Воздухозаборный канал газотурбинного двигателя

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, а именно к воздухозаборным устройствам газотурбинных двигателей.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели, принятым за прототип, является воздухозаборный канал газотурбинного двигателя, содержащий профилированный цилиндрический патрубок, включающий в себя основание, внутреннюю и среднюю перфорированные обшивки, два слоя сотового заполнителя, передний и задний кольцевые фланцы (Патент RU №2297369, МПК B64D 33/02, опубл. 20.04.2007).
Недостатком известного устройства является снижение воздушного потока на входе в двигатель за счет стыковых соединений по каналу воздушного тракта и увеличения массы за счет крепежных элементов.
Техническим результатом заявленной полезной модели является улучшение характеристик воздушного потока на входе в двигатель и снижение массы газотурбинного двигателя.
Заявленный технический результат достигается тем, что воздухозаборный канал газотурбинного двигателя, содержащий профилированный цилиндрический патрубок, включающий в себя основание, внутреннюю и среднюю перфорированные обшивки, два слоя сотового заполнителя, передний и задний кольцевые фланцы, согласно полезной модели воздухозаборный канал выполнен с клиновидной вставкой из сотового заполнителя у переднего фланца, а основание выполнено цельным, при этом передний фланец представляет собой слоистый ламинат из углеродного препрега и выполнен зацело с профилированным цилиндрическим патрубком.
Выполнение воздухозаборного канала газотурбинного двигателя с клиновидной вставкой из сотового заполнителя у переднего фланца, выполненный зацело с профилированным цилиндрическим патрубком и конструкция которого представляет собой слоистый ламинат из углеродного препрега, а также выполнение основания цельным позволяет улучшить характеристики воздушного потока на входе в двигатель за счет отсутствия стыковых соединений по каналу воздушного тракта, а также снизить массу газотурбинного двигателя за счет уменьшения крепежных элементов.
На фиг. 1 представлен общий вид воздухозаборного канала газотурбинного двигателя.
На фиг. 2 представлен воздухозаборный канал газотурбинного двигателя в разрезе.
Конструкция воздухозаборного канала газотурбинного двигателя (фиг. 1 и фиг. 2) содержит профилированный цилиндрический патрубок 1, включающий в себя основание 2, выполненное цельным, внутреннюю 3 и среднюю 4 перфорированные обшивки, два слоя 5 и 6 сотового заполнителя, передний 8 и задний 7 кольцевые присоединительные фланцы. Слой 5 сотового заполнителя расположен между внутренней 3 и средней 4 перфорированными обшивками. Слой 6 сотового заполнителя расположен между основанием 2 и средней перфорированной обшивкой. Передний фланец 8 представляет собой слоистый ламинат из углеродного препрега и выполнен зацело с профилированным цилиндрическим патрубком 1. Воздухозаборный канал также выполнен с клиновидной вставкой 9 из сотового заполнителя, расположенной у переднего 8 фланца.
Воздухозаборный канал газотурбинного двигателя работает следующим образом.
При работе двигателя снижение шума на пути его распространения по воздухозаборному каналу с двухслойной (слои 5 и 6) сотовой звукопоглощающей конструкцией от источника (ступени вентилятора) до переднего 8 фланца воздухозаборного канала происходит за счет рассеяния энергии акустического излучения в замкнутых полостях, образованных ячейками (слоями 5 и 6) сотового заполнителя и обшивками 3, 4, и в соединяющих их с воздухозаборным каналом отверстиях перфорации, а также потери энергии в многочисленных протоках, образованных отверстиями перфорации, при этом двухслойная сотовая звукопоглощающая конструкция эффективно снижает шум в широкой области частот.
Оболочки (ламинаты) канала воздухозаборника изготавливаются методом роботизированной выкладки слоев ткани, пропитанной полимерным связующим и проходят режим формования до склейки с сотовым заполнителем. После укладки оболочек и сотовых заполнителей, происходит выкладка по переднему и заднему торцам слоев ткани пропитанной полимерным связующим и перекрытие слоями ткани пропитанной полимерным связующим стыков секторов наружной оболочки. После укладки оболочек, сотового заполнителя и подмотки происходит формование корпуса воздухозаборника.
После режима формования происходит механообработка канала воздухозаборника.
Преимуществом заявленной конструкции канала воздухозаборника является отсутствие стыковых соединений, что улучшает характеристики воздушного потока на входе в двигатель.