Установка для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата

Установка для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области авиации, в частности к аэродромному оборудованию самолетов, и может быть использовано на аэродромах для воздушного запуска газотурбинных двигателей, например вертолетов.

Известны системы запуска газотурбинных двигателей от вспомогательной силовой установки, установленной непосредственно на вертолете, содержащей турбину, направляющий сопловый аппарат, входной и выходной патрубки и заслонку. (Кн. Б.М.Кац и др. Пусковые системы авиационных газотурбинных двигателей. - Москва, «Машиностроение», 1976. - стр.104-107). Недостатком таких систем является ускоренная выработка ресурса, расход запаса топлива и электроэнергии, необходимых для повышения безопасности выполнения полетов.

Известно устройство для запуска газотурбинного двигателя без применения стартера, содержащее источник сжатого воздуха, трубопровод подачи сжатого воздуха на рабочие лопатки турбины компрессора двигателя, снабженного камерой сгорания для подогрева воздуха перед турбиной компрессора и заслонкой, обеспечивающей прекращение подачи воздуха. (Патент RU №2088488 С1. Устройство для запуска газотурбинного двигателя. - МКИ: В64F 1/34. - Бюл. №24, 27.08.1997 г.). Недостатком известного изобретения является сложность конструкции и окисление воздуха в результате горения топлива в камере сгорания при подаче его на турбину, что осложняет процесс запуска газотурбинного двигателя обедненным кислородом воздухом.

Известна установка воздушного запуска, содержащая смонтированный на колесном шасси цельнометаллический кузов, в котором размещены газотурбинный двигатель с отбором воздуха за компрессором и стартером-генератором, воздухозаборник в виде оконных проемов в кузове для забора атмосферного воздуха, выхлопная труба и выхлопной патрубок для отвода в атмосферу горячих выхлопных газов двигателя и вентиляции кузова посредством эжектора, образованного выхлопной трубой и выхлопным патрубком, выведенными через отверстие в крыше кузова, топливная система, электрооборудование с аккумуляторами и пультом управления, система пожаротушения, гибкий рукав с наконечником для подачи горячего сжатого воздуха по трубопроводу от компрессора газотурбинного двигателя под давлением к штуцеру воздушного стартера двигателя летательного аппарата или сброса в атмосферу по отводной трубе посредством перепускного клапана и выполненный на кузове лоток для укладки гибкого рукава в транспортном положении. (Канарчук В.Е. Авиационная наземная техника. Справочник. Установка воздушного запуска авиадвигателей УВ3-48/40-452. - Москва, «Транспорт», 1989. - стр.41 -51). Данная установка принята за прототип.

Недостатком известного технического решения, принятого за прототип, является сложность конструкции, выполненной на четырехколесном шасси, совмещение в одном отсеке кузова источников сжатого воздуха, топливной системы и электрооборудования, а также повышенный уровень шума от работы установки, снижающие условия и безопасность эксплуатации.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является упрощение конструкции установки, снижающей стоимость ее изготовления, и улучшение условий эксплуатации.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является упрощение конструкции установки и улучшение условий эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата, содержащей установленный на колесном шасси цельнометаллический кузов, в котором размещены компрессор и газотурбинный двигатель со стартером-генератором и выхлопной трубой, электрооборудование с аккумуляторами и пультом управления, система пожаротушения и топливная система, и кронштейны для укладки гибкого рукава с переходным штуцером на конце для подачи сжатого воздуха от компрессора через перепускной клапан на лопатки газотурбинного двигателя летательного аппарата или по отводной трубе в атмосферу, причем в стенках кузова выполнены люки для забора атмосферного воздуха и отвода в атмосферу выхлопных газов из выхлопной трубы двигателя и горячего воздуха из камеры воздушного охлаждения выхлопной трубы посредством эжектора, образованного люком, выполненным в потолочной стенке кузова, и выхлопной трубой, согласно предложенному техническому решению,

кузов выполнен трехсекционным, закрываемым крышками, и смонтирован на двухколесном шасси с дышлом, на неподвижном звене которого смонтирована роликовая опора с возможностью подъема ее путем поворота в плоскости симметрии шасси, а одна из крайних секций разделена на сообщающиеся между собой через дозирующие щели в стенке камеры, в одной из которых размещен компрессор и газотурбинный двигатель со стартером-генератором, а в другой - выхлопная труба двигателя, выполненная с диффузором на конце, примыкающим к выхлопному соплу двигателя, при этом люки в стенках кузова защищены сеткой, а система пожаротушения размещена в секции с системой электрооборудования, над которыми расположен пульт управления;

дышло выполнено складным с возможностью поворота в колене подвижного звена в вертикальной плоскости и фиксации угла наклона относительно закрепленного под основанием кузова неподвижного звена;

