Конструкция корпуса с поворотными секторами обечайки, устанавливаемая между двигателем и гондолой

Конструкция корпуса с поворотными секторами обечайки, устанавливаемая между двигателем и гондолой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к области авиационных двигателей, например турбореактивных двигателей, и, в частности, к конструкции корпуса, устанавливаемой между двигателем и гондолой.

Предшествующий уровень техники

Как известно, кроме механического соединения между двигателем и гондолой, такая конструкция должна обеспечивать:

- непрерывность аэродинамического потока второго контура;

- проход и удержание вспомогательных систем (электрических, механических, гидравлических) между различными компонентами двигателя (центральной рабочей зоной, вентилятором и т.д.) и гондолой этого двигателя;

- противопожарную защиту между различными отсеками двигателя и потоком второго контура; и

- доступ к агрегатам и вспомогательным системам с целью обслуживания.

Эта конструкция корпуса включает в себя разделенный на секторы цилиндрический каркас (или секторы обечайки) небольшой ширины (порядка нескольких сот миллиметров по оси двигателя), которая должна обеспечивать легкий доступ к закрываемым ею устройствам (например, к тягам передачи тяговых усилий или к различным силовым цилиндрам привода вспомогательных устройств) после открывания гондолы, и по меньшей мере одно радиальное плечо, расположенное вокруг этой рамы. Обычно каркас поддерживает также воздухозаборники системы подачи воздуха (бустер VBV).

Поскольку время обслуживания необходимо оптимизировать, каркас представляет собой препятствие для доступа к расположенным под ним устройствам, которые необходимо снимать, заменять, проверять на площадке и после открывания гондолы, учитывая время для снятия и замены самого каркаса в течение ограниченного времени, зависящего от конкретного случая применения.

Таким образом, существует потребность в конструкции корпуса, которая обеспечивает легкий доступ к этим устройствам (то есть совместима с рекомендованными сроками обслуживания на земле) и одновременно выполняет все вышеупомянутые функции и, в частности, ограничивает возмущения в аэродинамическом потоке.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание конструкция корпуса, устанавливаемой между двигателем и гондолой летательного аппарата, включающей в себя:

обечайку, окружающую двигатель с осью двигателя и содержащую неподвижную часть и множество секторов,

по меньшей мере одно радиальное плечо, обеспечивающее соединение с гондолой, и

множество средств крепления для соединения указанного множества секторов обечайки между собой или с указанным по меньшей мере одним радиальным плечом,

причем указанное множество средств крепления содержит два ряда отверстий, выполненных в двух параллельных боковых стенках указанных секторов обечайки и предназначенных для установки соответственно двух рядов винтов, каждый из которых проходит через соответствующий набор отверстий смежного сектора обечайки или смежного радиального плеча, при этом между каждым из указанных секторов обечайки и указанной неподвижной частью указанной обечайки дополнительно установлен шарнир для обеспечения индивидуального поворота каждого из указанных секторов обечайки вокруг общей оси поворота, перпендикулярной к указанным боковым стенкам, расположенным вдоль указанной оси двигателя.

Таким образом, шарнирное соединение каждого из секторов обечайки вокруг оси поворота позволяет легко и быстро «откидывать» данный сектор независимо от смежных секторов для доступа к устройствам или вспомогательным системам, которые он закрывает, причем во время операции нет необходимости в складировании открытого сектора, поскольку он удерживается на обечайке.

Предпочтительно указанный шарнир образован двумя плечами, соединенными одно с корпусом указанного сектора обечайки, а другое с указанной неподвижной частью обечайки, при этом указанные два плеча соединены указанной общей осью поворота, обеспечивающей поворот шарнира перпендикулярно к указанной оси двигателя.

Предпочтительно каждый из указанных секторов обечайки закрыт крышкой, закрепленной на корпусе указанного сектора обечайки посредством винтов с головкой, при этом указанная крышка содержит отверстия со скошенными фасками на их входе для соответствия головкам указанных винтов и обеспечения их установки заподлицо.

