Способ расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем, активная система для его осуществления и авиационный двигатель с такой системой

Способ расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем, активная система для его осуществления и авиационный двигатель с такой системой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к тяговым газотурбинным авиационным двигателям (турбореактивным или турбовинтовым) и направлено, в частности, на разработку активного способа контроля и устройства для ослабления наземного (приземного) вихря, образующегося при всасывании двигателем воздуха.

Известно, что при работе с большой мощностью, на низких скоростях и/или во время стоянки расположенные близко к земле двигатели находящихся на земле самолетов образуют наземные вихри. Увлекаемый наземным вихрем воздух движется относительно земли с большой скоростью и может поднимать вверх различные находящиеся на поверхности земли посторонние предметы. Отдельные посторонние предметы, мусор, пыль и грязь вместе с потоком всасываемого в двигатель воздуха попадают в воздухозаборник двигателя. Попадание в двигатель пыли и грязи сопровождается абразивным износом двигателя, ухудшает его характеристики и снижает срок службы. Попадание в двигатель вместе с грязью и пылью крупных посторонних предметов вообще может привести к поломке двигателя со всеми вытекающими отсюда последствиями, которые могут носить катастрофический характер. Наземный вихрь может также существенно нарушить структуру воздушного потока в центре двигателя и послужить причиной срыва потока с лопаток и появлению в двигателе пульсаций или скачков давления.

Проблемы, связанные с образованием наземного вихря, проявляются особенно остро в крупных тяжелых транспортных самолетах. Образующийся в потоке всасываемого в двигатель воздуха вихрь существенно усложняет посадку самолета в тяжелых условиях и ограничивает возможность маневрирования на неподготовленной местности. По этой причине, как очевидно, многие районы земного шара остаются полностью недоступными для тяжелых транспортных самолетов.

Кроме того, следует отметить, что некоторые разработанные в последние годы коммерческие самолеты из-за специальной конфигурации корпуса и тяговых двигателей в принципе обладают высокой склонностью к образованию вихря.

В настоящем изобретении, о чем подробнее сказано ниже, предлагаются способ и система, которые позволяют ослабить наземный вихрь, образующийся в потоке всасываемого в двигатель самолета воздуха. Предлагаемые в изобретении решения снижают вероятность поломки двигателя и/или исключают необходимость его преждевременной замены, связанной с попаданием в двигатель посторонних предметов или возникновением в двигателе пульсаций или скачков давления.

Процесс образования наземного вихря схематично показан на фиг.1 (согласно уровню техники). При низкой скорости всасываемого в двигатель 1 воздуха на земле образуется точка 2 застоя (подобно тому, как это происходит в обычных пылесосах). Обычно в потоке окружающего воздуха из-за порывов ветра, земной турбулентности, наличия кромочных следов, возникающих при обтекании воздухом соседних элементов самолета (в частности, крыльев и фюзеляжа), и перемешивания выхлопных газов, выбрасываемых в атмосферу при реверсе тяги (при использовании реверсоров тяги), образуется значительное количество завихрений 3 (турбулентных течений). Механизм образования наземного вихря заключается в усилении в потоке всасываемого двигателем окружающего воздуха начальной турбулентности из-за вытягивания соприкасающихся линий 4 воздушного потока по мере приближения к воздухозаборнику двигателя. В результате взаимодействия линий обтекания у плоскости 6 земли возникает концентрированный (сосредоточенный) вихрь 5, который кончается внутри двигателя. Визуальное исследование потока всасываемого в двигатель воздуха свидетельствует о неустойчивом поле скоростей и спорадическом движении по поверхности земли точки возникновения вихря. Из-за неустойчивого поля скоростей вихревая нить постоянно пульсирует по существенной части нижнего сектора воздухозаборника. Окружная составляющая поля скоростей в наземном вихре поднимает вверх пыль и грязь, которые являются основной причиной эрозии компрессора двигателя. Кроме того, похожий на торнадо поток воздуха способен поднимать вверх с поверхности земли достаточно крупные посторонние предметы, попадание которых в двигатель часто вызывает его повреждение, называемое повреждением посторонним предметом (ППП). Еще одна серьезная проблема связана с появлением в двигателе скачков давления, которые возникают из-за возмущений, которые наземный вихрь вносит в поток воздуха на входе в воздухозаборник. На фиг.1 также показано, что с увеличением скорости встречного потока воздуха (ветра) линии воздушного потока вытягиваются меньше, и при определенной скорости встречного потока воздуха воздухозаборник двигателя и плоскость земли практически не оказывают никакого влияния друг на друга.

