три соединительные штанги 55. Согласно этому варианту осуществления, две соединительные штанги, образующие букву «V», установлены рядом с передней по потоку стенкой 37 створки, и одна соединительная штанга установлена ниже по потоку за соединительными штангами, образующими букву «V». Этот вариант осуществления обеспечивает хорошую стабилизацию движения створки, подробно показано на фиг. 7 и 8, соединительные штанги 55 расположены, по существу, по касательной к боковым стенкам 79 створки, при этом первый конец 57 соединительной штанги 55 связан с наружным капотом 3 гондолы при помощи соединительного элемента 59, а второй конец 61 соединительной штанги 55 связан с боковой стенкой 39 створки 17 при помощи соединительного элемента 63.

Створка 17 может быть, предпочтительно, снабжена боковым уплотнительным средством, расположенным между створкой 17 и соответствующим отверстием 19 наружного капота 3 для того, чтобы предотвратить утечку воздуха, боковую или поперечную, то есть, направленную перпендикулярно продольной оси гондолы, между створкой 17 и соответствующим отверстием 19, когда створка 17 находится в закрытом положении.

Боковое уплотнительное средство содержит первое боковое уплотнение (не показано), вставленное между первой боковой продольной кромкой 79 створки 17 и первой боковой дополнительной продольной кромкой наружной стенки 65 наружного капота 3.

Симметричным образом, боковое уплотнительное средство содержит второе боковое уплотнение (не показано), вставленное между второй боковой продольной кромкой 85 створки 17 и второй боковой дополнительной продольной кромкой наружной стенки 65 наружного капота 3.

Переход створки из закрытого положения, показанного на фиг. 4, в открытое положение, показанное на фиг. 9, описан ниже.

Привод 51 приходит в действие, приводя шток 53 в поступательное движение в сторону передней части гондолы по потоку, при этом конец 54 штока 53 связан с передней по потоку стенкой 37 створки 17.

Одновременно с поступательным движением створки в сторону передней части гондолы по потоку, соединительные штанги 55, связанные со створкой 17 и с наружным неподвижным капотом гондолы, совместно поворачивают створку 17 в сторону наружной части 31 гондолы.

Створка 17 перемещается единым движением, то есть, внутренняя стенка 33 и наружная стенка 35 створки поворачиваются вокруг одной и той же мгновенной оси вращения, параллельной оси, соединяющей точки прикрепления 59 соединительных штанг к наружному капоту 3 с одной и с другой стороны гондолы.

Таким образом, створка 17 приходит в открытое положение, разрешающее выход части вторичного воздушного потока, при этом такой выход осуществляется в направлении от вторичного воздушного потока наружу гондолы через отверстие 19, как схематично показано стрелкой F, при этом выходное сечение сопла вторичного контура увеличивается.

Благодаря описанной выше особой кинематической схеме открывания створки, в соответствии с которой створка одновременно поступательно перемещается вперед по потоку и поворачивается, воздушный поток, проходящий через отверстие 19 сопла, выбрасывается, преимущественно, назад по потоку от гондолы, в направлении продольной оси гондолы, вдоль наружной стенки 65 наружного капота 3 гондолы, тем самым, обеспечивая сужение воздушного потока, выходящего из отверстия 19, а также позволяя контролировать и значительно улучшить аэродинамические характеристики гондолы.

Кроме того, изогнутый профиль 44 задней кромки 43 створки 17 также увеличивает сужение воздушного потока, выбрасываемого вдоль продольной оси гондолы.

На фиг. 10-13 показана гондола в продольном разрезе по линии A-A с фиг. 1, при этом на этих фигурах представлены четыре варианта осуществления уплотнительных средств, расположенных между створкой 17 и наружным капотом 13 гондолы, для того, чтобы предотвратить выход циркулирующего в кольцевом канале 15 воздуха через створку 17 и соответствующее отверстие 19, когда створка 17 находится в закрытом положении.

Как показано на фиг. 10, створка 17 снабжена расположенным выше по потоку уплотнением 67 и расположенным ниже по потоку уплотнением 69, при этом оба уплотнения выполнены из эластомера, образуя уплотнительное средство между створкой 17 и соответствующим отверстием 19 наружного капота 3, когда створка 17 находится в закрытом положении.

