Труба подвода горячего воздуха к противообледенительной системе

Полезная модель относится к противообледенительной системе воздухозаборных устройств газотурбинного двигателя летательного аппарата.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности, выбранной за прототип, является труба подвода для воздухозаборника газотурбинного двигателя (патент ЕР 1251257, МПК F02C 7/047, опубл. 27.08.2009), расположенная на воздухозаборнике, которая выполнена двойной, из наружной и внутренней труб, наружная труба закреплена на перегородке носка воздухозаборника, а внутренняя труба, расположенная внутри фланца и наружной трубы, закреплена на шпангоуте воздухозаборника через кронштейн, при этом элементы двойной трубы расположены телескопически относительно друг друга и не имеют соединительных элементов между собой.
Указанный воздуховод изолирован от остального внутреннего пространства переднего обтекателя воздухозаборника, и указанный защитный кожух, который является непрерывным и выполнен за одно целое, позволяет окружающим элементам конструкции быть защищенными от теплового излучения и утечек сжатого горячего воздуха и также от последствий разрыва в указанном воздуховоде. Наличие отверстий для впуска и выпуска воздуха делает возможным во время нормального режима работы получить постоянное внутреннее вентилирование изолированного объема, тем самым ограничивая тепловое излучение подающего воздуховода, и теплочувствительные окружающие элементы конструкции от любого повреждения или износа, связанного с воздействием высоких температур. В случае утечки из воздуховода, его разрыва или разрушения горячий воздух выпускается наружу через отверстие для выпуска воздуха, так что указанные окружающие элементы конструкции опять защищены от сжатого горячего воздуха.
Известный передний обтекатель воздухозаборника полностью выполняет свои функции по тепловой защите указанных окружающих элементов конструкции. Однако на практике, чтобы предотвратить воздействие на указанные первую и вторые перегородки из-за продольного расширения указанного подающего воздуховода и указанной защитной оболочки (которые в основном изготовлены из стали) под действием температуры, требуется, чтобы и указанный подающий воздуховод и указанная защитная оболочка были выполнены состоящими из двух частей, которые расположены одна внутрь другой, сохраняя герметичность.
Недостатком прототипа является то, что труба подвода имеет тяжелые и дорогостоящие элементы жесткости, стойкие к высоким температурам, чтобы противостоять выпячиванию, и применены теплоизоляционные материалы. Дополнительно такая система требует значительных работ по разборке указанного трубопровода при необходимости его замены.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение жесткости конструкции устройства при снижении его веса, снижение затрат на разборку и замену элементов.
Указанный технический результат достигается тем, что труба подвода горячего воздуха к противообледенительной системе, расположенная на воздухозаборнике и включающая защитный кожух, состоящий из двух частей, расположенных телескопически относительно друг друга, причем одна из частей кожуха закреплена на передней перегородке носка воздухозаборника, а вторая часть кожуха закреплена на задней перегородке носка воздухозаборника, согласно полезной модели, труба дополнительно имеет опору скольжения, установленную в одной из частей кожуха, и снабжена жестким элементом, удаленным от задней перегородки носка воздухозаборника и закрепленным на заднем конце трубы.
В отличие от прототипа, труба подвода горячего воздуха к противообледенительной системе, имеет дополнительную опору скольжения, установленную в одной из частей защитного кожуха, а также добавлен жесткий элемент, удаленный от задней перегородки, к которому жестко закреплена труба на заднем конце, жесткий элемент, расположенный в вентилируемой зоне. Это позволяет изготавливать заднюю перегородку и элемент жесткости из более дешевых и менее теплостойких материалов. При необходимости замены трубы подвода воздуха не требуется разбирать защитную оболочку и заднюю перегородку.
Таким образом, представленная в качестве полезной модели труба подвода горячего воздуха к противообледенительной системе выполнена с повышенной жесткостью при снижении ее веса, сниженными затратами на разборку и замену элементов.