В настоящее время известно несколько предложений, направленных на решение проблем, связанных с образованием вихря при всасывании воздуха в двигатель. Некоторые из таких предложений основаны на отборе сжатого компрессором воздуха и использовании его для формирования воздушных струй, направленных вниз и в сторону от двигателя. В устройстве, описанном в патенте US 2915262 на имя H.J.Klein, используется выходящая из сопла струя воздуха, которая перед двигателем ударяется в землю и препятствует образованию наземного вихря. Известны и другие устройства, в которых используются расположенные снизу в хвостовой части обтекаемого корпуса двигателя воздушные сопла, которые описаны, в частности, в патенте US 3599429 на имя Bigeles и др. и в патенте US 4070827 на имя Vanfleet и др. Выходящие из расположенных под двигателем в хвостовой части обтекателя сопел струи воздуха препятствуют движению воздуха в направлении двигателя в воздушном пространстве между землей и днищем обтекателя. Такие устройства применяются на коммерческих транспортных самолетах с подвешенными на крыльях близко от поверхности земли двигателями, которые (самолеты) обычно взлетают и садятся на сравнительно чистые поверхности.

В патенте US 3298637 на имя Shao-Tang Lee описано устройство, создающее воздушную завесу, защищающую авиационные двигатели от ППП. Применение в самолетах такого защитного устройства требует доработки воздухозаборника двигателя и установки на входе в воздухозаборник выполненного в виде кольца полого элемента с расположенными по окружности отверстиями. Через эти отверстия подаваемый внутрь полого элемента под давлением воздух выходит наружу и образует на входе в воздухозаборник воздушную завесу, препятствующую попаданию пыли в двигатель при большой развиваемой двигателем мощности. Предложенное в этом патенте предназначенное для защиты авиационных двигателей от ППП устройство, которое по существу представляет собой систему с непрерывным расходом воздуха, создающую воздушную завесу и препятствующую образованию точки застоя, потребляет большое количество сжатого турбокомпрессором воздуха и поэтому снижает мощность двигателя. Образование на входе в воздухозаборник двигателя воздушной завесы сопровождается, кроме того, попаданием во всасываемый в двигатель воздух большого количества отдельных твердых частиц (мусора, пыли), которые потенциально могут явиться дополнительной причиной ППП. Такой способ защиты авиационного двигателя от ППП требует использования большого количества каналов и направляющих воздушный поток заслонок, которые дополнительно усложняют систему и увеличивают ее стоимость.

Один из сравнительно недавно предложенных способов решения проблем, связанных с образованием наземного вихря, описан в патенте US 5915651 на имя Asaki и др. Предложенное в этом патенте устройство работает совместно с механизмом реверса тяги турбовентиляторного двигателя. При включении механизма реверса тяги поток воздуха, который из перепускного канала вентилятора направляют вниз к хвостовой части двигателя, образует под двигателем воздушную завесу, препятствующую всасыванию в двигатель находящегося под ним воздуха. При этом, однако, было установлено, что подавление активности наземного вихря с помощью такого устройства требует очень большого расхода воздуха и отрицательно сказывается на характеристиках двигателя. Кроме того, имеющий на поверхности земли высокую скорость воздух поднимает с земли пыль и более тяжелые предметы, что не только может вызвать поломку двигателя, но и ухудшает условия видимости экипажу самолета.

Еще одна система, препятствующая образованию наземного вихря на входе в воздухозаборник, описана в патенте US 6129309 на имя Smith и др. Эта система основана на использовании пульсирующего потока воздуха высокого давления, выходящего наружу через два неподвижных сопла, установленных снизу на обтекателе двигателя. Сопла направлены в точку стагнации вихря. В такой системе количество воздуха, необходимое для подавления образующегося на входе в воздухозаборник вихря, не выходит за допустимые для двигателя пределы. Однако, как показали проведенные испытания, устойчивый наддув воздуха может оказывать такое же воздействие на степень подавления вихря, что и пульсирующие струи. Для подтверждения эффективности использования такой системы импульсных струй для подавления вихря при поперечном направлении ветра необходимо провести дополнительные исследования. Кроме того, при использовании такой системы потенциально остается не решенной проблема, присущая рассмотренным выше системам и связанная с возможным повреждением двигателя попадающими в него посторонними предметами (ППП) на земле. Тем не менее, такая система потребляет меньшее количество воздуха, и ее расположенные сравнительно далеко от земли сопла снижают вероятность повреждения двигателя попадающими в него посторонними предметами (ППП).

