МАСЛОБАК АВИАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
OIL TANK OF AIRCRAFT ENGINE

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслобаку системы смазки авиационного двигателя, устанавливаемого на сверхзвуковые маневренные самолеты.
Известен маслобак авиационного двигателя, содержащий блок скрепленных между собой суфлирующих магистралей с заборниками, расположенными в разных местах корпуса, подсоединенный к коллектору, сообщенному через суфлер с атмосферой, и отсек отрицательных перегрузок, отделенный от блока суфлирующих магистралей горизонтальной перегородкой (патент RU №2144996, опубл. 27.01.2000 г.).
При выполнении самолетом фигурных полетов, приводящих к возникновению в маслобаке двигателя отрицательных перегрузок, либо при перевернутом полете, часть масла, заключенная в заборнике, погруженном в нижнюю полость корпуса, через суфлирующую магистраль и коллектор выбрасывается в атмосферу, так как суфлер, предназначенный для отвода из маслобака воздуха с включениями мельчайших взвешенных капель масла и его паров и улавливающий их с возвратом в систему смазки двигателя, не предназначен для осаждения масла в жидкой фазе. Выброс масла из маслобака в окружающую атмосферу ухудшает экологические характеристики двигателя, так как авиационное масло обладает токсическим действием как в фазе пара, так и в жидкой фазе, кроме того, увеличивается расход масла на двигателе.
Другим недостатком известного маслобака является низкая надежность суфлирования при выполнении самолетом некоторых фигур высшего пилотажа (например, «Кобра»), когда воздух может скапливаться в нижней части корпуса со стороны передней стенки, а отвод его в верхнюю часть затруднен из-за наличия перегородки отсека отрицательных перегрузок и грузового клапана в ней.
Следствием нарушения суфлирования маслобака будет его вздутие и выброс масла в атмосферу.
Задача изобретения - повышение надежности суфлирования маслобака при выполнении самолетом фигур высшего пилотажа. Технический результат - снижение расхода масла на двигателе.
Указанный технический результат достигается тем, что в маслобаке авиационного двигателя, содержащем блок скрепленных между собой суфлирующих магистралей с заборниками, расположенными в разных местах корпуса, подсоединенный к коллектору, сообщенному через суфлер с атмосферой, и отсек отрицательных перегрузок, отделенный от блока суфлирующих магистралей горизонтальной перегородкой, согласно изобретению суфлирующая магистраль с заборником в нижней части корпуса выполнена отдельно от блока, установлена над перегородкой и имеет автономное сообщение с коллектором, причем заборник ее соединен с суфлирующей магистралью через коленообразный участок магистрали и параллельно подключен через отверстие в перегородке, выполненное у задней стенки корпуса, к свободному объему маслобака.
Целесообразно для повышения надежности суфлирования магистраль суфлирования с заборником в нижней части корпуса снабдить дополнительным заборником, расположенным в нижней части корпуса у передней стенки, соединенным с магистралью суфлирования через коленообразный участок и параллельно подключенным через отверстие в перегородке у передней стенке корпуса к свободному объему маслобака.
Благодаря коленообразным участкам магистрали, которыми заборники, опущенные в нижнюю полость корпуса маслобака, подключены к суфлирующей магистрали и наличию в них параллельного подключения через отверстия в перегородке к свободному объему маслобака, при действии отрицательных перегрузок объемы масла, заполняющие опущенную в масло часть заборников, под действием силы инерции перемещаются в свободный объем маслобака, минуя суфлирующую магистраль. По окончании действия отрицательных перегрузок упомянутые объемы масла возвращаются внутрь отсека отрицательных перегрузок. Выбросы масла из маслобака в окружающую атмосферу в момент действия отрицательных перегрузок, либо при перевороте самолета, будут устранены.
Благодаря наличию в суфлирующей магистрали второго заборника, расположенного в нижней части корпуса со стороны передней стенки, надежность суфлирования маслобака возрастет, что улучшит маневренные качества самолета при выполнении на нем фигур высшего пилотажа.
На чертеже изображена принципиальная схема маслобака сверхзвукового маневренного самолета.
Маслобак содержит корпус 1, у которого между передней и задней стенками 2 и 3 (по полету) расположен блок 4 суфлирующих магистралей с заборниками 5, 6, 7 и 8.
Суфлирующая магистраль 9 с заборниками 7, 8 расположена отдельно от блока 4 суфлирующих магистралей и установлена над горизонтальной перегородкой 10, отделяющей отсек 11 отрицательных перегрузок от остального объема маслобака. Выход из блока 4 суфлирующих магистралей сообщен с коллектором 12 через грузовой клапан 13, а выход из суфлирующей магистрали 9 имеет автономное сообщение с коллектором, минуя грузовой клапан.
