СИСТЕМА УПЛОТНЕНИЯ КАПОТА ДВИГАТЕЛЯ
SYSTEM FOR ENGINE JACKET SEALING

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, а именно к устройствам перекрытия щелей между частями гондолы двигателя. Из-за нежесткости самолетной конструкции крепления двигателя к пилону для исключения разрушения сопрягаемых частей гондолы (створок, панелей, силовой части гондолы, стекателя и т.д.) между собой подвижных и неподвижных соединений предусматриваются зазоры (щели). Чем меньше жесткость конструктивных элементов крепления между собой частей гондолы, тем большими должны быть щели между ними.
Перетечки воздуха через щели в полете приводят к ухудшению аэродинамических характеристик самолета из-за роста лобового сопротивления гондолы. Для уменьшения перетекания воздуха в щелях их герметизация осуществляется установкой уплотнительных элементов.
Особенно это относится к гидросамолетам и самолетам-амфибиям, на которых применяются двигатели с размещением узлов крепления в верхней их части, а место крепления к самолету находится под ними, т.е. поток сил проходит через силовую часть гондолы и пилон сверху вниз и, как следствие, происходят значительные перемещения двигателя относительно мест крепления на самолете. При неработающих двигателях размер щели минимальный (фиг.1), а при работе двигателя на крейсерском и особенно на взлетном режиме размеры щели значительно увеличиваются.
Известна конструкция уплотнения щели между фланцем двигателя и каналом воздухозаборника (патент US №2680346, 10.09.51 г., НКИ 60-39.32). Такое уплотнение неприменимо при торцевом уплотнении створки из-за того, что створка в наземной эксплуатации открывается, уплотнение выходит за габариты щели и возможно защемление его при закрытии створки.
6
Наиболее близкой по технической сущности является конструкция силовой установки самолета (a.c. SU №1826436, 25.12.90 г., МПК B64D 29/00), содержащая устройство для перекрытия щелей между гондолой двигателя с пилоном и подвижными и неподвижными элементами конструкции, которое обеспечивает возможность использования двигателя с неразрезным реверсным кольцом при боковом креплении двигателей на пилонах.
Недостатком данного изобретения является отсутствие системы уборки уплотнения при наземной эксплуатации для исключения защемления уплотнения при наземном обслуживании двигателя.
Техническими задачами, на решение которых направлено предлагаемое изобретение, являются улучшение аэродинамических характеристик самолета-амфибии на всех режимах полета, упрощение эксплуатационных характеристик при наземном обслуживании за счет перекрытия щели между створкой капота, закрепленной на двигателе, и неподвижным неразрезным кольцом силовой части гондолы и возможность образования зазора между уплотнительным элементом и кольцом при наземной эксплуатации для исключения поломки уплотнительных элементов при закрытии створки капота.
Поставленные задачи решаются в результате того, что система уплотнения капота двигателя, содержащая створку капота, закрепленную на двигателе, неразрезное кольцо, пружинный механизм, ролики, уплотнительный элемент и штоки, снабжена двуплечими качалками с тросами управления, стяжным замком, а на торце створки капота, закрепленной на двигателе, обращенном к торцу неподвижного неразрезного силового кольца силовой части гондолы выполнена обойма с размещенными в ней частями уплотнительного элемента, причем каждая часть уплотнения закреплена на штоке, сидящем в направляющих с возможностью его перемещения в осевом направлении, причем на противоположном конце штока выполнен фланец, в который упирается предварительно сжатая пружина, прижимающая через шток уплотнительный элемент в сторону уплотняемой поверхности; для образования зазора между уплотнительными элементами и силовым кольцом при открытии (для исключения поломки уплотнения при закрывании створки в процессе наземной эксплуатации) каждый шток контактирует с одним из плеч двуплечей качалки, а другое плечо шарнирно связано с тросом управления, проложенным вдоль торцевой части с помощью роликов, причем верхний конец троса связан с подтягивающей пружиной, а нижний конец закреплен шарнирно с качалкой, имеющей паз и выполненной заодно с осью вращения ручки стяжного замка створки, причем паз в качалке выполнен с эксцентриситетом (ниже оси ее вращения) для получения отрицательного угла между направлением усилия в тросе в открытом положении ручки стяжного замка, при этом возникающий крутящий момент препятствует непроизвольному повороту качалки в сторону закрытия замка.