газотурбинный двигатель установлен на раме, закрепленной на основании кузова;

стенки секции кузова с газотурбинным двигателем изнутри покрыты звукоизолирующим материалом;

шасси выполнено с убирающими подпорками, установленными под углами кузова со стороны, противоположной дышлу;

колеса шасси сверху ограждены навесными крыльями для защиты установки от брызг воды и грязи;

кронштейны для укладки гибкого рукава установлены вдоль периферии кузова;

гибкий рукав выполнен из металлической гофрированной трубы, покрытой теплоизолирующей армированной оплеткой;

на кузове установлены швартовочные узлы.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленной установки для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На фиг.1 изображен общий вид установки, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди (передняя стенка кузова условно не показана); на фиг.3 - то же, вид сверху (потолочная стенка кузова условно не показана).

Установка для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата содержит цельнометаллический трехсекционный кузов 1 с размещенными в нем компрессором 2 и приводным газотурбинным двигателем 3 со стартером-генератором, системой электрооборудования 4 с электрическими аккумуляторами 5 и пультом управления 6, системой пожаротушения 7 и топливной системой 8, закрываемыми откидными крышками 9, 10 и 11 соответственно секций 12, 13 и 14, и гибкий рукав 15 с наконечником 16 на конце для подачи горячего сжатого воздуха по трубопроводу от компрессора 2 газотурбинного двигателя 3 под давлением через перепускной клапан 17 к штуцеру воздушного стартера двигателя летательного аппарата или по отводной трубе 18 в атмосферу (Фиг.1). Кузов 1 смонтирован на двухколесном шасси 19 со складным дышлом 20, закрепленным под основанием 21 кузова 1, с передней роликовой опорой 22, закрепленной на неподвижном звене 23 перед коленом 24, с помощью которого подвижное звено 25 поворачивается в плоскости симметрии шасси 19 на угол α и фиксируется относительно неподвижного звена 23. Шасси 19 выполнено с убирающими подпорками 26, установленными под углами кузова 1 со стороны, противоположной дышлу 20. Колеса шасси 19 сверху ограждены навесными крыльями 27 для защиты установки от брызг воды и грязи. Передняя секция 12 покрыта изнутри звукоизолирующим материалом и разделена на камеры 28 и 29. В камере 28 помещен газотурбинный двигатель 3 с компрессором 2, установленный на раме 30, соединенной с основанием 21 кузова 1, закрываемые откидной крышкой 9. (Фиг.2). В камере 29 размещена выхлопная труба 31 двигателя 3, изогнутая под углом 90°, с диффузором 32 на конце, примыкающим к выхлопному соплу 33 двигателя 3, а другой конец выхлопной трубы 31 образует с выхлопным патрубком 34 в крыше 35 кузова 1 эжектор 36. В боковой стенке 37 секции 12 кузова 1 выполнены люки 38 для забора атмосферного воздуха компрессором 2 двигателя 3 и притока атмосферного воздуха в камеру 28 воздушного охлаждения двигателя 3, защищенные сеткой 39. Камеры 28 и 29 выполнены сообщающимися между собой через вентиляционные дозирующие щели 40, выполненные в стенке 41, разделяющей смежные камеры. В противоположной секции 14 размещены системы пожаротушения 7 и электрооборудования 4 с аккумуляторами 5, над которыми расположен пульт управления 6, закрываемый сверху откидной крышкой 11. (Фиг.3). В средней секции 13 размещена топливная система 8. Гибкий рукав 15 выполнен из металлической гофрированной трубы, покрытой металлической оплеткой, и укладывается вдоль периферии кузова 1 на кронштейнах 42. На боках несущего кузова 1 установлены швартовочные узлы 43 для зацепления строп при перевозке с помощью транспортных средств.

Установка для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата работает следующим образом.