Ни одно из известных в настоящее время технических решений, направленных на подавление наземного вихря, не является всесторонне приемлемым с учетом всех особенностей эксплуатации самолетов. У многих самолетов, совершающих различного рода маневры в разных условиях окружающей среды, на неровных и загрязненных поверхностях двигатели могут непрерывно работать с большой мощностью, на низких скоростях и в статическом режиме. Так, в частности, на некоторых самолетах для парковки и маневрирования после посадки или при взлете используют механизмы реверса тяги. Условия, которые создаются при работе механизма реверса тяги, весьма благоприятны для образования наземного вихря. Одной из явно выраженных особенностей воздушных потоков с повышенной склонностью к образованию активного наземного вихря является неустойчивый характер движения воздуха. Существуют многочисленные факторы, способствующие в реальных и неконтролируемых условиях возникновению в потоке воздуха заметной хаотичности. К такого рода факторам относятся порывы ветра с меняющейся скоростью и направлением (меняющиеся во времени потоки окружающего воздуха), ответная реакция элементов конструкции самолета (например, деформация всего крыла с закрепленным на нем двигателем) и нестационарное турбулентное перемешивание выбросов газа во время реверса тяги.

Известные в настоящее время рекомендации связаны с исследованием конкретных особенностей воздушных потоков и не дают эффективных решений для их реального применения. Эти рекомендации, связанные по существу с локализованной обработкой наземного вихря без учета характерной проблемы спорадического вихревого движения, являются "точечными" решениями, отвечающими определенным конкретным требованиям. Таким образом, можно достаточно обоснованно говорить о существовании острой необходимости в разработке надежного и универсального способа всестороннего решения проблем, связанных с образованием наземного вихря на входе в воздухозаборник авиационного двигателя.

В настоящем изобретении предлагается активная система для расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем. В целом предлагаемая в изобретении активная система подавления наземного вихря состоит из пневмосистемы, соединенной с источником текучей среды (воздухом), и по меньшей мере одного блока с рабочим органом системы, в котором имеется по меньшей мере одно подвижное сопло. Подвижное сопло соединено с пневмосистемой, из которой в него подается воздух.

В пневмосистеме имеется привод, который управляет движением подвижного сопла и направляет в участок, расположенный определенным образом относительно воздухозаборника двигателя, струю выходящего из сопла воздуха, которая разрушает структуру турбулентного течения наземного вихря и препятствует его всасыванию в двигатель. Тем самым существенно улучшаются условия работы двигателя во время наземного маневрирования самолета. Подвижное сопло выполнено с возможностью управляемого поворота в продольном и поперечном направлениях, что обеспечивает максимальное подавление вихря. В качестве источника текучей среды (воздуха) предпочтительно использовать компрессор самого самолетного двигателя.

Объектами изобретения являются также авиационный двигатель, оснащенный рассмотренной выше активной системой, а также способ расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем, заключающийся в том, что приводят в действие подвижное сопло, которое поворачивают в продольном и поперечном направлениях, перемещая его по заданной траектории относительно обтекателя двигателя, и направляют выходящую из сопла струю воздуха в участок, расположенный определенным образом относительно воздухозаборника двигателя, разрушая структуру турбулентного течения наземного вихря и препятствуя его всасыванию в двигатель.

Отрицательное влияние образующихся на входе в воздухозаборник вихрей на работу турбовинтовых и турбореактивных двигателей было зафиксировано сразу же после того, как их стали применять в авиационной промышленности. Все многочисленные попытки решения этой проблемы реально привели к весьма ограниченным результатам. Типичным недостатком известных решений является сложность их практической реализации и ограниченные возможности эффективного подавления наземного вихря. Настоящее изобретение лишено недостатков, присущих известным решениям, благодаря: а) подробному исследованию фундаментальной проблемы нестационарных характеристик реальных вихревых течений на входе в воздухозаборник двигателя, б) простоте конструкции при минимальном количестве подвижных деталей и в) использованию активной системы, не допускающей соударения воздушной струи с поверхностью земли и поэтому существенно снижающей вероятность возможного повреждения двигателя посторонними предметами (ППП).

