Кожух экранно-выхлопного устройства с воздухозаборными устройствами

Полезная модель относится к области авиастроения и может найти применение в конструкции экранно-выхлопного устройства вертолета для обеспечения дополнительного охлаждения стенок кожуха экранно-выхлопного устройства и снижения температуры газов на выходе из него.
Известны схемы охлаждения выхлопных устройств, в которых атмосферный воздух поступает через отдельный канал, проведенный через центральное тело газотурбинного двигателя (патент RU 183942 U1; МПК B64D 33/04; F02K 1/04, публ. 09.10.2018 г.) Данная схема имеет более сложную конструкцию и является менее эффективной, так как подача охлаждающего воздуха в канал производится только за счет его эжектирования.
Известна также публикация системы охлаждения сопла турбореактивного двигателя с расширенным центральным телом, в которой охлаждающий атмосферный воздух поступает в воздухозаборное устройство под действием скоростного напора и через каналы поступает в центральное тело сопла (патент RU 2196911 С1; МПК F02K 1/78, публ. 20.01.2003 г.) Применение данной схемы охлаждения для вертолетного газотурбинного двигателя является нецелесообразным, так как требует внедрение в конструкцию выхлопной трубы отдельного центрального тела, что приводит к увеличению массы и стоимости конструкции, а также ее усложнению.
Технической проблемой заявляемой полезной модели, не решенной в известных устройствах, является создание экранно-выхлопного устройства, установленного на вертолете, с меньшей тепловой заметностью.
Технический результат заключается в обеспечении дополнительного охлаждения стенок кожуха экранно-выхлопного устройства и снижении температуры газов на выходе из него.
Технический результат достигается за счет того, что в кожухе экранно-выхлопного устройства с воздухозаборными устройствами, содержащем корпус 7, в соответствии с заявляемой полезной моделью, - на корпусе 7 закреплены верхнее 5 и боковое 6 воздухозаборные устройства с помощью заклепок.
При этом на верхнем 5 воздухозаборном устройстве выполнено усиление конструкции с помощью профиля 10 и накладки 11, прикрепленных заклепками 9.
Кроме того, на боковом 6 воздухозаборном устройстве выполнено усиление конструкции с помощью профиля 14, соединенного заклепками 13 и шайбами 15, и дополнительно закрепленного к корпусу 7 посредством кронштейна 16.
Применяемый кожух имеет дополнительные воздухозаборные устройства в количестве двух штук. Одно из них расположено в верхней части кожуха и подает охлаждающий воздух на верхнюю часть стенки, а второе - на боковой части, расположенной на  расстоянии от плоскости симметрии вертолета, и подает охлаждающий воздух на боковую стенку.
Охлаждающий воздух, поступающий во второй контур экранно-выхлопного устройства, обеспечивает более низкий нагрев корпуса кожуха и более низкую температуру газа на выходе из него.
Применение данной конструкции кожуха снижает тепловую заметность вертолета в целом и позволяет повысить надежность конструкции экранно-выхлопного устройства за счет снижения тепловой нагрузки на стенки кожуха.
Полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 - расположение заднего кожуха экранно-выхлопного устройства на вертолете;
на фиг. 2 - расположение воздухозаборных устройств на заднем кожухе;
на фиг. 3 - конструкция верхнего воздухозаборного устройства;
на фиг. 4 - вид А-А фиг. 3;
на фиг. 5 - вид Б-Б фиг. 4;
на фиг. 6 - конструкция бокового воздухозаборного устройства;
на фиг. 7 - вид А-А фиг. 6;
на фиг. 8 - вид Б-Б фиг. 7.
на вертолете 1 установлены двигатели 2, которые снабжены экранно-выхлопным устройством 3 с задним кожухом 4 (фиг. 1), внутри которого расположена выхлопная труба (не показано) отвода выхлопных газов двигателя 2. Задний кожух 4 состоит из корпуса 7, на котором закреплены верхнее 5 и боковое 6 воздухозаборные устройства (фиг. 2).
Конструктивно, верхнее воздухозаборное устройство 5 состоит из корпуса 8, прикрепленного к корпусу 7 заднего кожуха 4 с помощью заклепок 9 (фиг. 3 и фиг. 4). Для исключения образования трещин на корпусе 8, выполнено усиление конструкции с помощью профиля 10 и накладки 11, прикрепленных заклепками 9 (фиг. 5).
Боковое воздухозаборное устройство 6 состоит из корпуса 12 изогнутого по направлению потока воздуха в охлаждающем канале экранно-выхлопного устройства 3 и прикрепленного к корпусу 7 заднего кожуха 4 с помощью заклепок 13 (фиг. 6 и фиг. 7). Для исключения образования трещин на корпусе 12, выполнено усиление конструкции с помощью профиля 14, соединенного заклепками 13 и шайбами 15 (фиг. 8). Для исключения сильной деформации корпуса 12 под действием аэродинамических сил, действующих при горизонтальном полете вертолета, имеется дополнительное его крепление с помощью кронштейна 16 к корпусу 7 заднего кожуха 4 (фиг. 7).
По выхлопной трубе двигателя, расположенной внутри заднего кожух 4 протекает горячий поток газа, нагревая не только саму выхлопную трубу, но и корпус 7 заднего кожуха 4. В процессе выполнения горизонтального полета вертолета воздух из атмосферы под действием скоростного напора через верхнее 5 и боковое 6 воздухозаборные устройства поступает во внутренний канал заднего кожуха 4 экранно-выхлопного устройства 3. Тем самым снижается температура воздуха, протекающего между выхлопной трубой двигателя и корпусом 7 заднего кожуха 4, и как следствие температура самого корпуса 7. Кроме того, на выходе из заднего кожуха 4 происходит смешение потока воздуха, поступившего через верхнее 5 и боковое 6 воздухозаборные устройства, с горячим потоком газа, выходящего из выхлопной трубы двигателя. В результате смешенный поток имеет меньшую тепловую заметность.