УЗЕЛ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, СОДЕРЖАЩИЙ КАПОТ РЕВЕРСОРА ТЯГИ
POWER UNIT ASSEMBLY FOR TURBOJET ENGINE COMPRISING THRUST REVERSAL COWL

Изобретение относится к узлу силовой установки для турбореактивного двигателя летательного аппарата.
Из уровня техники, в частности из документа FR 2916426, известен узел для турбореактивного двигателя, содержащий пилон и гондолу, закрепленную на указанном пилоне, причем указанная гондола содержит решетчатый реверсор тяги. Указанный реверсор тяги имеет цельный капот, установленный с возможностью скольжения по рельсам, расположенным по обе стороны от указанного пилона, между положением прямой тяги и положением обратной тяги.
Под выражением «цельный капот» следует понимать капот по существу кольцеобразной формы, непрерывно (без разрывов) проходящий от одной стороны пилона до другой его стороны.
Для обозначения таких капотов часто используют английский термин «О-duct» (т.е. «О-образный канал»), имея в виду, что такие капоты выполнены в форме обода, в отличие от капотов, обозначенных термином «D-duct» (т.е. «D-образный канал»). Капоты типа «D-duct» состоят, по существу, из двух полукапотов, каждый из которых проходит вдоль половины окружности гондолы.
В обоих указанных случаях именно движение капота назад за счет скольжения по рельсам, выполненным за одно целое с пилоном, обеспечивает раскрытие решеток реверсора тяги и, соответственно, позволяет реализовать функцию реверсирования тяги.
При этом чрезвычайно важно, чтобы подобное скользящее движение капота не происходило несвоевременно, поскольку на стадии полета такое раскрытие капота может привести к непоправимым последствиям.
В результате, на различных участках реверсора тяги предусматривают стопорные устройства, препятствующие несвоевременному открытию капота.
В реверсорах тяги типа «D-duct» традиционно используют три стопорных устройства на каждый полукапот. При этом два стопорных устройства воздействуют непосредственно на силовые цилиндры полукапота, а третье стопорное устройство установлено между так называемой балкой, расположенной "на 6 часов" (т.е. находящейся в нижней части гондолы), на которой с возможностью скольжения установлены два полукапота, и соответствующим полукапотом.
Указанные стопорные устройства имеют независимые источники питания, что позволяет повысить надежность работы предохранительного механизма.
Благодаря удаленности третьего стопорного устройства относительно двух остальных удается обеспечить высокую безопасность конструкции на случай разрыва канала или потери лопатки, поскольку в таких ситуациях разрушенными могут оказаться только один или два стопорных устройства, но не все.
В реверсорах тяги типа «О-duct» балка с положением «на 6 часов» не предусмотрена по определению. В результате, установка третьего стопорного устройства, подобного тому, что используют в реверсорах тяги типа «D-duct», невозможна.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении возможности установки третьего стопорного устройства в реверсорах тяги типа «О-duct», что позволит достичь уровня надежности и безопасности, которым обладают реверсоры тяги типа «D-duct».
Указанная задача решена благодаря созданию узла силовой установки для турбореактивного двигателя, который содержит пилон и гондолу, закрепленную на указанном пилоне, причем указанная гондола содержит реверсор тяги, оснащенный решетками и имеющий цельный капот, установленный с возможностью скольжения по рельсам, расположенным по обе стороны от указанного пилона, между положением прямой тяги и положением обратной тяги. Предлагаемый узел отличается тем, что он содержит блокировочные средства, препятствующие скольжению указанного капота по рельсам, причем указанные блокировочные средства расположены между пилоном и капотом.
Благодаря наличию указанных блокировочных средств в зоне стыка капота с пилоном удается обеспечить механизм стопорения, независимый в механическом и пространственном отношении от механизма стопорения, предусматриваемого в силовых цилиндрах капота. Это позволяет достичь требуемых уровней надежности и безопасности.