Другие задачи, преимущества и отличительные особенности изобретения более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи.

На прилагаемых к описанию чертежах показано:

на фиг.1 (уровень техники) - схема, иллюстрирующая, каким образом происходит образование наземного вихря при разной скорости встречного потока воздуха (ветра),

на фиг.2 - схема самолетного двигателя с предлагаемой в одном из вариантов осуществления изобретения активной системой, предназначенной для расширения зоны подавления наземного вихря,

на фиг.3 - условное изображение в аксонометрической проекции предлагаемой в изобретении активной системы подавления наземного вихря, смонтированной снизу на обтекателе двигателя,

на фиг.4а-4з - примеры возможных следов, оставляемых в условной плоскости воздушной струей, выходящей из сопла предлагаемой в изобретении активной системы подавления наземного вихря,

на фиг.5а и 5б - схемы, иллюстрирующие эффект подавления наземного вихря, создаваемого двигателем самолета, при этом линии воздушного потока до включения системы подавления показаны на фиг.5а, а после включения системы подавления - на фиг.5б,

на фиг.6 - схематичное изображение воздушной струи, создаваемой предлагаемым в изобретении активным соплом,

на фиг.7а-7г - схемы, иллюстрирующие изменение во времени характера вихревого движения воздуха вокруг двигателя, оборудованного предлагаемой в изобретении, активной системой подавления наземного вихря, при этом показанное на фиг.7а изображение соответствует состоянию до включения системы, а на фиг.7б, 7в и 7г - состоянию по истечении соответственно 0,38, 0,76 и 1,14 с после включения системы,

на фиг.8a-8г - иллюстрация процесса взаимодействия с землей струи воздуха, создаваемой предлагаемой в настоящем изобретении активной системой подавления наземного вихря, при этом на фиг.8а и 8б показаны виды спереди до и после включения системы соответственно, а на фиг.8в и 8 г показаны виды сбоку до и после включения системы соответственно.

На всех чертежах одни и те же части или элементы обозначены одними и теми же позициями.

Предпочтительный вариант выполнения предлагаемой в настоящем изобретении активной системы 10 подавления наземного вихря, встроенной в двигатель 12 самолета, показан на фиг.2. Активная система 10 подавления наземного вихря состоит из пневмосистемы 14 и блока 16 с содержащим подвижное сопло рабочим органом.

В пневмосистеме 14 имеется запорный клапан 17, соединенный с компрессором 18 двигателя 12. В показанном на фиг.2 варианте отбираемый от компрессора 18 сжатый воздух по трубке 20 подают в рабочий орган 22 системы. Обычно избыточное рабочее давление в пневмосистеме составляет приблизительно от 30 до 60 фунтов на кв.дюйм. Рабочий орган 22 системы имеет систему управления запорным клапаном 17 и подвижным соплом 24, которая перемещает подвижное сопло 24 по заданной траектории. Рабочий орган 22 системы может иметь пневматический, электрический или гидравлический привод. Соединить такой привод с подвижным соплом можно обычным кулачково-рычажным механизмом. Подвижное сопло 24 можно выполнить в виде простого сужающегося сопла или - при больших скоростях истечения воздуха - в виде сопла Лаваля (с сужающимся и расширяющимся участками). Сопло может иметь в поперечном сечении круглую или какую-либо иную форму. Сопло может иметь переменную по длине форму поперечного сечения (например меняющуюся от круглой на входе до эллиптической на выходе). При разработке конструкции сопла и расположенного на выходе из пневмосистемы распределителя воздуха необходимо обеспечить хорошо известными специалистам способами минимальные потери давления воздуха.