Заборники 5 и 6 расположены в верхней части корпуса 1 со стороны передней и задней стенок 2 и 3 соответственно и обеспечивают суфлирование маслобака при горизонтальном полете самолета, а также при наборе высоты или снижении. Заборники 7 и 8 расположены в нижней части корпуса 1 со стороны передней и задней стенок 2 и 3 соответственно и обеспечивают суфлирование маслобака в условиях отрицательных перегрузок и переворота самолета, появляющихся при выполнении им фигур высшего пилотажа. Заборники 7 и 8 подсоединены к суфлирующей магистрали 9 через коленообразные участки 14 и 15 магистралей и параллельно подключены через отверстия 16 и 17, выполеннные в перегородке 10 со стороны передней и задней стенок 2 и 3 корпуса 1, к свободному объему маслобака. В перегородку 10 встроен циклон-воздухоотделитель 18 с расположенным внутри него грузовым клапаном 19 и с патрубком 20 подвода к нему масловоздушной смеси от двигателя и грузовой клапан 21 для суфлирования отсека 11 отрицательных перегрузок. Отсек 11 отрицательных перегрузок оборудован инерционным маслозаборником 22 для отвода масла в двигатель.
Маслобак работает следующим образом. Масловоздушная эмульсия от двигателя через патрубок 20 подводится внутрь циклона-воздухоотделителя 18 касательно к его боковой стенке. Отделенный от масла воздух мимо грузового клапана 19 проходит в верхнюю свободную от масла полость корпуса 1, а очищенное от воздушных пузырьков масло под собственным весом по стенкам воздухоотделителя-циклона 18 опускается в нижнюю полость корпуса, заполняя объем отсека 11 отрицательных перегрузок. Чистое масло из отсека 11 отрицательных перегрузок через инерционный маслозаборник 22 поступает в систему смазки двигателя.
При наборе высоты самолетом воздух из верхней части, прилегающей к передней 2 стенки корпуса 1 через заборник 5 по петлеобразному каналу в блоке 4 суфлирующих магистралей, минуя грузовой клапан 13, попадает в коллектор 12 и далее через суфлер удаляется в окружающую атмосферу.
При снижении высоты полета (пикировании) воздух из верхней, прилегающей к задней стенке 3, части корпуса 1, через заборник 6 по центральному каналу в блоке 4 суфлирующих магистралей, минуя грузовой клапан 13, попадает в коллектор 12 и далее через суфлер удаляется в атмосферу.
При горизонтальном полете самолета воздух из верхней части корпуса 1 удаляется одновременно через два заборника 5 и 6.
При действии на самолет отрицательных перегрузок, либо при перевернутом полете, что характерно при выполнении фигур высшего пилотажа, грузовой клапан 13 перекрывает выход из блока 4 суфлирующих магистралей, а грузовые клапаны 19 и 21 перекрывают отверстия, сообщающие отсек 11 со свободным объемом корпуса 1 маслобака, что предотвращает протечку масла из отсека в верхнюю часть корпуса. Объемы масла, заполнившие погруженную в масло часть заборников 7 и 8, под действием сил инерции пролетают в верхнюю часть корпуса 1 через отверстия 16 и 17 в перегородке 10, минуя коленообразные участки 14 и 15 магистралей, что исключает попадание их в суфлирующую магистраль 9 и далее в коллектор 12 с последующим выбросом через суфлер в атмосферу, при этом заборники сообщаются с воздушной полостью отсека 11 отрицательных перегрузок, которая перемещается из верхнего положения в нижнее, благодаря выдавливанию ее маслом под действием сил инерции. Воздух, скапливающийся в нижней части отсека 11, по коленообразным участкам 14 и 15 попадает в суфлирующую магистраль 9; туда же поступает воздух из верхней части корпуса 1, но через отверстия 16 и 17 в перегородке 10. Из суфлирующей магистрали 9 воздух попадает в коллектор 12, обеспечивая дополнительное поджатие грузового клапана 13 к своему седлу и далее через суфлер выбрасывается в атмосферу с минимальными включениями масла.
Заборники 7 и 8 могут включаться в работу как одновременно, так и поочередно в зависимости от типа фигур высшего пилотажа самолета.
Заявленное изобретение позволяет при действии на самолет отрицательных перегрузок исключить выброс в атмосферу тех объемов масла, которые скапливаются в погруженной в масло части маслозаборников, что сокращает расход масла и улучшает экологические характеристики двигателя самолета.