В этих целях, расположенное выше по потоку уплотнение 67, например, пузырьковое или манжетное, устанавливается между передним по потоку концевым сегментом 71 и наружной стенкой 35 створки 17 и наружной стенкой 65 наружного капота 3. Переднее по потоку уплотнение 67 может быть установлено либо на створку 17, либо на наружный капот 3.

Аналогичным образом, расположенное ниже по потоку уплотнение 69, например, плоское, устанавливается между наружной стенкой 35 створки и наружной стенкой 65 наружного капота. Нижнее по потоку уплотнение 69 устанавливается на створку 17 так, чтобы не мешать воздушному потоку, выходящему при открывании створки.

В соответствии с другим вариантом, уплотнение 69 содержит элементы жесткости, выполненные для обеспечения распрямления уплотнения к внутренней поверхности створки, при открывании последней. Это позволяет обеспечить надежное перенаправление воздуха, выходящего на уровне задней кромки 43 створки, при условии наличия у задней кромки заостренного профиля.

В этом варианте осуществления, уплотнение 69, благодаря своей эластичности, выравнивается по внешней обшивке заднего по потоку непрерывного концевого сегмента 21, когда дверца переходит из открытого положения в закрытое. Таким образом, уплотнение успешно обеспечивает аэродинамическое сглаживание зоны соединения между створкой 17 и задним по потоку непрерывным концевым сегментом 21.

Как показано на фиг. 11, герметизация створки 17 обеспечена, с одной стороны, описанными выше уплотнениями 67 и 69 и, с другой стороны, расположенным ниже по потоку вторым уплотнением 73, также выполненным из эластомера, и являющимся, например, пузырьковым или манжетным уплотнением, причем это второе уплотнение 73 устанавливается между задней по потоку стенкой 41 створки 17 и передним по потоку участком 45 заднего непрерывного концевого сегмента 21 сопла наружного капота 3.

Как показано на фиг. 12, герметизация створки 17 обеспечена, с одной стороны, уплотнением 67 и, с другой стороны, расположенным ниже по потоку уплотнением 75, выполненным из эластомера.

Заднее по потоку уплотнение 75 встроено в стенку заднего непрерывного концевого сегмента 21 таким образом, чтобы ограничить аэродинамическое возмущение в то время, когда створка открыта, а также, чтобы облегчить сохранение формы задней кромки 43 створки, когда эта задняя кромка упирается в уплотнение 75 при закрытом положении створки 17. Нижнее по потоку уплотнение 75 может быть установлено, как на створке 17, так и на наружном капоте 3, при этом форма этого уплотнения 75 адаптируется, в этих двух случаях, к разным фигурам.

Расположенное ниже по потоку уплотнение 75 предпочтительно предварительно напряжено когда створка 17 находится в закрытом положении, и деформируется внутрь при открывании створки для выравнивания проходящего через отверстие 19 вторичного воздушного потока в направлении, максимально параллельном наружной стенке 65 заднего непрерывного концевого сегмента 21 наружного капота 3, сводя к минимуму донное сопротивление на уровне задней кромки 43 створки 17, когда эта створка открыта.

В соответствии с другим вариантом осуществления, не показанным, между задней кромкой 43 створки 17 и заднего непрерывного концевого сегмента 21 не предусмотрены уплотнительные средства. В этом случае, между этими двумя деталями или на поверхности контакта створки и наружного капота предусмотрены точки контакта, имеющие адаптированную жесткость и толщину. Канал, полученный в этой конфигурации, является, преимущественно, сходящимся и захватывает пограничный слой вторичного потока для ускорения внешнего пограничного слоя вдоль задней части корпуса, таким образом, способствуя уменьшению аэродинамического сопротивления гондолы.

Кроме того, для того, чтобы препятствовать вытеканию воздушного потока по контуру створки 17, створка 17 может предпочтительно содержать жесткие боковые щитки 89, установленные с каждой стороны от створки 17, как это можно увидеть на фиг. 14.

При этом закрепленные на створке жесткие боковые щитки 89 могут быть заменены устройством с подвижными боковыми щитками, соединенными со створкой при помощи шаровых шарниров.

Вышеуказанные щитки способствуют направлению выходящего вторичного воздушного потока, проходящего через отверстие 19, вниз по потоку вдоль оси гондолы, что обеспечивает улучшений характеристик тяги силовой установки.