При включении предлагаемой в изобретении активной системы подавления наземного вихря необходимо открыть и повернуть в рабочее положение расположенное в обтекателе 26 двигателя 12 подвижное сопло 24. (Положение сопла во время полета самолета показано на чертеже пунктирными линиями). Открывать сопло можно различными, хорошо известными специалистам способами. Сопло, например, можно установить в закрытом скользящей дверкой 28 углублении обтекателя 26. Для открытия дверки 28 можно использовать пневматический привод, срабатывающий при открытии запорного клапана. Такой пневматический привод можно выполнить в виде (не показанного на чертеже) цилиндра с поршнем, соединенным с рычагом, открывающим дверку 28 при подаче в цилиндр сжатого воздуха. Закрыть дверку 28 можно после сброса давления в пневмоцилиндре соответствующей (также не показанной на чертеже) пружиной.

Предлагаемая в изобретении активная система 10 во время работы на самолете 30 показана на фиг.3. Система 10 смонтирована на обтекателе 26 двигателя и находится в рабочем состоянии. Имеющееся в такой системе подвижное сопло расположено на днище обтекателя 26. Необходимо, однако, отметить, что сопло можно установить и в другом месте по окружности обтекателя. При работе системы 10 сопло движется по заданной траектории, и выходящая из него струя воздуха воздействует на достаточно большой участок пространства перед воздухозаборником двигателя. Выходящая из совершающего поворотные движения сопла струя воздуха вносит возмущения в распределение скоростей и давлений и разрушает поле течения в потоке воздуха перед двигателем, препятствует образованию вихрей. На фиг.3 для иллюстрации показана вихревая нить 32, образующаяся в потоке всасываемого в двигатель воздуха. На этом же чертеже показана струя 34 воздуха, выходящего из сопла активной системы 10 подавления наземного вихря. Во время работы система управления движением сопла поворачивает сопло по заданной траектории, обеспечивающей наилучшую зону охвата струи выходящего из сопла воздуха и максимальное подавление вихря, образующегося при всасывании в двигатель воздуха.

На фиг.4а-4з показаны соответственно растровые изображения следов 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50 струи воздуха, выходящей из сопла на некотором расстоянии от плоскости 6 земли, в воображаемых вертикальных плоскостях, расположенных перед двигателем 52 перпендикулярно его оси. Такие следы были получены при определенных сочетаниях синусоидального, горизонтального и вертикального перемещения сопла (т.е. при разных амплитудах, частотах и фазах двух угловых движений). Для подавления наземного вихря в предлагаемой в изобретении активной системе можно использовать другие траектории активной струи, полученные, например, с помощью нескольких одновременно работающих подвижных сопел.

Эффективность предлагаемого в изобретении способа подавления наземного вихря оценивали компьютерным моделированием гидродинамики процессов, происходящих при воздействии на образующийся на входе в двигатель вихрь активной струи воздуха. Результаты такого моделирования, которые показаны на фиг.5а и 5б, подтверждают высокую эффективность предлагаемого в изобретении способа подавления наземного вихря, образующегося при работе двигателя 12, расположенного на равном расстоянии от плоскости 6 земли и вертикальной боковой стенки 60. Для повышения устойчивости вихря, образующегося в таких условиях, при моделировании использовали порывы попутного ветра. По результатам проведенных исследований было установлено, что при большой мощности двигателя на входе в воздухозаборник образуется воздушное турбулентное поле, симметричное относительно расположенной в пространстве под углом 45° плоскости, проходящей через ось двигателя и линию 61 пересечения плоскости 6 земли с вертикальной плоскостью 60. Моделирование показало, что работа двигателя в подобных условиях сопровождается образованием на входе в воздухозаборник двух вихрей: вихря 62 у плоскости 6 земли и вихря 64 у боковой стенки 60. Исследования показанной на фиг.5а структуры потока свидетельствуют о том, что вихревые линии и того, и другого вихря заканчиваются на входе 66 в двигатель. При этом и вихрь 62, который образуется у плоскости земли, и вихрь 64, который образуется у боковой стенки, на входе в двигатель имеют одну и ту же структуру и одинаковый характер распределения вихревых линий.