В соответствии с другими необязательными признаками предлагаемого узла силовой установки:
- указанные блокировочные средства содержат стопор, состоящий из корпуса и скобы, установленной с возможностью поворота на указанном корпусе, а также язычок, выполненный с возможностью взаимодействия с указанной скобой; причем такой стопор используется, в частности, в качестве третьего стопорного устройства в реверсорах тяги типа «D-duct», причем для его установки в реверсорах тяги типа «О-duct» не требуется никаких особых дополнительных модификаций и регулировок;
- корпус стопора расположен внутри указанного пилона, причем скоба проходит через отверстие, выполненное в указанном пилоне, причем язычок прикреплен к капоту; такая компоновка позволяет использовать свободное пространство внутри пилона для размещения в нем стопора;
- корпус стопора расположен внутри указанного капота, причем скоба проходит через отверстие, выполненное в указанном капоте, причем язычок прикреплен к пилону; такая компоновка симметрична относительно предыдущей компоновки;
- блокировочные средства расположены в толще конструкции указанного капота;
- для указанного стопора предусмотрены кабели электропитания, имеющие избыточную длину; благодаря такой излишней длине стопор может перемещаться вместе с капотом, оставаясь при этом электрически подключенным;
- для указанного стопора предусмотрены кабели электропитания, смонтированные с возможностью отсоединения от неподвижной конструкции гондолы, когда указанный капот переходит из положения прямой тяги в положение обратной тяги; подобная компоновка позволяет обойтись без упомянутой выше избыточной длины и в то же время позволяет сохранить стопор электрически подключенным при таком положении капота, когда требуется привести стопор в действие, то есть при закрытом положении капота;
- указанные решетки установлены с возможностью скольжения по дополнительным рельсам, расположенным по обе стороны от пилона, между рабочим положением и положением техобслуживания, причем указанные рельсы смещены радиально и по окружности относительно рельсов, предназначенных для скольжения указанного цельного капота; такое скольжение решеток позволяет получить доступ к элементам двигателя, находящимся под указанными решетками; кроме того, благодаря смещению указанных рельсов, предназначенных для скольжения решеток, решетки могут двигаться без взаимодействия со стопорами капота;
- между язычком и скобой в разблокированном положении предусмотрен окружной зазор; благодаря этому зазору обеспечивается возможность скольжения капота после разблокирования скобы;
- указанный стопор содержит фиксатор для отключения системы блокировки указанной скобы, установленный с возможностью ручного съема; благодаря указанному фиксатору можно приостановить функцию реверсирования тяги, что может потребоваться в тех случаях, например, когда реверсор тяги неисправен, но при этом необходимо сохранить возможность полета летательного аппарата.
Остальные признаки и преимущества настоящего изобретения следуют из описания, приведенного ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
на фиг. 1 в аксонометрии показан предлагаемый узел силовой установки;
на фиг. 2 в аксонометрии показана зона II с фиг. 1, причем реверсор тяги снят;
на фиг. 3 на виде сбоку изображена зона с фиг. 2;
на фиг. 4 конструктивные элементы с фиг. 3 изображены в разрезе по линии IV;
на фиг. 5 и 6 на виде сверху показана зона с фиг. 2 и 3, причем решетки реверсора тяги находятся, соответственно, в рабочем положении и положении техобслуживания, а блокировочные средства - соответственно, в заблокированном и разблокированном положениях;
на фиг. 7, по аналогии с фиг. 4, проиллюстрирован второй вариант осуществления изобретения;
на фиг. 8, по аналогии с фиг. 5, проиллюстрирован указанный второй вариант осуществления изобретения;
на фиг. 9 и 10 показана одна из возможных модификаций указанного второго варианта осуществления изобретения, причем капот реверсора тяги находится, соответственно, в положении прямой тяги и положении обратной тяги, а блокировочные средства - соответственно, в заблокированном и разблокированном положениях;
на фиг. 11 и 12 представлены виды, аналогичные видам с фиг. 4 и 7, иллюстрирующие средства ручной блокировки стопора применительно, соответственно, к двум вышеупомянутым вариантам осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан узел силовой установки для турбореактивного двигателя летательного аппарата, содержащий пилон 1 и гондолу 3, закрепленную на указанном пилоне.
Известно, что гондола 3, как правило, содержит передний капот 5 и задний капот 7, при этом понятия «передний» и задний» следует рассматривать с учетом направления воздушного потока, проходящего через гондолу.
В данном случае передний капот 5 образует также воздухозаборник 9 гондолы.
Задний капот 7 установлен с возможностью скольжения между положением, показанным на фиг. 1, которое называется «положением прямой тяги» и соответствует стадии полета летательного аппарата, и положением, находящимся в задней части гондолы, при котором обеспечивается выполнение функции реверсирования тяги путем отбрасывания части воздуха, проходящего через гондолу 3, в сторону ее передней части.