В соответствии с другим вариантом, не показанным на фигурах, боковые щитки установлены не на самой створке, а на наружном капоте.

Как указано выше, эти боковые щитки могут быть соединены с наружным капотом при помощи шарнирных соединений, при этом эти боковые щитки находятся в закрытом положении, при котором они сложены под створкой, когда створка открыта, и в открытом положении, при котором эти щитки развернуты вдоль боковых стенок створки, когда последняя переходит из закрытого положения в открытое.

В соответствии с еще одним вариантом, боковые щитки установлены одновременно и на створке, и на наружном капоте, что обеспечивает аэродинамическое сглаживание поверхности, когда створка находится в закрытом положении, и позволяет избежать расходящихся потоков, когда створка находится в открытом положении.

Необходимо отметить, что данное описание соответствует гладкой гондоле, то есть не оснащенной реверсором тяги.

Тем не менее, сопло, в соответствии с изобретением, может быть установлено на гондоле, снабженной средствами реверсирования тяги путем отклонения вторичного потока любого типа, будь то решетки или створки.

Такие средства реверсирования тяги хорошо известны специалистам в данной области и здесь не описаны.

В этом случае, створки сопла расположены ниже по потоку от решеток и/или створок реверсора. Если гондола оснащена средствами реверсирования тяги, приводы створок сопла и капота или капотов реверсора могут быть общими или отдельными.

Расположенный выше по потоку корпус привода устанавливается на корпус 3, охватывающий створку 17.

Кроме того, первичные фиксаторы выполнены так, чтобы предотвратить выдвижение реверсора, независимо от положения створок 17.

Настоящее изобретение, при условии использования приводных средств, выполненных с возможностью одновременного приведения створки сопла вторичного контура в поступательное движение в направлении передней части гондолы и ее разворота наружу гондолы, позволяет ограничить амплитуду открытия створки, удовлетворяя требованию возможности изменения выходного сечения сопла.

Другими словами, такая кинематическая схема открывания створки обеспечивает перемещение створки в положение, позволяющее перенаправить вторичный воздушный поток, выходящий из отверстия гондолы, в сторону задней части гондолы, в направлении продольной оси гондолы, вдоль наружной стенки наружного капота гондолы.

Таким образом, по сравнению с решениями, известными из уровня техники, уменьшается дивергенция воздушного потока, выходящего из отверстия, что позволяет контролировать и значительно улучшить аэродинамические характеристики гондолы.

Полученное таким образом сужение вторичного воздушного потока, выходящего из отверстия в наружном капоте гондолы, улучшает, в конечном итоге, характеристики тяги силовой установки.

Кроме того, задний непрерывный концевой сегмент сопла позволяет значительно улучшить прочность конструкции гондолы.

Конечно, данное изобретение не ограничено только описанными вариантами осуществления такой гондолы, приведенными выше только в качестве иллюстративных примеров, а наоборот, оно охватывает все варианты, связанные с техническими средствами, аналогичными описанным, а также их комбинации, если они входят в рамки настоящего изобретения.

1. Гондола (1) турбореактивного двигателя летательного аппарата, содержащая:

внутреннюю неподвижную конструкцию (2), по меньшей мере частично образующую обтекатель турбореактивного двигателя,

наружный капот (3), содержащий переднюю секцию (5) и заднюю секцию (7), причем указанная задняя секция содержит внешнюю стенку (65) и внутреннюю стенку, определяющую, вместе с внутренней неподвижной конструкцией (2), кольцевой канал (15) вторичного воздушного потока, при этом указанная задняя секция содержит сопло (9) выхода указанного вторичного воздушного потока, причем указанное сопло содержит:

по меньшей мере одно отверстие (19), выполненное в передней секции наружного капота,

по меньшей мере один задний непрерывный концевой сегмент (21), расположенный ниже по потоку указанного отверстия,

по меньшей мере одну створку (17), выполненную с возможностью поочередного перемещения, при приведении в действие приводных средств, между закрытым положением, обеспечивающим закрывание упомянутого отверстия и аэродинамическую непрерывность гондолы, и открытым положением, обеспечивающим возможность прохождения через указанное отверстие (19) по меньшей мере части вторичного воздушного потока из кольцевого канала (15) к внешней части (31) гондолы,

причем указанная гондола отличается тем, что приводные средства выполнены таким образом, что, при их приведении в действие для перевода створки (17) из закрытого положения в открытое положение, указанные приводные средства приводят указанную створку (17) в комбинированное движение, состоящее из поступательного перемещения к передней части гондолы и поворота наружу от гондолы, при этом приводные средства содержат:

по меньшей мере один привод (51), содержащий передний корпус, закрепленный на неподвижном участке гондолы, и шток (53), один конец которого напрямую соединен с передней стенкой (37) указанной створки (17), и

по меньшей мере одну соединительную штангу (55), один конец (57) которой соединен с наружным капотом (3) гондолы, а другой конец (61) соединен со створкой (17) сопла (9).