Предпочтительно корпус указанного сектора обечайки содержит проход, выполняющий функцию воздухозаборника, для соединения с каналом подачи воздуха.

Изобретение относится также к любому авиационному двигателю, содержащему вышеописанную конструкцию корпуса.

Другие особенности и преимущества изобретения будут более очевидны из последующего описания со ссылками на чертежи, которые поясняют неограничительный пример осуществления.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана конструкция корпуса согласно изобретению, устанавливаемая между двигателем и гондолой, вид в перспективе;

на фиг. 2 - конструкция, показанная на фиг. 1, вид в разрезе по сектору обечайки;

на фиг. 3 - вид в разрезе, аналогичный фиг. 2, при этом сектор обечайки откинут для обеспечения доступа к устройствам;

на фиг. 4 - конструкция корпуса, показанная на фиг. 1, при этом крышка сектора обечайки снята, вид сверху.

Варианты осуществления изобретения

На фиг. 1 и 2 соответственно на виде в перспективе и в разрезе показана часть конструкции 10 корпуса, устанавливаемой между двигателем, как правило турбореактивным двигателем, и гондолой летательного аппарата, которая имеет форму разделенной на секторы обечайки (из которых показаны только секторы 12А, 12В), соединенной посредством по меньшей мере одного радиального плеча опоры корпуса гондолы (например, радиального плеча 14). По окружности в зависимости от положения устройств, таких как тяги передачи тяговых усилий, силовые цилиндры, приводящие в действие, например, регулируемые дренажные клапаны VBV или поворотные лопатки статора VSV, обечайка может содержать до восьми отделенных друг от друга смежных секторов, установленных между несколькими равномерно распределенными радиальными плечами. В каждом секторе обечайки выполнены проходы 16, выполняющие функцию воздухозаборников для одной из систем подачи воздуха газотурбинного двигателя (например, системы VBV или системы регулируемого дренажного клапана).

Каждый из секторов обечайки содержит наружную крышку 18, закрепленную винтами 20 с головками, проходящими через корпус 22 этих секторов обечайки. Предпочтительно отверстия этой крышки содержат на своем входе скошенные фаски для соответствия головкам этих винтов и для обеспечения их установки заподлицо, чтобы головка каждого винта точно заходила в это отверстие. При этом головка оказывается на одном уровне с верхней поверхностью крышки, входящей в контакт с потоком второго контура, и, таким образом, не создает препятствия для воздушного потока второго контура и обеспечивает аэродинамическую непрерывность.

Согласно изобретению и как показано, в частности, на фиг. 3 и 4, секторы обечайки соединены между собой или с радиальными плечами средствами крепления, содержащими два ряда отверстий, выполненных в двух параллельных боковых стенках 32, 34 секторов обечайки и предназначенных для установки соответственно двух рядов винтов 26А, 26В; 28А, 28В, каждый из которых проходит через соответствующий набор отверстий 32А, 32В смежного сектора обечайки или смежного радиального плеча для обеспечения их соответствующего удержания вместе, при этом между каждым из этих секторов обечайки и неподвижной частью 30 соединения (например, остальной частью обечайки) дополнительно расположен шарнир 24, который после удаления винтов обеспечивает индивидуальный поворот каждого из секторов обечайки вокруг общей оси 25 поворота, перпендикулярной к указанным боковым стенкам, то есть касательной к центральной линии наружной поверхности сектора обечайки.

Множество винтов предназначено для прохождения через множество отверстий, выполненных в двух боковых стенках каждого сектора обечайки. Например, два винта 26А, 26В проходят через два отверстия 32А, 32В боковой стенки 32 сектора 12А обечайки и заходят в боковую стенку смежного радиального плеча 14. Разумеется, число винтов указано лишь в качестве примера, поскольку соединение на двух боковых стенках необходимо осуществлять при помощи по меньшей мере двух винтов для обеспечения избыточности. Вместе с тем, следует ограничивать их количество, так как слишком большое количество винтов скажется на продолжительности операции завинчивания/отвинчивания во время технического обслуживания. Кроме того, поскольку эти винты участвуют в образовании кольцевой конструкции всех секторов обечайки, они неизбежно подвергаются действию многочисленных усилий и, следовательно, должны быть достаточно прочными для обеспечения жесткого соединения.

