ВОЗДУХОЗАБОРНИК ДВИГАТЕЛЯ САМОЛЕТА

Полезная модель относится к авиастроению и может быть использована при создании конструкций самолетов.
По конструктивной схеме, двигатели в самолете могут быть установлены внутри корпуса планера, например, по схеме, раскрытой в патентном документе US 2011240804 (А1); МПК B64D 27/12, опубл. 06.10.2011. При этом подвод воздуха к двигателю производится по профилированному воздухопроводу, расположенному внутри планера самолета.
Прототипом полезной модели является устройство установки воздухозаборника реактивного газотурбинного двигателя установленного в самолете, выполненном по схеме «летающее крыло».
Входное устройство воздухозаборника расположено возле передней кромки крыла и соединено с двигателем воздуховодом, проходящим внутри планера (Заявка WO 2010061071 (A3); МПК: В64С 39/10; B64D 27/18; B64D 27/20; опубл. 07.10.2010 г). Установка воздухозаборника выполнена в виде воздуховода, непосредственно закрепленного к элементам конструкции планера.
В прототипе при прохождении воздушного потока, в особенности при изменении режимов полета или углов атаки, возникают скачки уплотнений вызывающие дополнительные нагрузки на стенки корпуса воздушного канала и необходимо выполнить локальное усиление корпуса, для исключения деформаций, приводящих к потере жесткости конструкции, влияющей на стабильность работы воздухозаборника и, в случае превышения деформациями допустимых значений, на его прочность.
При создании полезной модели была поставлена задача разработки конструкции воздухозаборника двигателя в самолете, при котором подвод воздуха к двигателю производится по профилированному воздухопроводу, расположенному внутри планера самолета, обеспечивающей жесткость и прочность воздухопровода при всех режимах полета и возможных изменениях углов атаки, а также снижения нагрузки на планер.
Поставленная задача решается конструкцией воздухозаборника двигателя в самолете, содержащего входное устройство, расположенное возле передней кромки крыла, соединенное с воздуховодом, проходящим внутри планера, воздухозаборник оборудован жесткой оболочкой воздуховода, при этом воздуховод расположен и закреплен внутри этой оболочки, а оболочка закреплена к силовым элементам каркаса планера.
Техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является достижение жесткости и прочности воздухопровода при всех режимах полета и возможных изменениях углов атаки, а также снижение нагрузки на планер.
Для разгрузки элементов закрепления оболочки к силовым элементам каркаса планера, оболочка может быть выполнена с возможностью закрепление к силовым элементам каркаса планера с использованием шарнирных узлов.
Для пояснения сущности полезной модели используются следующие графические материалы
Фиг. 1 Самолет, в соответствии с полезной моделью, вид спереди;
Фиг. 2 Самолет, в соответствии с полезной моделью, вид сверху;
Фиг. 3 Сечение А-А Фиг. 2;
Фиг. 4 Сечение Б-Б Фиг. 2.
Полезная модель используется для конструкции самолета, в которой воздухозаборник двигателя содержит входное устройство 2, расположенное возле передней кромки 3 крыла, соединенное с воздуховодом 4, проходящим внутри планера для подвода воздуха к двигателю. (Фиг. 1, 2).
Воздуховод 4 выполнен в виде воздушного канала. Профиль воздушного канала определяется с учетом оптимального аэродинамического сопротивления и достижения максимального внутреннего торможения потока воздуха внутри воздухопровода при расчетных режимах полета. В воздушном канале могут быть размешены устройства, для создания скачкообразного уплотнения проходящего воздуха.
Воздухозаборник двигателя самолета оборудован жесткой оболочкой 6 воздуховода 4 (Фиг. 2, 3). Оболочка может быть выполнена из композитного материала. Воздуховод 4 расположен и закреплен 5 внутри этой оболочки 6. Оболочка 6 закреплена 7 к силовым элементам 8 каркаса планера (Фиг. 4). Внутренняя поверхность оболочки 5 охватывает внешнюю поверхность воздухопровода 4. Закрепление воздушного канала относительно оболочки выполнено с целью исключения их смещения относительно друг друга.
Закрепление 5 может осуществляться посредством резьбовых соединений, по типу болт-анкерная гайка, установленных «в распор», либо созданием неразъемных соединений с использованием сварки, пайки, и т.п.
Закрепление 7 оболочки 6 к силовым элементам 8 каркаса планера, например, к лонжеронам или нервюрам крыла может быть выполнено с использованием шарнирных узлов.
При полете самолета, воздух проходит через входное устройство 2 и затем направляется в воздухопровод 4, внутри которого происходит уплотнение потока воздуха.
При уплотнении потока возникают локальные нагрузки, действующие на стенки воздушного канала, которые, за счет жесткого закрепления, передаются на оболочку через элементы стопорения и не вызывают деформацию профиля воздушного канала, обеспечивая его жесткость и прочность.
Воздухопровод 4, закрепленный к жесткой оболочке 6, образует конструкцию, обладающую совместными инерциальными характеристиками, которые поглощает локальные и вибрационные нагрузки, возникающие в воздухопроводе.
В случае создания в воздуховоде нагрузочного момента большего, чем момент инерции совместной конструкции, он передается на планер самолета через элементы закрепления 7 оболочки 6 к планеру самолета и компенсируется его инерционными характеристиками.
Таким образом, достигается стабильность работы воздухозаборника и его прочность при всех режимах полета и возможных изменениях углов атаки а также снижения нагрузки на планер.
Для разгрузки элементов закрепления 7 оболочки 6 к планеру самолета, они могут быть выполнены шарнирными, с использованием шарнирных узлов, при этом, в случае возникновения избыточных местных деформаций при нагружении совместной конструкции воздухопровода и оболочки, вместо нагружения места соединения произойдет поворот относительно осей шарниров по направлению этого момента. И, наоборот, местные деформации при работе каркаса планера не приведут к нагружению воздушного канала