2. Гондола (1) по п. 1, отличающаяся тем, что створка (17) имеет заднюю кромку (43), выполненную с возможностью по меньшей мере частичного перекрывания заднего непрерывного концевого сегмента (21) сопла (9).

3. Гондола (1) по п. 2, отличающаяся тем, что задняя кромка (43) створки (17) имеет изогнутый профиль (44).

4. Гондола (1) по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что задняя кромка (43) створки (17) имеет заостренный профиль, так что касательная к нижней поверхности створки, по существу, параллельна стенке заднего непрерывного концевого сегмента (21), расположенного напротив указанной задней кромки.

5. Гондола (1) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она содержит уплотнительные средства, расположенные между створкой (17) и наружным капотом (3) и выполненные с возможностью препятствовать потоку воздуха по периметру створки (17) и через отверстие (19), когда створка (17) находится в закрытом положении.

6. Гондола (1) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что створка (17) или наружный капот (3) дополнительно содержит по меньшей мере один боковой щиток (89), расположенный рядом с отверстием (19) и являющийся неподвижным или выполненным с возможностью перемещения.

7. Гондола (1) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что передняя секция (5) наружного капота (3) и задний непрерывный концевой сегмент (21) сопла (9) выполнены как единое целое.

8. Гондола (1) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит реверсор тяги.

9. Гондола (1) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна створка (17) содержит акустическую облицовку.



 

Похожие патенты:

Реверс тяги гондолы турбореактивного двигателя содержит подвижные капоты и приводную систему. Подвижные капоты отходят назад от переднего шпангоута под действием приводной системы, заставляя через механизм управления поворачиваться створки, чтобы закрыть кольцевой тракт потока холодного воздуха, и открывая решетки, расположенные вокруг этого тракта потока, в которые заходит холодный воздух и которые перенаправляют его вперед, при этом, когда реверс закрыт, решетки частично находятся в капотах.

Устройство реверса тяги для гондолы турбореактивного двигателя содержит неподвижную поддерживающую конструкцию для реверсора тяги, полукапот реверса тяги, панель обтекаемой формы.

Изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя, имеющей заднюю секцию, содержащую по меньшей мере одну переднюю раму (2), предназначенную для крепления к неподвижной части гондолы.

Изобретение относится к гондоле (10) двухконтурного турбореактивного двигателя, образующей кожух вентилятора, содержащей первый элемент (12) обтекателя, выше по потоку и второй элемент (13) обтекателя, образующий сопло; причем второй элемент является подвижным в поступательном перемещении между положением, в котором он обеспечивает аэродинамическую целостность гондолы, и положением ниже по потоку, открывающим отверстия реверсирования потока; причем устройство реверсирования тяги размещено в гондоле и содержит створки-реверсоры (17) потока, а также решетки (15) для радиального направления потока.

Решетчатый реверсор тяги содержит стойку реактивного двигателя, цельный капот, смонтированный с возможностью скольжения непосредственно или опосредованно на данной стойке между положением «прямой тяги» и положением «обратной тяги», и систему для фиксации данного капота на данной балке.

Реверсор тяги гондолы турбореактивного двигателя содержит отклоняющие средства и подвижный капот, установленный с возможностью смещения относительно неподвижной конструкции.

Самоподдерживающаяся отклоняющая решетка реверсора тяги гондолы авиационного турбореактивного двигателя с множеством ячеек и двумя противолежащими сетчатыми лицевыми поверхностями содержит два противолежащих боковых края, два противолежащих поперечных края, средства переднего крепления, а также первое и второе соединительные средства.

Реверсор тяги содержит переднюю часть, образованную узлом, включающим в себя переднюю раму и капот, и заднюю часть, включающую в себя сопло с изменяемым поперечным сечением, являющееся продолжением указанного капота.

