Patent RU-207097-U1 (RU)
Title: Цилиндрическое кольцо с аэродинамическим профилем, формирующим направление воздушного потока второго контура газотурбинного двигателя
IPC: F01D25/00
Filed: 2021-04-28
Granted: 2021-10-12
Abstract: Полезная модель относится к конструкции компрессора двухконтурного газотурбинного двигателя с применением технологий производства композиционных изделий методом термоштампования с использованием аддитивной технологии послойного наращивания.Турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРД) с внутренним и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур, преобразуется в механическую работу для привода вентилятора наружного контура, создающего основную тягу. Важной характеристикой двухконтурных ТРД является степень двухконтурности, предполагающая соотношение объемов воздуха, проходящих через наружный и внутренний контуры. В любом случае смешение потоков каждого контура происходит на выходе из сопла.В настоящее время в авиадвигателестроении все шире применяются полимерные композиционные материалы, обладающие относительно высокими механическими свойствами при сравнительно низкой удельной массе.Полимерные композиционные материалы состоят из двух основных компонентов: (полимерного связующего (синтетического смолы) и волокнистого наполнителя (ткань или однонаправленный жгут из угле -, органо - или стекловолокна)).Метод термоштампования включает в себя:- укладку армированного композита с термопластичным связующим материалом в форму;- нагрев до температуры плавления термопластичного полимера препрега;- приложение давления для формовки детали;- охлаждение;- извлечение из формы.Методом термоштампования можно изготовить только неглубокие изделия, приблизительно постоянной толщины, наиболее точных размеров с одновременной или последующей вырубкой отверстий и обрубкой изделий, поэтому для дальнейшего наращивания выступов дополнительно используют метод аддитивных технологий, совокупность данных технологий позволяет избежать соединений винтами, клепкой или склеиванием и снизить риск повреждения основной детали.Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в создании конструкции цилиндрического кольца с аэродинамическим профилем, формирующим направление воздушного потока, позволяющей упростить технологический процесс изготовления со снижением массы конструкции, за счет выполнения аэродинамической и конструктивной частей за одно целое, при помощи изготовления аэродинамической части, выполненной из термопластичного полимерного композиционного материла по технологии термоштампования, с последующим использованием аддитивной технологии послойного наращивания, что позволяет уменьшить количество дополнительных элементов конструкции с использованием дополнительных крепежных деталей, так как каждое дополнительное крепежное соединение приводит к ослаблению всей конструкции, особенно в продольном направлении (т.е в направлении осевой нагрузки крепежной детали), а также значительно увеличивает массу конструкции, что затрудняет применение данной конструкции в авиационно-космической промышленности.Технический результат достигается тем, что цилиндрическое кольцо с аэродинамическим профилем, формирующим направление воздушного потока второго контура газотурбинного двигателя, состоящего из конструктивной и аэродинамической частей, при этом аэродинамическая часть выполнена в виде соединенных между собой панелей, внешняя поверхность которых позволяет оптимизировать аэродинамические характеристики.Новым в полезной модели является то, что каждая панель, выполнена из термопластичного полимерного композиционного материала методом термоштампования и содержит щелевые отверстия, суммарная площадь которых обеспечивает максимальный расход воздушного потока в момент открытия системы перепуска первого контура, при этом конструктивная часть выполнена по краям внутренней поверхности панели в виде выступов с отверстиями под крепежные элементы методом наращивания аддитивными технологиями.