Таким образом, заявляемая конструкция системы уплотнения капота двигателя соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими защищенными патентами техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень». Заявляемое решение пригодно к осуществлению промышленным путем.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где
- на фиг.1 показан общий вид силовой установки самолета-амфибии;
- на фиг.2 - сечение А-А, размещение створки;
- на фиг.3 - схема системы уплотнения;
- на фиг.4 - сечение по штоку Б-Б;
- на фиг.5 - сечение по стяжному замку;
- на фиг.6 - вид Г - вид сбоку на стяжной замок;
- на фиг.7 - вид двуплечей качалки.
Система уплотнения капота двигателя для перекрытия щели 1 содержит уплотнительный элемент 2, размещенный в торце створки капота 3 в обойме 4 и упирающийся в уплотняемую поверхность торца неразрезного кольца 5 силовой части гондолы 6, штоки 7 одним концом связаны с уплотнительным элементом 2 и установлены в направляющих отверстиях 8, выполненных в жесткостях конструкции створки капота 3, а другим концом оканчивающиеся фланцем 9, в который упирается предварительно сжатая пружина 10, прижимающая через шток 7 уплотнительный элемент 2, вдоль жесткостей створки капота 3 проложен трос 11, удерживаемый роликами 12 для сохранения положения траектории троса вдоль теоретического контура створки капота 3, причем у фланца штоков 7 установлены промежуточные двуплечие качалки 13 с возможностью одним плечом контактировать с фланцем 9, а другим - с тросом 11. Трос 11 одним концом связан с подтягивающей пружиной 14, а другим - шарнирно с плечом качалки 15, выполненной заодно с осью вращения ручки 16 стяжного замка створки капота 3, причем в плече качалки 15 выполнен паз 17 с эксцентриситетом h (ниже ее оси вращения).
Система уплотнения капота двигателя работает следующим образом.
При неработающем двигателе между торцом створки капота 3 и торцевой поверхностью неразрезного кольца 5 имеется конструктивная щель 1, а уплотнение этой щели произведено следующим образом: пружина 10, упираясь во фланец 9 штока 7, перемещает его в отверстиях 8 вместе с уплотнительным элементом 2 в обойме 4 в сторону поверхности неразрезного кольца 5 силовой части гондолы 6 и герметизирует щель 1. При этом пружина 14 подтягивает на роликах 12 трос 11, который передвигает одно из плеч промежуточных двуплечих качалок 15, при этом другое плечо не контактирует с фланцем 9, образуя зазор свободного перемещения фланцев 9 штоков 7, противоположный конец троса 11 удерживается качалкой 15.
При запуске двигателя и выходе его работы на режим возникающее тяговое усилие деформирует силовую часть 6, при этом увеличивается щель 1. Но герметизация не нарушается вследствие сохранения контакта между уплотнительным элементом 2 и торцевой поверхностью неразрезного кольца 5 даже в полете при различных эволюциях самолета.
На земле при неработающих двигателях и необходимости открытия створки для осмотра двигателя для исключения максимального выхода уплотнительного элемента 2 из обоймы 4 при открытии и закрытии створки, возможной поломки уплотнительного элемента 2 производится его уборка в обойму 4 путем поворота ручки 16 стяжного замка, в сторону открытия поворачивается ось вместе с качалкой 15, которая подтягивает трос 11, растягивая натяжную пружину 14, и, опираясь на ролики 12, поворачивает промежуточные качалки 13, которые плечом входят в контакт с фланцами 9 штоков 7 и сжимают пружины 10, перемещают штоки 7, а вместе с ними и уплотнительный элемент 2 прячется в обойму 4. В конце вращения качалка 15 устанавливается в горизонтальное положение, причем трос 11 размещается в пазу 17 ниже оси ее вращения, что создает крутящий момент от усилия в тросе 11, удерживающий ручку 16 в открытом положении.
Таким образом, заявляемая система уплотнения капота двигателя позволяет улучшить аэродинамические характеристики самолета-амфибии на всех режимах полета, упрощает эксплуатационные характеристики при наземном обслуживании, исключает поломки уплотнительных элементов при закрытии створки.
Предлагаемое изобретение находится на стадии опытно-конструкторской разработки, пригодно к осуществлению промышленным путем.