Реверсор тяги, показанный на фиг. 1, представляет собой реверсор тяги типа «О-duct», т.е. скользящий капот 7 указанного реверсора выполнен в виде цельной детали по существу кольцеобразной формы и непрерывно (без разрывов) проходит от одной стороны 11а пилона 1 до его противоположной стороны 11b.
На фиг. 2-6 проиллюстрирован первый вариант осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 и 3 показана зона II с фиг. 1, причем на данных чертежах проиллюстрирован случай, когда скользящий капот 7 снят. При этом на фиг. 2 и 3 видно пилон 1, а также короткий рельс 13 и длинный рельс 15, предусмотренные на стороне 11а пилона.
На данных чертежах также показана внутренняя конструкция 17, охватывающая турбореактивный двигатель и ограничивающая тракт 19 холодного воздуха.
Благодаря короткому рельсу 13 решетки 21 реверсора тяги получают возможность скользить из рабочего положения, показанного на фиг. 2, в положение техобслуживания, при котором указанные решетки находятся в заднем конце короткого рельса 13 и, таким образом, обеспечивают доступ к турбореактивному двигателю.
Длинный рельс 15 и соответствующий ему рельс, находящийся с другой стороны пилона 1, обеспечивают возможность скольжения капота 7 из положения прямой тяги в положение обратной тяги. В положении обратной тяги капот раскрывает решетки 21 реверсора тяги, благодаря чему часть воздушного потока, циркулирующего в тракте 19, перенаправляется в переднюю часть гондолы.
Внутри пилона 1 установлен стопор 23, при этом доступ к указанному стопору обеспечивается посредством люка 25, предусмотренного на стороне 11а пилона.
Как видно на фиг. 4-6, стопор 23 имеет корпус 27, на котором с возможностью поворота установлена скоба 29, причем указанная скоба приводится в действие посредством электродвигателя, расположенного внутри корпуса 27.
Корпус 27 закреплен на внутренней поверхности стороны 11а пилона 1, а скоба 29 проходит через стенку, образующую указанную сторону 11а, взаимодействуя с язычком 31, прикрепленным к скользящему капоту 7.
На фиг. 5 решетки 21 реверсора тяги показаны в рабочем положении, а скользящий капот (здесь виден только язычок 31) показан в положении прямой тяги, при котором указанный капот закрывает решетки 21 реверсора тяги. При этом скоба 29 стопора 23 блокирует перемещение язычка 31 в направлении задней части скользящего капота, то есть в левую сторону на данном чертеже.
На фиг. 4-6 решетки 21 реверсора тяги показаны в положении техобслуживания, то есть они смещены назад (влево на фиг. 6) по отношению к тому положению, которое проиллюстрировано на фиг. 5.
Скользящий капот 7 находится в положении обратной тяги, т.е. он отведен в направлении задней части гондолы. Такое перемещение капота обеспечивается благодаря повороту скобы 29 стопора 23 к пилону 1, в результате чего становится возможным расцепление язычка 31 скользящего капота.
Как видно на фиг. 4, короткий рельс 13 для решеток 21 реверсора тяги и ползун 33, соединенный с указанными решетками, смещены радиально (т.е. в направлении стрелки F1) и по окружности (т.е. в направлении стрелки F2) относительно длинного рельса 15 и ползуна 35, соединенного со скользящим капотом 7.
При этом между ползуном 33 решеток 21 и скобой 29 в открытом положении предусмотрен зазор J (см. фиг. 4 и 6).
Принцип функционирования и преимущества предлагаемого узла силовой установки следуют из приведенного выше описания.
В режиме прямой тяги решетки 21 реверсора тяги и скользящий капот 7 находятся в переднем положении на своих соответствующих рельсах 13 и 15 (см. фиг. 5), при этом любое несвоевременное скольжение капота 7 в направлении задней части гондолы предотвращено благодаря взаимодействию скобы 29 с язычком 31.
Когда требуется привести в действие реверсор тяги при посадке летательного аппарата, сначала скобу 29 поворачивают к стороне 11а пилона 1 с тем, чтобы переместить её в положение, показанное на фиг. 4-6. В данном положении происходит расцепление и высвобождение язычка 31. При этом силовые цилиндры капота 7 (не показаны) обеспечивают его движение в направлении задней части гондолы (на фиг. 6 влево), в результате чего решетки 21 реверсора тяги открываются и, следовательно, часть потока холодного воздуха, циркулирующего в тракте 19 (см. фиг. 3), отбрасывается в переднюю часть гондолы.
В указанном положении обратной тяги становится также возможным выполнение операций техобслуживания двигателя, который находится внутри гондолы.
Для этого необходимо сдвинуть также решетки 21 реверсора тяги в направлении задней части рельсов 13, так чтобы они заняли положение, показанное на фиг. 6.
Благодаря зазору J между ползуном 33 указанных решеток и скобой 29 в разблокированном положении такое скользящее движение решеток 21 осуществляется без блокировки стопором 23.
Следует, кроме того, заметить, что благодаря ступенчатому расположению в радиальном направлении (в направлении стрелки F1 на фиг. 4) ползуна 33 решеток 21 и ползуна 35 капота 7 удается обеспечить необходимые длины хода каждого из указанных элементов.
Благодаря ступенчатому расположению по окружности (в направлении стрелки F2 на фиг. 4) ползун 33 может перемещаться без блокировки стопором 23.
Очевидно, что для получения максимальной эффективной поверхности решеток 21 реверсора тяги целесообразно свести к минимуму расстояние между ползуном 33 и стороной 11а пилона 1. При этом, размеры, в частности, язычка 31 и соединительного элемента 37, которые присоединяет указанный язычок к капоту 7, выбирают так, чтобы данный соединительный элемент 37 располагался как можно ближе к указанной стороне 11а пилона 1. Рассмотренная выше компоновка позволяет предусмотреть третье стопорное устройство, расположенное в зоне скольжения капота 7 относительно пилона 1, причем указанное третье стопорное устройство отстоит от стопорных устройств, воздействующих на силовые цилиндры капота 7, и может питаться от полностью независимого источника энергии.
В результате, удается добиться высокого уровня безопасности и надежности в ситуациях, когда существует риск несвоевременного открытия скользящего капота.
На фиг. 7 и 8, которые аналогичны, соответственно, фиг. 4 и 5, представлен второй вариант осуществления настоящего изобретения, отличающийся от предыдущего тем, что стопор 23 расположен внутри скользящего капота 7 и закреплен на его внутренней стенке 39.
Язычок 31 и соответствующий ему соединительный элемент 37 закреплены на стороне 11а пилона 1.
Как и в конструкциях, рассмотренных ранее, между скобой 29 в открытом положении и язычком 31 предусмотрен зазор J.
Поскольку в данном случае стопор 23 перемещается вместе со скользящим капотом 7, необходимо предусмотреть, чтобы кабели 41 электропитания указанного стопора, присоединенные к неподвижной части гондолы, имели избыточную длину, как показано на фиг. 8.
Согласно одной из возможных модификаций, проиллюстрированной на фиг. 9 и 10, где предлагаемый узел силовой установки показан в ситуациях, когда скользящий капот находится в положении прямой тяги и в положении обратной тяги, соответственно, можно предусмотреть, чтобы электрические кабели 41 были соединены с вилкой 43, которая отсоединяется от соответствующей розетки 45, смонтированной на неподвижной части гондолы.
По сути, необходимость в приведении в действие стопора 23 возникает лишь в том случае, когда скользящий капот 7 находится в положении прямой тяги, причем указанная необходимость отпадает после того, как выполнено разблокирование и капот движется в положение обратной тяги.
Для каждого из рассмотренных выше вариантов изобретения можно предусмотреть средства для предотвращения движения скобы стопора 23, которые могут содержать, в частности, фиксатор 43, верхняя часть 45 которого расположена таким образом, что ее можно было видеть снаружи.
Как показано на фиг. 11, в первом варианте изобретения фиксатор 43 проходит через сторону 11а пилона 1, блокируя при этом, например, рычаг, соединенный с указанным стопором и воздействующий на внутренний механизм стопора, причем верхняя часть 45 фиксатора остается видимой снаружи от указанной стороны 11а.
Как показано на фиг. 12, во втором варианте изобретения фиксатор 43 проходит через капот 7, непосредственно отключая при этом, например, систему блокировки скобы, причем верхняя часть 45 фиксатора остается видимой снаружи от указанного капота.
Совершенно очевидно, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается описанными выше и проиллюстрированными на чертежах вариантами его осуществления, которые представлены лишь в качестве примеров.