При включении предлагаемой в настоящем изобретении активной системы 10 с расположенным на нижней стенке обтекателя подвижным соплом поле воздушного потока становится несимметричным. Происходит это при симметричном повороте сопла в разные стороны в одной плоскости в пределах ±20°. След, оставляемый при этом струей выходящего из сопла воздуха, показан на фиг.4а. Результаты воздействия активной системы на образующийся на входе в двигатель вихревой поток воздуха показаны на фиг.5б. При импульсном перемешивании образующегося перед воздухосборником вихря совершающей периодические боковые перемещения струей выходящего из сопла воздуха изменяется форма и ослабляется интенсивность поднимающихся вверх от плоскости 6 земли вихревых струй 62А, которые в итоге не достигают двигателя. При этом вихрь 64А, который образуется у боковой стенки 60, практически никак не меняется. Исследование структуры всего воздушного поля на входе в двигатель показало, что воздействие на всасываемый двигателем вихревой поток воздуха струей воздуха достаточно эффективно ограничивает количество воздуха, попадающего в двигатель со стороны плоскости земли, и по существу никак не сказывается на количестве воздуха, попадающего в двигатель со стороны боковой стенки.

На фиг.6 в виде сбоку показаны двигатель 12 и струя 34 воздуха, выходящего во время работы системы 10 из установленного на обтекателе сопла.

Показанные на фиг.7а, 7б, 7в и 7 г моментальные фотографии иллюстрируют процесс постепенного изменения структуры воздушного потока на входе в двигатель, начиная с момента включения активной системы и далее через 0,38, 0,76 и 1,14 с соответственно после ее включения. Как показано на этих чертежах, создаваемая активной системой воздушная струя снижает количество воздуха, всасываемого в двигатель с плоскости 6 земли. Анализ полученных фотографий подтверждает высокую эффективность активной системы по изобретению, применение которой позволяет уменьшить количество воздуха, всасываемого в двигатель с земли, и снижает тем самым вероятность повреждения двигателя посторонними предметами, попадающими в него вместе с всасываемым с поверхности земли воздухом.

Многие из известных в настоящее время систем, предназначенных для ослабления вихря на входе в воздухозаборник авиационного двигателя, обладают еще одним недостатком, который связан с ударом о землю подавляющей вихрь струи воздуха. Ударяющаяся в землю струя воздуха поднимает с поверхности земли мусор или другие посторонние предметы, которые вместе с всасываемым воздухом попадают внутрь двигателя и могут вызвать его поломку. В предлагаемой в изобретении системе активного воздействия на наземный вихрь эта проблема решается с помощью подвижного сопла, движение которого происходит в плоскости, близкой к горизонтальной (т.е. сопла, которое в исходном угловом положении, относительно которого оно совершает периодическое движение, находится в близкой к горизонтальной плоскости), и не сопровождается длительным периодическим воздействием струи выходящего из сопла воздуха на находящиеся на земле предметы. Угол наклона сопла к горизонтальной плоскости в предлагаемой в изобретении системе не превышает 40°.

Процесс подавления наземного вихря с помощью предлагаемой в изобретении системы, позволяющей в отличие от известных систем решить эту проблему, показан на фиг.8а, 8б, 8в и 8г, которые служат иллюстрацией того же варианта системы, что и фиг.5, 6 и 7а-7г. Огибающая множество линий 71 воздушного потока образует внешний контур 72 всего потока всасываемого в двигатель воздуха, определяющий границы образующейся на входе в двигатель 12 области разрежения, в которой кроме воздуха находятся и все увлекаемые воздухом твердые частицы, которые потенциально могут послужить причиной поломки двигателя. На показанных на фиг.8а и 8б видах спереди (до и после включения сопла соответственно) видно, что струя воздуха, выходящая из сопла вблизи плоскости симметрии внешнего контура 72 потока всего всасываемого в двигатель воздуха, меняет форму внешнего контура (на 72А) и оказывает существенное воздействие на движение воздуха у плоскости 6 земли. Так, в частности, под действием струи внешний контур 72А потока воздуха отжимается вверх от плоскости земли и больше всего деформируется в расположенной под двигателем 12 зоне 74. В имеющем такие границы потоке всасываемого в двигатель воздуха не содержится никаких лежащих на земле посторонних предметов или мусора. Влияние выходящей из подвижного сопла струи воздуха на контуры потока всасываемого в двигатель воздуха показано в виде сбоку на фиг.8в и 8г (до и после включения сопла соответственно). Следует отметить, что при постоянной мощности двигателя 12 уменьшение количества воздуха, всасываемого в двигатель снизу, компенсируется увеличением количества воздуха, всасываемого в двигатель сверху из зоны 76.