Обычно шарнир 24 состоит из двух плеч 24А, 24В, соединенны одно с корпусом 22 сектора обечайки, а другое с неподвижной частью 30 этой обечайки, причем эти два плеча соединены общей осью 25 поворота, обеспечивающей поворот шарнира. Этот шарнир может быть единым, то есть центральным, или двойным по обе стороны от центральной оси сектора, как показано на фигурах, или состоять из множества шарниров, распределенных вдоль входной части (относительно перемещения потока второго контура) сектора обечайки. Для ограничения поворота при открывании сектора обечайки может быть выполнен упор (не показан), при этом при закрывании совмещение со смежными секторами получают, например, как показано на фиг. 3, за счет контакта корпуса 22 сектора с неподвижной частью 30. Следует также отметить наличие канала 36 подачи воздуха воздухозаборника, который закреплен при помощи винтов 38 в проходе 16 корпуса сектора.

Таким образом, возможность поворачивать сектор обечайки посредством его шарнира после удаления винтов соединения со смежными секторами обеспечивает быстрый и легкий доступ к устройствам во время операции обслуживания этих устройств под этим сектором (например, периодический осмотр тяг передачи тяговых усилий), не затрагивая смежных секторов обечайки и избегая временного складирования этого сектора (что потенциально может привести к повреждению или к утере).

1. Конструкция корпуса для обеспечения механического соединения между двигателем и гондолой летательного аппарата, включающая в себя:

обечайку, предназначенную для окружения двигателя с осью двигателя и содержащую неподвижную часть (30) и множество секторов (12А, 12В),

по меньшей мере одно радиальное плечо (14), расположенное вокруг указанной обечайки и предназначенное для обеспечения соединения с гондолой, и

множество средств крепления для соединения указанного множества секторов обечайки между собой или с указанным по меньшей мере одним радиальным плечом, причем указанное множество средств крепления содержит два ряда отверстий, выполненных в двух параллельных боковых стенках (32, 34) указанных секторов обечайки и предназначенных для установки соответственно двух рядов винтов (26А, 26В; 28А, 28В), каждый из которых проходит через соответствующий набор отверстий (32А, 32В) смежного сектора обечайки или смежного радиального плеча, отличающаяся тем, что между каждым из указанных секторов обечайки и указанной неподвижной частью указанной обечайки установлен шарнир (24) для обеспечения индивидуального поворота каждого из указанных секторов обечайки вокруг оси (25) поворота, перпендикулярной к указанным боковым стенкам, расположенным вдоль указанной оси двигателя.

2. Конструкция корпуса по п. 1, отличающаяся тем, что указанный шарнир образован двумя плечами (24А, 24В), соединенными одно с корпусом указанного сектора обечайки, а другое с указанной неподвижной частью обечайки, при этом указанные два плеча соединены указанной осью поворота, обеспечивающей поворот шарнира перпендикулярно к указанной оси двигателя.

3. Конструкция корпуса по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что каждый из указанных секторов обечайки закрыт крышкой (18), закрепленной на корпусе (22) указанного сектора обечайки посредством винтов (20) с головкой, при этом указанная крышка содержит отверстия со скошенными фасками на их входе для соответствия головкам указанных винтов и обеспечения их установки заподлицо.

4. Конструкция корпуса по п. 3, отличающаяся тем, что корпус указанного сектора обечайки содержит проход (16), выполняющий функцию воздухозаборника, для соединения с каналом (36) подачи воздуха.

5. Авиационный двигатель, содержащий конструкцию корпуса по п. 1.