Перед запуском установки в работу гибкий рукав 15 снимается с кронштейнов 42 и наконечником 16 присоединяется к штуцеру воздушного стартера двигателя летательного аппарата, а перепускной клапан 17 переключается на сброс сжатого воздуха по отводной трубе 18 в атмосферу, закрываются крышки 9 и 10 секций 12 и 13 и открывается крышка 11 над пультом управления 6 в секции 14. От пульта управления 6 посредством стартера-генератора с помощью системы электрооборудования 4 с аккумуляторами 5 и топливной системы 8 запускается в работу газотурбинный двигатель 3 с компрессором 2. При этом через люки 38 в боковой стенке 37 секции 12 кузова 1, защищенные сеткой 39, происходит забор двигателем 3 атмосферного воздуха для его работы и в камеру 28 для воздушного охлаждения двигателя 3. Отвод выхлопных газов двигателя 3 в атмосферу осуществляется из выхлопного сопла 33 через диффузор 32, ускоряющий выброс выхлопных газов из двигателя 3, и выхлопную трубу 31 через выхлопной патрубок 34 в крыше 35 кузова 1, образующий с выхлопной трубой 31 эжектор 36, посредством последнего осуществляется вентиляция камеры 29 воздушного охлаждения выхлопной трубы 31 и из камеры 28 воздушного охлаждения двигателя 3 через сообщающиеся вентиляционные дозирующие щели 40, выполненные в стенке 41. Для подачи сжатого воздуха на запуск газотурбинного двигателя с пульта управления 6 увеличивают обороты двигателя 3 установки, перепускной клапан 17 переключают на гибкий рукав 15, и сжатый воздух из компрессора 2 через перепускной клапан 17 и гибкий рукав 15 подается к штуцеру воздушного стартера газотурбинного двигателя летательного аппарата и производит его запуск. Одновременно с этим стартер-генератор производит зарядку аккумуляторов 5 установки. После запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата отключается отбор сжатого воздуха переключением с пульта управления 6 перепускного клапана 17 с гибкого рукава 15 на отводную трубу 18, сбрасывают обороты двигателя 3 установки, гибкий рукав 15 отсоединяется от летательного аппарата, с пульта управления 6 выключается двигатель 3 и закрывается крышка 11. Гибкий рукав 15 укладывается на кронштейны 42. Звено 25 дышла 20 поворачивается в вертикальной плоскости относительно неподвижного звена 23 на угол α, удобным для присоединения к средствам транспортировки, с которым звено 25 фиксируется относительно неподвижного звена 23. Затем установка присоединяется к транспортному средству дышлом 20, передняя роликовая опора 22 поднимается вверх, убирающие подпорки 26, установленные под углами кузова 1, поднимаются до упора и фиксируются под основанием кузова 1, после чего установка транспортируется на место хранения. Для защиты установки от брызг воды и грязи при транспортировании по грунту колеса шасси 19 сверху ограждены навесными крыльями 27. Если установка перемещается на транспортном средстве, для этого она закрепляется на нем стропами за швартовочные узлы 43.

Предложенная установка для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата позволяет значительно упростить конструкцию установки, повысить надежность и безопасность ее эксплуатации.

1. Установка для воздушного запуска газотурбинного двигателя летательного аппарата, содержащая установленный на колесном шасси цельнометаллический кузов, в котором размещены компрессор и газотурбинный двигатель со стартером-генератором и выхлопной трубой, электрооборудование с аккумуляторами и пультом управления, система пожаротушения и топливная система, и кронштейны для укладки гибкого рукава с переходным штуцером на конце для подачи сжатого воздуха от компрессора через перепускной клапан на лопатки газотурбинного двигателя летательного аппарата или по отводной трубе в атмосферу, причем в стенках кузова выполнены люки для забора атмосферного воздуха и отвода в атмосферу выхлопных газов из выхлопной трубы двигателя и горячего воздуха из камеры воздушного охлаждения выхлопной трубы посредством эжектора, образованного люком, выполненным в потолочной стенке кузова, и выхлопной трубой, отличающаяся тем, что кузов выполнен трехсекционным, закрываемым крышками и смонтирован на двухколесном шасси с дышлом, на неподвижном звене которого смонтирована роликовая опора с возможностью подъема ее путем поворота в плоскости симметрии шасси, а одна из крайних секций разделена на сообщающиеся между собой через дозирующие щели в стенке камеры, в одной из которых размещены компрессор и газотурбинный двигатель со стартером-генератором, а в другой - выхлопная труба двигателя, выполненная с диффузором на конце, примыкающим к выхлопному соплу двигателя, при этом люки в стенках кузова защищены сеткой, а система пожаротушения размещена в секции с системой электрооборудования, над которыми расположен пульт управления.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дышло выполнено складным с возможностью поворота в колене подвижного звена в вертикальной плоскости и фиксации угла наклона относительно закрепленного под основанием кузова неподвижного звена.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газотурбинный двигатель установлен на раме, закрепленной на основании кузова

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что стенки секции кузова с газотурбинным двигателем изнутри покрыты звукоизолирующим материалом.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шасси выполнено с убирающими подпорками, установленными под углами кузова со стороны, противоположной дышлу.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что колеса шасси сверху ограждены навесными крыльями для защиты установки от брызг воды и грязи.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что кронштейны для укладки гибкого рукава установлены вдоль периферии кузова.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что гибкий рукав выполнен из металлической гофрированной трубы, покрытой теплоизолирующей армированной оплеткой.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на кузове установлены швартовочные узлы.