Очевидно, что в рассмотренный выше вариант выполнения предлагаемой в настоящем изобретении системы с учетом приведенных рекомендаций могут быть внесены различные изменения и усовершенствования. Иными словами, настоящее изобретение предполагает возможность его осуществления и с использованием иных подходов, которые в объеме приведенной ниже формулы изобретения могут отличаться от рассмотренного выше подхода.

1. Активная система для расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем, содержащая а) пневмосистему, соединенную с источником сжатого воздуха, и б) по меньшей мере один блок с рабочим органом, в котором имеется по меньшей мере одно подвижное сопло, соединенное с пневмосистемой, через которую в него из пневмосистемы подается сжатый воздух, и связанное с имеющимся в пневмосистеме приводом, управляющим поворотом подвижного сопла в продольном и поперечном направлениях и направляющим в участок, расположенный определенным образом относительно воздухозаборника двигателя, струю выходящего из сопла воздуха, которая разрушает структуру турбулентного течения наземного вихря и препятствует его всасыванию в двигатель.

2. Активная система по п.1, в которой источником сжатого воздуха служит компрессор авиационного двигателя.

3. Активная система по п.2, в пневмосистеме которой имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана.

4. Активная система по п.2, в пневмосистеме которой имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

5. Активная система по п.2, в пневмосистеме которой имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется пневматическая система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

6. Активная система по п.2, в пневмосистеме которой имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется электрическая система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

7. Активная система по п.2, в пневмосистеме которой имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется гидравлическая система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

8. Активная система по п.1, в которой подвижное сопло приводится в рабочее состояние из обтекателя двигателя.

9. Активная система по п.1, в которой подвижное сопло приводится в рабочее состояние из обтекателя двигателя, в котором имеется скользящая дверка, открываемая при приведении подвижного сопла в рабочее состояние.

10. Активная система по п.1, в которой приведенное в рабочее состояние из обтекателя двигателя подвижное сопло расположено в плоскости, близкой к горизонтальной.

11. Активная система по п.1, в которой площадь поперечного сечения подвижного сопла меняется по длине сопла.

12. Активная система по п.1, в которой подвижное сопло выполнено в виде сужающегося сопла.

13. Активная система по п.1, в которой подвижное сопло имеет круглое поперечное сечение.

14. Авиационный двигатель с системой подавления наземного вихря, содержащий а) обтекатель, б) расположенный в обтекателе двигатель и в) активную систему для расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем, содержащую пневмосистему, соединенную с компрессором двигателя, и по меньшей мере один блок с рабочим органом, в котором имеется по меньшей мере одно подвижное сопло, выполненное с возможностью управляемого поворота в продольном и поперечном направлениях и соединенное с пневмосистемой, из которой в него подается сжатый воздух, направляемый в виде выходящей из сопла струи в участок, расположенный определенным образом относительно воздухозаборника двигателя, и разрушающий структуру турбулентного течения наземного вихря и препятствующий его всасыванию в двигатель.

15. Авиационный двигатель по п.14, в пневмосистеме которого имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана.

16. Авиационный двигатель по п.14, в пневмосистеме которого имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

17. Авиационный двигатель по п.14, в пневмосистеме которого имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется пневматическая система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

18. Авиационный двигатель по п.14, в пневмосистеме которого имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется электрическая система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

19. Авиационный двигатель по п.14, в пневмосистеме которого имеются а) запорный клапан, соединенный с компрессором двигателя, и б) привод, который соединен с выходом запорного клапана и в котором имеется гидравлическая система управления запорным клапаном и по меньшей мере одним подвижным соплом, обеспечивающая перемещение этого подвижного сопла по необходимой траектории.

20. Способ расширения зоны подавления наземного вихря, создаваемого авиационным двигателем, заключающийся в том, что а) приводят в действие подвижное сопло, которое поворачивают в продольном и поперечном направлениях, перемещая его по заданной траектории относительно обтекателя двигателя, б) направляют выходящую из сопла струю воздуха в участок, расположенный определенным образом относительно воздухозаборника двигателя, разрушая структуру турбулентного течения наземного вихря и препятствуя его всасыванию в двигатель.

21. Способ по п.20, в котором выходящую из сопла струю воздуха направляют из обтекателя двигателя под небольшим углом к горизонтальной плоскости.

22. Способ по п.20, в котором выходящий из сопла воздух отбирают от компрессора двигателя.