БОРТОВОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОПАДАНИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ
ON-BOARD DEVICE FOR PROTECTION OF ENGINE FROM INGESTION

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты силовых установок летательных аппаратов от попадания посторонних предметов.
Известно устройство для защиты силовой установки с воздушно-реактивными двигателями от попадания посторонних предметов, содержащее поворотный защитный экран, размещенный перед входом в воздухозаборник двигателя (патент США №3168999, кл. B64D 33/02, 1965).
Известное устройство неэффективно при нахождении летательного аппарата на стоянке из-за наличия вихревого шнура на входе в воздухозаборник, способствующего попаданию посторонних предметов в его тракт, а также не известны рациональные размеры поворотного защитного экрана и его расположение от поверхности аэродрома.
Известно устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов, содержащее подвижную нижнюю панель, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, отличающееся тем, что нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели  и боковыми кромками с относительной высотой , с относительной шириной нижней панели  и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома , от 0,8 до 1,25, и установлена под углом α=15°-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника, где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; h - высота боковой кромки нижней панели, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м;  - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м (патент RU №2490177, МПК B64D 33/02, заявлен 21.09.2011).
К недостаткам данного устройства следует отнести то, что на входе в воздухозаборник образуется нестационарное вихревое течение потока, которое может привести к срывным режимам на передних кромках воздухозаборника и, следовательно, к снижению запаса газодинамической устойчивости двигателя.
Задача предложенного изобретения - повышение эффективности бортового устройства защиты двигателя от попадания посторонних предметов на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником из-за наличия в задней части нижней панели двух рядов щелей, а также устранение срывных режимов течений потока на передних кромках воздухозаборника.
Для решения этой задачи в бортовом устройстве защиты двигателя от попадания посторонних предметов, содержащем подвижную нижнюю панель, которая шарнирно соединена со штоком привода, жестко закрепленного на корпусе воздухозаборника, при этом нижняя панель выполнена с относительной длиной нижней панели  и боковыми кромками с относительной высотой , с относительной шириной нижней панели  и способна к перемещению на относительную длину выдвижения нижней панели , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома  от 0,8 до 1,25, и установлена под углом α=15°-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника, нижняя панель имеет в задней части два ряда щелей с относительной шириной , расположенных на относительной длине  с относительным расстоянием расположения второго ряда щелей , где λ - длина выдвижения нижней панели, м; l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; h - высота боковой кромки нижней панели, м; с - длина от задней кромки нижней панели до оси первого ряда щелей, м; d - ширина щелей, м; k - расстояние между рядами щелей, м; Н - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м;  - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.
На фиг. 1 изображен общий вид описываемого бортового устройства защиты, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди, вид Б; на фиг. 3 - то же, вид сверху, разрез А-А.
Бортовое устройство защиты включает в себя нижнюю панель 1, снабженную ребрами жесткости 2, на которой расположены узлы 3 на ее передней и задней кромках. В узлах 3 шарнирно закреплены односторонние выпуклые профили 4 и 5, вторые концы которых закреплены шарнирно в узлах 6 на корпусе 7 воздухозаборника летательного аппарата 8, расположенного на поверхности аэродрома 9. На двух задних профилях 5 шарнирно закреплены штоки приводов 10, закрепленные жестко на корпусе 7 воздухозаборника. Приводы 10 закрыты обтекателями 11.
Нижняя панель 1 выполнена с относительной длиной нижней панели  и с относительной шириной нижней панели , и имеет в задней части два ряда щелей 12 с относительной шириной , расположенных на относительной длине  с относительным расстоянием расположения второго ряда щелей , где l - длина нижней панели, м; b - ширина нижней панели, м; с - длина от задней кромки нижней панели до оси первого ряда щелей, м; d - ширина щелей, м; k - расстояние между рядами щелей, м;  - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборник, м; А - высота воздухозаборника, м; В - ширина воздухозаборника, м.
Выдвижение нижней панели 1 осуществляется на относительную длину выдвижения нижней панели , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома  от 0,8 до 1,25. где λ - длина выдвижения нижней панели, м; H - высота расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома, м.
Нижняя панель 1 установлена под углом α=15°-25° относительно оси передней кромки воздухозаборника 7.
Бортовое устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов работает следующим образом.
Во время запуска двигателя на газовочной стоянке системой автоматического управления летательного аппарата 8 подаются сигналы на приводы 10 на выпуск бортового устройства защиты. Штоки приводов 10 перемещаются вперед и перемещают по своим окружностям вперед профили 4 и 5 относительно своих осей в узлах 6. Одновременно с ними перемещается вперед и нижняя панель 1 в узлах 3 на угол α=15°-25° и на относительную длину выдвижения нижней панели , равную от 0,6 до 0,3, при пропорциональном изменении относительной высоты расположения нижней кромки воздухозаборника от поверхности аэродрома  от 0,8 до 1,25. Например, при расположении воздухозаборника 7 на высоте  необходимо выдвигать нижнюю панель 1 на , при  соответственно на  и т.д.
На поверхности аэродрома 9 образующиеся вихревые шнуры из-за постоянного перемещения от задней кромки нижней панели 1 к двум рядам щелей 12 и наоборот обладают малой интенсивностью или вообще отсутствуют, а следовательно, и посторонние предметы не попадают в тракт воздухозаборника 7.
При рулении летательного аппарата 8 по аэродрому 9 бортовое устройство защиты работает аналогично.
В процессе взлета летательного аппарата 8 нижняя панель 1 перекрывает зону разлета посторонних предметов из-под колеса передней стойки шасси. В момент отрыва колеса передней стойки шасси от поверхности аэродрома 9 подаются сигналы на включения приводов 10, которые производят уборку нижней панели 1 в корпус 7 воздухозаборника.
Повторное включение бортового устройства защиты производится при посадке летательного аппарата 8 в момент касания колеса передней стойки шасси с поверхностью аэродрома 9.
Повторное выключение бортового устройства защиты из работы осуществляется при выключении двигателя летательного аппарата 8.
Применение предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность бортового устройства защиты на всех режимах работы на земле посредством уменьшения интенсивности вихреобразования перед воздухозаборником и щитовой защитой от попадания посторонних предметов в его тракт.