Патент на изобретение №2312245

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2312245 (13) C1
(51) МПК

F02K1/78 (2006.01)
F02K9/97 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.11.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2006119969/06, 07.06.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

07.06.2006

(46) Опубликовано: 10.12.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
S 3438581 А, 15.04.1969. RU 2229613 C1, 27.05.2004. RU 2095605 C1, 10.11.1997. GB 1272836 A, 03.05.1972. DE 60016488 T, 15.12.2005.

Адрес для переписки:

129301, Москва, ул. Касаткина, 13, НТЦ им. А.Люльки, ОАО “НПО “Сатурн”, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Волков Альберт Иванович (RU),
Пырков Сергей Николаевич (RU),
Сладков Михаил Куприянович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Научно-производственное объединение “Сатурн” (ОАО “НПО “Сатурн”) (RU)

(54) ВСЕРАКУРСНОЕ РЕАКТИВНОЕ СОПЛО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к конструкции сопел турбореактивных двигателей. Сопло содержит неподвижный корпус, снабженный карданным шарниром, и подвижный корпус, соединенный стойками с подвижной частью карданного шарнира, причем подвижный и неподвижный корпусы сопла контактируют через сферическую обечайку. Для двухконтурного турбореактивного двигателя стойки и подвижный корпус сопла выполнены полыми. Полость последнего сообщена с окружающей средой, неподвижная и подвижная части карданного шарнира выполнены в виде полых цилиндров, сообщенных друг с другом каналом, при этом неподвижный цилиндр сообщен с воздушной полостью наружного контура двигателя, а подвижный – через полые стойки с полостью подвижного корпуса сопла. Изобретение обеспечивает эффективное охлаждение карданного шарнира, нагретого до высоких температур, полых стоек и подвижного корпуса сопла, что способствует уменьшению массы сопла и повышению надежности его работы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к реактивным соплам турбореактивных двигателей (ТРД).

Известно всеракурсное реактивное сопло ТРД, содержащее неподвижный корпус, снабженный карданным шарниром, и подвижный корпус, соединенный стойками с подвижной частью карданного шарнира. Подвижный и неподвижный корпуса сопла контактируют между собой через сферическую обечайку (см. патент США №3438581 класса 239-265.35, опубл. 15.04.1969 г.).

Недостаток прототипа состоит в том, что карданный шарнир, омываемый газами, выходящими из турбины, нагревается до высоких температур.

При этом резко увеличивается коэффициент трения трущихся поверхностей в шарнире, что приводит к его заклиниванию.

Задачей изобретения является организация охлаждения карданного шарнира в конструкции всеракурсного реактивного сопла двухконтурного турбореактивного двигателя (ДТРД).

Указанная задача достигается тем, что в известном всеракурсном реактивном сопле ТРД, содержащем неподвижный корпус, снабженный карданным шарниром, и подвижный корпус, соединенный стойками с подвижной частью карданного шарнира, причем подвижный и неподвижный корпуса сопла контактируют через сферическую обечайку, при использовании его в ДТРД согласно изобретению стойки и подвижный корпус сопла выполнены полыми, причем полость последнего сообщена с окружающей средой, неподвижная и подвижная части карданного шарнира выполнены в виде полых цилиндров, сообщенных друг с другом каналом, при этом неподвижный цилиндр сообщен с воздушной полостью наружного контура двигателя, а подвижный – через полые стойки с полостью подвижного корпуса сопла.

Такое выполнение устройства позволяет подвести часть холодного воздуха наружного контура ДТРД к карданному шарниру и транспортировать его через полые стойки к подвижному корпусу сопла, охлаждая таким образом все элементы сопла. Это приводит к снижению их температуры во время работы двигателя, что позволяет уменьшить их массу и повысить работоспособность карданного шарнира благодаря уменьшению трения в его подвижных соединениях.

На чертеже показан продольный разрез сопла ДТРД.

Сопло содержит неподвижный корпус 1, снабженный карданным шарниром 2, и подвижный корпус 3, соединенный стойками 4 с подвижной частью 5 карданного шарнира 2. Неподвижный корпус 1 снабжен сферической обечайкой 6. Подвижный корпус 3 снабжен кольцом 7, контактирующим со сферической обечайкой 6 через уплотнительные элементы 8.

Подвижная часть 5 карданного шарнира 2 и его неподвижная часть 9 выполнены в виде полых цилиндров, сообщенных друг с другом каналом 10. Неподвижный цилиндр 9 сообщен с воздушной полостью 11 наружного контура двигателя через полые стойки 12 и канал 13. Подвижный цилиндр 5 сообщен через полые стойки 4 с полостью подвижного корпуса 3 сопла. Сопло снабжено обтекателем 14, прикрепленным к подвижному цилиндру 5 карданного шарнира 2.

Во время работы двигателя воздух из наружного контура 11 поступает через полые стойки 12 и канал 13 в полость цилиндра 9, откуда через канал 10 проходит в полость цилиндра 5 и через полые стойки 4 – в полость подвижного корпуса 3 сопла, из которой он выходит через щель.

Таким образом, производится эффективное охлаждение карданного шарнира 2, нагретого до высоких температур, полых стоек 4 и подвижного корпуса 3 сопла.

Кроме того, предложенное устройство благодаря расположению сферической поверхности на неподвижном корпусе позволяет, в отличие от прототипа, исключить возникновение переменных поперечных сил, действующих на карданный шарнир при повороте сопла.

Крепление обтекателя к подвижной части карданного шарнира позволяет уменьшить потери тяги двигателя и снизить температуру карданного шарнира.

Изобретение способствует уменьшению массы сопла и повышению надежности работы сопла и двигателя в целом.

Формула изобретения

1. Всеракурсное реактивное сопло турбореактивного двигателя, содержащее неподвижный корпус, снабженный карданным шарниром, и подвижный корпус, соединенный стойками с подвижной частью карданного шарнира, причем подвижный и неподвижный корпусы сопла контактируют через сферическую обечайку, отличающееся тем, что для двухконтурного турбореактивного двигателя стойки и подвижный корпус сопла выполнены полыми, причем полость последнего сообщена с окружающей средой, неподвижная и подвижная части карданного шарнира выполнены в виде полых цилиндров, сообщенных друг с другом каналом, при этом неподвижный цилиндр сообщен с воздушной полостью наружного контура двигателя, а подвижный – через полые стойки с полостью подвижного корпуса сопла.

2. Всеракурсное реактивное сопло по п.1, отличающееся тем, что сферическая обечайка установлена на неподвижном корпусе сопла, а подвижный корпус сопла снабжен кольцом, контактирующим со сферической обечайкой через уплотнение.

3. Всеракурсное сопло по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено обтекателем, прикрепленным к подвижному цилиндру карданного шарнира.

РИСУНКИ

Categories: BD_2312000-2312999