На фиг. 1 показана труба подвода горячего воздуха к противообледенительной системе в осевом разрезе.
На фиг. 2 схематично изображена труба подвода горячего воздуха к противообледенительной системе.
Передняя кромка 1 обтекателя 2 (фиг. 1, фиг. 2) воздухозаборника 3 газотурбинного двигателя летательного аппарата снабжена средством устранения обледенения, которое содержит внутреннюю периферийную камеру 4, сформированную в полой передней кромке 1 и закрытую внутренней передней перегородкой 5 кольцевой формы, которая прикреплена к стороне 6 верхней поверхности и к стороне 7 нижней поверхности обтекателя 2, трубу 8 подачи горячего воздуха под давлением, которая разработана так, чтобы она могла быть подсоединена на ее заднем конце 9, противоположном передней кромке 1, к контуру 10 горячего воздуха под давлением, поступающим от генератора горячего потока турбинного двигателя, и на ее переднем конце 11 - к инжектору 12, который нагнетает горячий воздух под давлением во внутреннюю камеру 4 передней кромки 1, и трубчатый защитный кожух 13, окружающий трубу 8 подачи.
Труба 8 подачи и защитный кожух 13 пропущены через отсек 14, образованный с передней стороны внутренней передней перегородкой 5 и с задней стороны внутренней задней перегородкой 15 кольцевой формы, которая закреплена на стороне 6 верхней поверхности и на стороне 7 нижней поверхности и через которую пропущен задний конец 9 трубы 8. Таким образом, защитный кожух 13 образует совместно с передней 5 и задней 15 перегородками изолированный объем 16.
Защитный кожух 13 фактически сформирован из двух частей, соответственно 17, 18. Две части 17, 18 трубы 8 подачи установлены телескопически относительно друг друга и герметично соединены с помощью скользящего уплотнителя или гофрированной трубы 19. Внутренняя труба 8 подачи также имеет опору скольжения 20, которая позволяет ей герметично скользить внутри второй части защитного кожуха 18.
Кроме того, часть 17 жестко закреплена на передней перегородке 5, в то время как часть 18 жестко закреплена на задней перегородке 15. Передняя часть трубы 8 имеет скользящее уплотнение 21, которое позволяет герметично скользить внутри инжектора 12, и задней частью 9 закреплено на жестком элементе 22.
Выполнение защитного кожуха 13 в форме двух телескопических частей 17, 18 и трубы 8 со скользящим уплотнением 21 позволяет устранить давление, прикладываемое к передней 5 и задней 15 перегородкам, в результате теплового расширения трубы 8 подачи и защитного кожуха 13 под действием горячего воздуха, пропускаемого через трубу 8 подачи.
Состояние системы устранения обледенения в соответствии с полезной моделью в состоянии покоя, при этом горячий воздух под давлением не протекает через трубу 8 подачи в направлении инжектора 12. Начиная подавать горячий воздух под давлением в трубу 8 подачи, труба 8 подачи проявит тенденцию к удлинению под воздействием температуры (продольное расширение). После этого температура защитного кожуха 13 повышается под действием теплового излучения трубы 8 подачи, в результате чего защитный кожух 13 расширяется продольно, так что части кожуха 17 и 18 смещаются относительно друг друга, не оказывая давления на передней 5 и задней 15 перегородках.
Если теперь произойдет разрыв трубы 8 подачи, горячий воздух под давлением расширяется внутри защитного кожуха 13, который затем подвергается воздействию температуры и давления горячего воздуха. Вследствие этого защитный кожух 13, таким образом, удлиняется в результате комбинированного воздействия температуры и давления за счет герметичной опоры скольжения 20 и скользящего уплотнения 21 давление оказывается на конец трубы 9, который удерживается жестким элементом 22 и задняя перегородка 15 остается ненагруженной.
Преимуществом данной конструкции трубы подвода горячего воздуха к противообледенительной системе заключается в повышении жесткости конструкции при снижении ее веса, снижение затрат на разборку и замену элементов.