Устройство для приведения в действие реверсора тяги с регулируемым соплом гондолы турбореактивного двигателя содержит реверсор тяги, систему привода реверсора тяги и средства фиксации.

Решетчатый реверсор тяги для гондолы самолетного двухконтурного турбореактивного двигателя содержит переднюю раму, имеющую группу решеток, капот, створки и силовые цилиндры.

Акустическая структура содержит сотовую конструкцию, акустический экран, звуковой волновод, первую и вторую акустические перегородки. Сотовая конструкция имеет первый и второй края, множество стенок сотовой конструкции между первым и вторым краями, образующих множество ячеек.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к конструкциям плоских многофункциональных выходных устройств для трехконтурного газотурбинного двигателя изменяемого цикла.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции плоских сопел турбореактивных двигателей. Плоское сопло содержит последовательно установленные и шарнирно соединенные друг с другом корпус, дозвуковые и сверхзвуковые створки, а также внешние створки, соединенные с корпусом и сверхзвуковыми створками, боковые стенки, соединенные с корпусом.

Изобретение относится к двигательному машиностроению, а именно к регулируемым разрезным соплам прямоточных воздушно-реактивных двигателей. Разрезное регулируемое сопло содержит шарнирно закрепленные на корпусе двумя кольцевыми рядами дозвуковые ведущие и ведомые створки и сверхзвуковые ведущие и ведомые створки, формирующие проточный тракт, систему синхронизации створок и систему регулирования площади критического сечения сопла, включающую приводы, связанные с рычагами, закрепленными на ведущих дозвуковых створках.

Изобретение относится к устройствам для подавления акустических колебаний. Акустическую сотовую панель, имеющую радиус кривизны, разрезают на сегменты, которые имеют продольные и поперечные стороны, продолжающиеся между краями сотовой структуры.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции плоских сопел турбореактивных двигателей. Плоское сопло содержит последовательно установленные и шарнирно соединенные друг с другом корпус, дозвуковые створки и сверхзвуковые створки, а также внешние створки, соединенные с корпусом и сверхзвуковыми створками, а также обтекатели, каждый из которых выполнен в поперечном разрезе П-образной формы и контактирует с соответствующей сверхзвуковой створкой по боковым поверхностям.

Выпускное сопло для газообразных продуктов сгорания ракетного двигателя содержит неподвижную часть, подвижную часть, продолжающую неподвижную часть, а также уплотнительное устройство.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для контроля диаметра критического сечения регулируемого сопла при производстве авиационных или ракетных реактивных двигателей.

Изобретение относится к области авиации, к конструкции авиационных двигателей и тормозных устройств самолетов, а именно к замку реверсивного устройства газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к области космической техники. Способ подачи топлива из бака в камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) космического аппарата (КА) включает вытеснение топлива из сжимающей полости, образованной эластичной перегородкой бака, внешним механическим давлением газа на поверхность эластичной перегородки до полного освобождения бака от топлива.

Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции беспилотных самолетов-вертолетов. Беспилотный малозаметный самолет-вертолет (БМСВ) снабжен на концах левого и правого поворотных профилированных кронштейнов (ППК) однолопастными несущими винтами (НВ), используемыми при выполнении вертикального и короткого взлета/посадки или на переходных и барражирующих режимах полета.

Изобретение относится к гондоле турбореактивного двигателя, содержащей наружный капот, при этом данный капот содержит внутреннюю стенку, образующую вместе с неподвижной внутренней конструкцией кольцевой канал вторичного воздушного потока, и реактивное сопло выброса этого вторичного воздушного потока. Сопло содержит по меньшей мере одно отверстие, по меньшей мере один задний непрерывный концевой сегмент, расположенный ниже по потоку за указанным отверстием, по меньшей мере одну створку, совершающую попеременное движение между закрытым положением и открытым положением, разрешающим прохождение через данное отверстие части вторичного воздушного потока. Гондола в соответствии с изобретением содержит привод створки, выполненный таким образом, что, при его приведении в действие для перевода створки из закрытого положения в открытое положение, данный привод приводит указанную створку в комбинированное движение, состоящее из поступательного движения к передней части гондолы и поворота наружу от гондолы. Изобретение позволяет повысить аэродинамические характеристики гондолы. 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх