공기 흡입구: 의미, 요구 사항 및 유형. 실용신안 공식

특허 RU 2433073 소유자:

본 발명은 항공 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터보제트 엔진용 나셀에 관한 것이다. 나셀은 공기 흐름을 터보제트 엔진 팬 쪽으로 향하도록 구성된 공기 흡입구와, 상기 팬을 덮고 공기 흡입구가 연결되는 케이싱(9)을 포함하는 중간 구조 요소(5)를 포함합니다. 상기 공기 흡입구의 일부에는 케이싱 둘레에 불가분하게 연장되는 흡음 수단(13)이 있고, 흡음 수단과 케이싱 사이에는 간극(14)이 있다. 기술적 결과는 나셀의 진동 정도를 줄이는 것입니다. 급여 10 f-ly, 9 병.

본 발명은 터보제트 엔진의 팬을 향해 공기 흐름을 유도하도록 구성된 공기 흡입구와, 상기 공기 흡입구가 연결되는 상기 팬을 둘러싸는 케이싱을 포함하는 중간 구조 요소를 포함하는 터보제트 엔진용 나셀에 관한 것이며, 상기 공기 흡입구의 내부 표면에는 케이싱의 적어도 일부를 따라 연속적으로 연장되는 흡음 수단이 적어도 부분적으로 장착되어 있습니다.

항공기의 추력은 튜브 모양의 나셀에 장착된 터보제트 엔진을 포함하는 하나 이상의 동력 장치에 의해 제공됩니다. 각 발전소는 일반적으로 날개 아래나 동체에 위치한 파일론을 사용하여 항공기에 부착됩니다.

나셀 설계는 전통적으로 엔진 전면에 위치한 공기 흡입구, 터보제트 엔진 팬을 둘러싸는 중간 섹션, 추력 반전 수단을 수용하고 터보제트 엔진의 연소실을 둘러싸는 후면 섹션을 포함합니다. 나셀 후면에는 일반적으로 배출구 노즐이 있으며, 배출구는 터보제트 엔진 뒤에 있습니다.

상기 공기흡입구는 첫째, 팬 및 내부 압축기의 작동에 필요한 공기를 터보제트 엔진 방향으로 최적으로 흡입하도록 구성되는 립과, 둘째, 립이 장착되어 적절한 공기방향을 보장하는 후방구조부재로 구성된다. 팬 블레이드를 향해. 이 전체 어셈블리는 나셀 전면부의 필수 부분인 팬 케이싱 앞에 위치합니다.

미국 특허 제3,890,060호에는 후방 공기 흡입 구조로부터 나셀 뒤의 영역까지 연속적으로 연장되는 흡음 수단이 장착된 나셀이 개시되어 있다.

미국 특허 제4,534,167호에는 흡음 수단의 연속성을 보장하기 위해 중간 구조 요소의 케이싱에 공기 흡입구를 부착하는 시스템이 개시되어 있습니다.

그러나 후면 공기 흡입구 구조에서 케이싱까지 연장된 흡음 수단을 설치하는 경우 이렇게 얻은 조립체는 후면 공기 흡입구의 흡음 수단 장착 플랜지 사이의 영역에서 정적으로 불확정해지는 것으로 관찰되었습니다. 구조 및 하우징 장착 플랜지.

본 발명의 목적은 공기 흐름을 터보제트 엔진의 팬 쪽으로 향하게 하기 위한 공기 흡입구와, 상기 팬을 둘러싸는 케이싱을 포함하는 중간 구조 부재를 포함하는 터보제트 엔진용 나셀을 제공함으로써 상기 언급된 단점을 극복하는 것이다. 팬과 공기 흡입구가 연결되고, 팬의 내부 표면에는 케이싱의 적어도 일부를 따라 연속적으로 연장되는 흡음 수단이 적어도 부분적으로 제공되며, 상기 나셀은 소음 사이에 일정한 간격이 있는 것을 특징으로 합니다. - 흡수 수단 및 케이싱.

케이싱과 흡음수단 사이에 일정한 간격이 있으면, 상기 흡음수단과 케이싱 사이의 직접적인 연결이 더 이상 존재하지 않게 되어 정적 불확정도가 감소된다.

다만, 비행상태에서는 케이싱 영역에 위치한 흡음수단 부분은 케이싱 너머로 돌출된 흡음수단 부분의 길이에 따라 다소 큰 진동을 받을 수 있으며, 이러한 진동은 나셀 전체, 특히 나머지 흡음 수단에 전달되어 그 결과 다소 심각한 변형이 발생하고 결과적으로 공기 역학 및 음향 교란이 발생합니다. 흡음수단 주위의 흐름선의 연속성이 끊어져서 발생합니다. 다음 개선 사항은 이러한 추가 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

흡음수단에는 구조를 보강하는 적어도 하나의 수단이 제공되는 것이 유리하다.

바람직하게는, 구조적 강화 수단은 흡음 수단에 연결되거나 일체형인 쉘을 포함한다.

또한, 팬의 방향으로 갈수록 케이싱 부분의 쉘 두께가 감소하는 것이 바람직하다. 이러한 기울어진 쉘 모양은 케이싱 영역에서 원추형 구조를 얻을 수 있게 하며, 이 모양은 케이싱 자체에서 보완적인 방식으로 반복되어 힘 전달 방향이 나머지 부분과 거의 일치하도록 허용합니다. 포장.

소음 흡수 수단은 케이싱 영역에서 적어도 하나의 진동 감쇠 수단에 연결되는 것이 유리합니다.

바람직하게는, 댐핑 수단은 흡음 수단에 접근하는 것을 방지하기 위해 케이싱에 장착된 정지 수단을 포함한다.

댐핑 수단은 흡음 수단에 인접한 적어도 하나의 탄성 요소를 포함하는 것이 유리하다. 그러한 요소는 예를 들어, 흡음 수단에 의해 한쪽이 지지되고 케이싱에 의해 다른 쪽이 지지되는 탄성 플레이트일 수 있다. 또한 이러한 요소로 스프링을 사용할 수도 있습니다.

바람직하게는, 댐핑 수단은 적어도 하나의 유연한 정지부에 의해 흡음 수단과 접촉하도록 구성된다.

추가적으로, 흡음 수단의 후방 단부는 케이싱에 견고하게 연결된 적어도 하나의 보완적인 유지 수단과 협력하도록 구성될 수 있다.

상보적인 형상의 유지 수단은 흡음 수단의 후방 단부에 고정되거나 제공된 대응 소켓과 맞물리도록 구성된 적어도 하나의 핀을 포함하는 것이 유리하다.

케이싱에는 후방 단부 영역에서 흡음 수단을 지지하는 적어도 하나의 플랜지가 제공되는 것이 또한 유리하다.

도 1은 본 발명에 따른 터보제트 엔진 나셀의 일반적인 구조를 개략적으로 도시한다.

도 2-9는 도 1에 도시된 나셀의 케이싱과 공기 흡입구 사이의 연결의 부분도를 도시한다.

그림 1에 도시된 제안된 나셀(1)은 터보제트 엔진(2)을 수용하도록 설계된 튜브형 캐비티로서, 엔진에서 생성된 공기 흐름을 유도하여 최적의 성능 특성을 얻는 데 필요한 내부 및 외부 흐름 라인을 형성하는 역할을 합니다. 또한, 나셀에는 터보제트 엔진(2)의 작동에 필요한 다양한 구성요소와 다양한 보조 시스템, 특히 역추력 장치가 내장되어 있습니다.

특히, 나셀(1)은 공기 흡입구(4)를 형성하는 전방 섹션, 터보제트 엔진(2)의 팬(6)을 둘러싸는 중간 섹션(5), 터보제트 엔진(2)을 둘러싸며 역추력 시스템(아님)이 있는 후방 섹션(7)을 갖는다. 표시)가 배치되어 있습니다.

공기 흡입구(4)는 두 부분으로 나누어지며, 그 중 하나인 공기 흡입구 가장자리(4a)는 팬(6)과 내부 압축기의 작동에 필요한 공기를 터보제트 엔진(2)으로 최적으로 흡입하도록 보장하고, 두 번째는 후방 구조 가장자리(4a)가 연결된 요소(4b)는 팬(6)의 블레이드(8)를 향한 적절한 공기 방향을 보장합니다. 이 전체 어셈블리는 중간 섹션의 필수 부분인 팬(6)의 케이싱(9) 앞에 위치합니다. 나셀(1)의 5(5)에 위치하며, 후방 구조 요소(4b) 및 케이싱(9)에 각각 견고하게 연결되어 조인트(12)를 형성하는 장착 플랜지(10, 11)를 사용하여 고정된다.

후방 구조 요소(4b)의 ​​내측에는 흡음 수단(13)이 제공되며, 이는 케이싱(9)의 내측에서 적어도 부분적으로 조인트(12) 너머로 연장된다.

케이싱(9)의 설계는 케이싱과 흡음 수단(13) 사이에 일정한 간격(14)의 존재를 제공하는 반면, 케이싱과 접촉하는 흡음 수단의 단부(15) 영역에는 블레이드(8) 바로 앞의 도 9에 도시된 바와 같이, 나셀(1)의 내부 체적 주위의 흐름 라인의 연속성이 보장된다.

도 2 및 3은 고려된 디자인의 개선된 실시예를 도시하며, 이에 따라 흡음 수단은 구조를 강화하기 위한 수단을 포함한다. 사실은 비행 중에 케이싱(9) 영역을 통과하는 흡음 수단(13)의 일부가 어느 정도 심각한 진동에 노출되어 결과적으로 공기역학적 및 음향 장애가 발생한다는 것입니다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 흡음 수단(13)에는 쉘(16)이 부착되거나 일체로 형성되어 제공된다. 도 3에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 케이싱(9) 내부로 연장되는 흡음 수단(13) 부분에서, 이 케이싱(16)의 두께는 팬(6)을 향하여 감소되어 원추형 형상이 된다. 따라서, 케이싱(9)은 케이싱의 전방 부분이 케이싱의 나머지 부분과 거의 일치하는 힘 전달 방향을 갖도록 이러한 형상을 따르도록 설계된다.

다른 실시예에 따르면, 또는 이미 논의된 것에 추가하여, 케이싱(9)에는 흡음 수단(13)의 진동을 완화하기 위한 적어도 하나의 수단이 제공된다.도 4 내지 도 7은 다양한 실시예를 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 케이싱(9)에는 잠금 요소(19)에 의해 지정된 케이싱에 연결된 정지 수단(18)이 장착되어 있다. 지정된 정지 수단(18)은 케이싱(9)을 통과하고 내부의 유연한 정지부(21)로 끝나는 헤드(20)를 갖는다. 흡음수단과의 접촉 13.

도 5에 도시된 바와 같이, 케이싱(9)에는 포인트 스톱(23)에 의해 흡음 수단(13)과 견고하게 접촉되는 진동 흡수 수단(22)이 제공된다. 이 진동 흡수 수단(22)은 원하는 압력으로 조정될 수 있다. 포인트 스톱(23)은 필요하다면 유연하게 만들어질 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 케이싱(9)에는 갭(14)에 장착되고 케이싱(9)과 흡음 수단(13)에 의해 지지되어 진동을 흡수하는 탄성판(24)이 제공된다.

도 7은 탄성판(24) 대신에 스프링(26)을 사용한 실시예를 도시한다.

스프링(26)과 탄성판(24)의 강성은 진동 흡수가 보장되도록 설계되어야 한다는 것은 명백하다.

다른 옵션에 따라 또는 이미 논의된 옵션에 추가하여, 케이싱(9)에는 적어도 하나의 고정 수단이 장착되며, 그 중 두 가지 예가 도 8 및 9에 도시되어 있습니다.

도 8에 도시된 바와 같이, 케이싱(9)에는 흡음 수단(13)의 보완 소켓(28)과 상호 작용하도록 구성된 핀(27)이 제공된다. 이 소켓(28)은 흡음 수단(13)에 고정되거나 흡음 수단과 일체로 만들어질 수 있다. 그것.

도 9는 케이싱(9)에 팬(6)에 인접한 흡음 수단(13)과의 연결 영역에서 케이싱(9)의 내부 표면에 바람직하게 위치되는 전체 또는 부분 비드(29)가 제공되는 것을 도시하고, 상기 비드는 지정된 흡음 수단을 지지하도록 구성된다. 필요한 경우 이 디자인에는 정렬을 위한 모따기가 제공될 수 있습니다.

본 발명은 특정 실시예와 관련하여 위에서 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시예에 결코 제한되지 않고 여기에 논의된 수단의 다양한 기술적 등가물뿐만 아니라 이들의 다양한 조합도 포괄한다는 것이 명백합니다. 본 발명의 범위를 초과하지 마십시오.

1. 터보제트 엔진의 팬(6)을 향한 공기 흐름 방향을 보장하는 공기 흡입구(4)를 포함하는 터보제트 엔진(2)용 나셀(1)과, 특정 팬을 덮고 공기 흡입구가 연결되는 케이싱(9)으로서, 상기 공기 흡입구의 내주면의 적어도 일부에는 팬의 적어도 일부를 따라 불가분하게 연장되는 흡음 수단(13)이 있다. 상기 흡음수단과 상기 케이싱 사이에 간극(14)이 있는 것을 특징으로 하는 케이싱.

제1항에 있어서, 흡음 수단(13)은 구조를 강화하기 위한 적어도 하나의 수단(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라(1).

제2항에 있어서, 구조적 보강 수단은 흡음 수단(13)에 연결되거나 흡음 수단을 단일 유닛으로 사용하여 만들어진 쉘(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 나셀(1).

제3항에 있어서, 케이싱(9) 영역에서 쉘(16)의 두께는 팬(6) 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 나셀(1).

제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 케이싱(9) 영역의 흡음 수단(13)은 적어도 하나의 진동 감쇠 수단(18, 22, 24, 26).

본 발명은 항공 기술, 즉 공기 흡입구에 관한 것입니다. 터보프롭 엔진을 장착한 항공기의 공기 흡입구는 환형 채널(1), 흐름 분리기(5), 정화된 공기를 배출하는 배출 채널(6), 이물질 및 이물질을 배출하는 배출 채널(7), 먼지 보호 장치. 먼지 보호 장치는 채널 굴곡부, 내벽(3)에 설치되며 환형 플랩으로 구성됩니다. 닫힌 위치의 플랩(4)은 서로 겹쳐져 위치하며 해당 위치에서 채널 내벽의 모양을 반복하고, 열린 위치에서 플랩은 내벽에 대해 비스듬히 설치된 부채꼴 구조를 형성합니다. 플랩의 설치 각도는 환형 채널의 프로파일 모양을 변경하고 입자와 물체를 배출 채널로 유도하기 위해 70°를 넘지 않습니다. 본 발명은 덕트로 들어가는 이물질 및 물체로부터 항공기 엔진을 보호하는 기능과 관련하여 공기 흡입구의 효율성을 높입니다. 5 병.

RF 특허 2305054 도면

본 발명은 항공 기술, 즉 터보프롭 엔진에 공기를 공급하는 공기 흡입구에 관한 것으로, 주로 콘크리트 포장이 있는 비행장과 비포장 비행장에서 모두 운항하는 현지 항공사에 적용됩니다.

정지 상태에서 엔진 시동 및 테스트, 비행장 주변 이동, 이륙 활주, 착륙 후 주행과 같은 지상 조건의 이러한 항공기에서는 특별한 보호 조치를 취하지 않고 다양한 크기의 먼지 입자, 작은 돌 또는 콘크리트 조각이 항공기 내부로 들어갈 수 있습니다. 공기 흡입구를 통해 엔진이 앞바퀴 아래에서 날아갑니다. 또한, 엔진 시동 시 지상 작업 중 공기 흡입구 입구 근처에 방치된 작은 장착 볼트, 너트, 와셔, 안전 와이어 등이 직접 들어가거나 들어갈 수 있습니다.

헬리콥터에 설치된 것과 유사한 항공기 발전소에서 먼지 방지 장치를 사용하는 것은 항공기의 비행 속도가 상당히 빠르고 결과적으로 먼지 방지 장치 채널의 총 공기압 손실이 크기 때문에 비실용적입니다.

Rolls-Royce(영국)의 공기 흡입구 설계는 RB-550 터보프롭 엔진을 장착한 항공기, RB-550 엔진에 대한 Rolls-Royce 안내서, 1986, pp. 1-2, 12와 관련하여 알려져 있습니다.

이 설계에서 항공기의 엔진에 대한 공기 공급 채널은 해당 채널의 흐름이 항공기에 공급되는 정화된 공기의 흐름으로 분기된다는 점에서 헬리콥터 엔진의 --형 먼지 보호 장치와 설계가 유사합니다. 엔진 압축기 및 이물질과 물체가 흡입되는 흐름.

이 기술 솔루션의 단점은 입구 부분에서 흐름 분리기까지의 영역에서 채널이 실제로 구부러지지 않고 중소 입자 분리를 위해 흐름에 필요한 원심력을 생성하지 않는다는 것입니다.

큰 입자와 이물질은 축에 대해 특정 각도로 공기 흡입 채널의 입구로 들어가고 흡입된 흐름으로의 직접적인 반동의 결과로만 분리될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 채널 벽과 그 안의 장애물에 대한 영향으로 인해 공기 흡입구에서 방향성 입자 반동의 구성은 Rolls-Royce에서 제공되지 않습니다.

제안된 기술 솔루션의 기술적 목적은 항공기 엔진을 덕트로 유입되는 이물질 및 물체로부터 보호하는 기능과 관련하여 공기 흡입구의 효율성을 높이는 것입니다.

기술적 결과는 환형 채널, 흐름 분리기, 정화된 공기의 출력 채널, 이물질 및 물체 방출을 위한 출력 채널의 형태로 만들어진 터보프롭 엔진을 장착한 항공기의 독창적인 공기 흡입구에서 달성됩니다. 상기 채널의 변곡점인 내벽에 설치되며, 환형 플랩으로 이루어지고, 닫힌 위치의 플랩이 서로 겹쳐져 위치하며, 상기 플랩의 형상이 반복되는 먼지 방지 장치. 채널의 내부 벽은 해당 위치에 있고 열린 위치에서 플랩은 흐름을 따라 채널의 내부 벽에 대해 비스듬히 설치된 팬 모양 구조를 형성하며 플랩의 설치 각도는 70°를 넘지 않습니다. 환형 채널의 프로파일 모양을 변경하고 입자와 물체를 방출 채널로 보냅니다.

환형 플랩으로 만들어진 공기 흡입 채널에 먼지 보호 장치가 있으면 플랩이 팬 배열에 있을 때 곡선 흐름 흐름이 생성되어 이물질과 물체를 효과적으로 분리할 수 있습니다. 또한, 블레이드는 장애물을 형성하며, 충돌 시 큰 입자와 이물질이 흡입 흐름으로 튕겨져 제거됩니다.

그림 1은 터보프롭 엔진을 장착한 항공기의 공기 흡입구와 공기 흡입구에 위치한 방진 링 플랩 장치의 모습을 개략적으로 보여줍니다.

그림 2는 접혀서 서로 겹칠 때 공기 흡입구 환형 채널의 프로파일 섹션에 있는 먼지 보호 장치 플랩의 위치를 ​​개략적으로 보여줍니다.

그림 3은 흐름을 따라 내부 벽에 비스듬히 설치된 공기 흡입구 환형 채널의 프로파일 섹션에 있는 먼지 보호 장치 플랩의 위치를 ​​개략적으로 보여줍니다.

그림 4는 공기 흡입구의 환형 채널 내벽에서 서로 겹치고 환형 채널의 모양을 반복하는 접힌 플랩의 모습을 개략적으로 보여줍니다.

그림 5는 작동 위치, 즉 흐름을 따라 공기 흡입구의 환형 채널 내벽에 비스듬히 설치된 플랩의 모습을 개략적으로 보여줍니다.

그림 1의 환형 채널 내벽에 위치한 방진 링 플랩 장치를 포함하는 터보프롭 엔진을 갖춘 항공기의 공기 흡입구는 채널 1, 외벽 2, 내벽으로 구성됩니다. 환형 채널(1)의 내벽(2)에 플랩(4)이 설치되어 있고, 흐름 분리기(5), 정화된 공기의 배출 채널(6), 이물질 및 이물질을 배출하기 위한 배출 채널(7)이 있다. 공기 흡입구는 터보프롭 엔진을 장착한 항공기의 엔진 나셀(8)에 위치합니다. 위치 9와 10은 각각 프로펠러 허브와 항공기 프로펠러입니다.

먼지 방지 링 플랩 장치를 포함하는 터보프롭 엔진을 장착한 항공기의 공기 흡입구 작동은 다음과 같이 수행됩니다.

항공기가 비행 중일 때 먼지와 이물질이 엔진에 들어갈 수 없는 경우 플랩(4)으로 구성된 먼지 보호 환형 플랩 장치는 그림 2 및 4와 같이 접힌 위치에 있으며 플랩(4)은 공기 흡입구의 환형 채널(1)의 내벽(3)의 나머지 부분은 매끄러운 표면을 형성하고 채널의 모양을 반복합니다. 이 경우 공기 흡입구는 비행 설계 모드에서 작동합니다.

공기 흡입구에 플랩 4가 있으면 추가적인 유압 손실이 거의 없습니다.

항공기가 먼지와 이물질이 엔진에 들어갈 수 있는 조건에 있을 때 내벽(3)의 플랩(4)은 특정 각도로 설치되지만 환형 채널(1)의 나머지 내벽과 70°를 넘지 않아야 합니다. 공기 흡입구(그림 3 및 5) 동시에 공기 흡입구의 환형 채널 1의 흐름은 원활하게 이루어지며 크게 방해받지 않습니다. 각도는 채널 1의 흐름 방향과 반대 방향을 향하고 있습니다.

플랩(4)의 설치 각도는 항공기 공기 흡입구의 특정 설계에 따라 선택되지만 환형 채널의 프로파일 모양을 변경하고 입자와 물체를 배기 채널로 유도하기 위해 70°를 넘지 않아야 합니다.

환형 채널(1)의 내벽(3)에 비스듬히 밸브(4)를 설치하면 프로파일의 모양이 변경되어 흐름에서 원심력이 발생하여 입자 및 이물질의 분리 효율이 증가하여 영향을 미칩니다. 입자와 이물질은 물론 플랩(4) 입자와 반발 방향의 물체의 충격으로 인해 방출 채널(7)로의 진입을 촉진합니다.

공기 흡입구에서 플랩(4)의 위치는 전기, 공압 또는 기계적, 예를 들어 케이블 배선과 같은 각 특정 경우에 허용되는 방법 중 하나로 제어할 수 있습니다. 이는 새시가 단일 유닛에서 구조적으로 상호 연결된다는 사실로 인해 단순화됩니다.

가능한 결빙 조건에서 새시에 얼음이 형성되는 것을 방지하기 위해 새시에 전기 결빙 방지 장치 등을 장착할 수 있습니다.

따라서 제안된 기술 솔루션을 사용하면 터보프롭 엔진이 장착된 항공기의 작동 조건에서 경로에 진입하는 이물질 및 물체로부터 엔진을 보호하는 수준이 크게 향상됩니다.

주장하다

터보프롭 엔진을 장착한 항공기의 공기 흡입구는 환형 채널, 흐름 분리기, 정화된 공기의 출력 채널, 이물질 및 이물질의 배출을 위한 출력 채널, 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 먼지 방지 장치. 먼지 방지 장치는 내벽의 채널 변곡점에 설치되며 환형 플랩으로 구성되며 닫힌 위치의 밸브는 서로 겹쳐져 위치하며 채널 내벽의 모양을 반복합니다. 그 위치와 열린 위치에서 밸브는 흐름을 따라 채널의 내부 벽에 비스듬히 설치된 팬 모양의 구조를 형성하며 밸브의 설치 각도는 70 ° 이하로 프로파일 모양을 변경합니다. 환형 채널을 통해 입자와 물체를 배출 채널로 보냅니다.

풍동에 있는 "조용한" 초음속 항공기 QueSST 모델

미국 회사인 록히드 마틴(Lockheed Martin)은 곧 유망한 "조용한" 초음속 여객기 설계의 일부가 될 통풍구 없는 공기 흡입구 테스트를 시작할 예정입니다. Aviation Week에 따르면 이번 테스트의 목적은 공기 흡입 효율과 입구의 경계 공기층을 차단하는 효율성을 확인하는 것입니다.

비행 중에는 항공기 본체 표면의 특정 부분에 경계 공기층이 형성됩니다. 경계 공기층은 0에서 경계층 외부의 유속까지 강한 속도 구배를 특징으로 하는 항공기 표면의 얇은 층입니다.

느린 경계층이 공기 흡입구로 들어가면 제트 엔진 팬의 효율이 크게 떨어집니다. 또한 공기 흐름 속도의 차이로 인해 팬은 영역마다 다른 부하를 경험하게 됩니다. 마지막으로, 경계층은 낮은 속도로 인해 엔진으로 유입되는 공기의 양을 줄일 수 있습니다.

경계층이 공기 흡입구와 엔진에 들어가는 것을 방지하기 위해 공기 흡입 장치는 항공기의 기수(예: MiG-15와 같은 소련 전투기에서 수행된 것처럼) 또는 일정 거리에 배치됩니다. 항공기 본체에서. 또한 초음속 항공기의 공기 흡입구 몸체 측면에는 경계층 절단기인 플레이트가 있습니다.

현대의 초음속 항공기는 통풍구가 없는 공기 흡입구를 사용합니다. 자체와 항공기 본체 사이에 간격이 없습니다. 이러한 공기 흡입구의 설계에는 입구의 램프와 특수 모서리가 포함됩니다. 이러한 공기 흡입구에서는 공기 흐름이 감속되면 압축파 팬이 나타나 경계층의 통과를 방해합니다.

벤트리스 공기 흡입구 기술은 1990년대 후반 록히드 마틴이 처음 도입했으며 현재는 업그레이드된 F-35 라이트닝 II 전투기에 사용되고 있습니다. 개발자들은 통풍구가 없는 공기 흡입구가 QueSST 프로젝트에 따라 개발 중인 "조용한" 초음속 여객기에도 효과적일 것이라고 믿습니다.

유망 항공기에서는 엔진이 꼬리 부분에 설치되고 동체 위에 공기 흡입구가 위치하게 됩니다. 개발자에 따르면 이러한 배치를 통해 기체는 초음속 비행 중에 공기 흡입구 가장자리에서 생성된 충격파를 표면이 아닌 위쪽으로 반사할 수 있습니다.

공기 흡입구를 갖춘 초음속 항공기 모델은 텍사스주 포트워스 공군기지의 풍동에서 테스트될 예정입니다. 테스트 중인 모델에는 이전에 다른 퍼징 모델에 설치된 유사한 장치보다 단면적이 약간 더 큰 공기 흡입구가 있습니다.

작년 12월, 미국 회사인 걸프스트림 에어로스페이스(Gulfstream Aerospace)는 다른 기술 솔루션과 함께 초음속 비행 속도에서 항공기의 소음 수준을 줄이는 새로운 초음속 공기 흡입구를 발표했습니다. 새로운 공기 흡입구 디자인은 공기역학적 항력도 줄여줍니다.

새로운 공기 흡입 장치는 충격파를 "부드럽게" 만드는 모양의 모서리를 갖습니다. 이러한 파도는 상대적으로 부드러운 압력 강하를 갖습니다. 이 디자인은 공기 흡입구의 작은 홈에 압축 쐐기를 증가시키고 립의 공격 각도를 감소시킵니다. 유입은 동체 반대쪽 구멍 끝에 위치합니다.

이 설계를 통해 들어오는 공기의 사전 압축 영역이 공기 흡입구 내부로 이동할 수 있습니다(현대의 기존 초음속 공기 흡입구에서는 사전 압축이 흡입구 외부에서 발생합니다). 진입 시 공기 흐름은 웨지와 충돌하고 립 쪽으로 반사된 후 급격하게 감속하여 여러 개의 충격파를 형성합니다.

압축 팬이라고도 하는 공기 흡입구 공기 흐름의 충격파는 공기 흐름을 터보제트 엔진 압축기가 일반적으로 흡입할 수 있는 속도로 효과적으로 압축하고 느리게 할 것으로 예상됩니다. 공기 흡입구 내부의 사전 압축 영역을 이동하면 공기역학적 항력이 줄어듭니다.

바실리 시체프

초음속 항공기에는 적절한 유형의 공기 흡입구가 있어야 합니다. 압축기의 앞부분은 초음속 흐름에 대처할 수 없습니다. 아음속 속도에서는 흡기구가 아음속 흡기구의 압력 회복 특성을 가져야 하지만, 초음속 속도에서는 공기 흐름 속도를 음속 이하로 줄이고 충격파 형성을 제어해야 합니다.

초음속 단면적 디퓨저전면에서 후면으로 점차 감소하여 유속을 1M 이하로 줄이는 데 도움이 됩니다. 압축기 입구에 접근함에 따라 단면적이 증가하는 아음속 디퓨저에서 속도가 더욱 감소됩니다. 충격파의 흐름을 적절히 늦추려면 공기 흡입구에서의 충격파 형성을 제어하는 ​​것이 매우 중요합니다. 가변 형상의 공기 흡입구를 사용하면 충격파를 적절하게 제어할 수 있습니다. 그들은 또한 가지고 있을 수도 있습니다 바이패스 플랩속도를 바꾸지 않고 공기 흡입구에서 공기를 빼냅니다.

쌀. 2.2. 가변 목 공기 흡입구(원본 Rolls-Royce 도면 기반)

쌀. 2.3. 외부/내부 압축 공기 흡입구(원본 Rolls-Royce 도면 기반)

이동식 공기 흡입구

이동식 공기 흡입구의 경우 입구 단면적(Concorde)은 이동식 중앙 콘(SR 71)을 통해 변경됩니다. 이를 통해 압축기 입구의 씰 충격을 제어할 수 있습니다.

운영 계산

이륙하다. 엔진 공기 흡입구는 압축기 흡입구에서 안정적인 공기 흐름을 유지하도록 설계되었습니다. 난류를 일으키는 흐름의 교란으로 인해 실속이나 압축기 서지가 발생할 수 있습니다.

공기 흡입구는 높은 받음각에 대처할 수 없으며 안정적인 공기 흐름을 유지합니다. 가장 중요한 순간 ​​중 하나는 엔진이 이륙 추력으로 가속되는 동안 발생합니다. 흡기 공기 흐름은 측풍의 영향을 받을 수 있으며, 특히 S자형 흡입구가 있는 꼬리 장착형 엔진의 경우 더욱 그렇습니다(TriStar, 727). 발생할 수 있는 흐름 정지 및 서지를 방지하기 위해 반드시 따라야 하는 작동 설명서의 절차가 있습니다. 이는 일반적으로 작동 모드를 이륙 속도(약 60~80노트(정지 없이 이륙))로 부드럽게 증가시키기 전에 항공기의 점진적인 움직임으로 구성됩니다.

착빙. 특정 조건에서는 공기 흡입구 결빙이 발생할 수 있습니다. 이는 일반적으로 외부 공기 온도가 +10°C 미만이거나 눈에 보이는 습도가 있거나 활주로에 물이 고여 있거나 활주로 가시 범위가 1,000m 미만일 때 발생합니다. 이러한 조건이 있는 경우 조종사는 엔진을 켜야 합니다. -얼음 시스템.

손상. 공기 흡입구가 손상되거나 통로가 거칠어지면 들어오는 공기 흐름에 난류가 발생하고 압축기의 흐름이 중단되어 실속이나 서지가 발생할 수 있습니다. 공기 흡입구를 검사할 때 트림 패널의 손상 및 표면 거칠기가 고르지 않은지 주의하십시오.

이물질 흡입. 항공기가 지상에 있거나 지상 근처에 있는 동안 이물질을 흡입하면 필연적으로 압축기 블레이드가 손상될 수 있습니다. 시동을 걸기 전에 엔진 공기 흡입구 앞 지면에 충분한 주의를 기울여 느슨한 암석이나 기타 잔해물이 없는지 확인하십시오. 이는 공기 흡입구가 동체 위에 위치한 꼬리 장착형 엔진에는 적용되지 않습니다. 그들은 이물질의 흡수로 인해 훨씬 ​​덜 고통받습니다.

비행 중 난기류. 비행 중 심한 난기류로 인해 커피가 쏟아질 뿐만 아니라 엔진의 공기 흐름도 방해받을 수 있습니다. 사용 설명서에 명시된 난류 속도와 올바른 RPM/EPR을 사용하면 압축기 고장 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 또한 엔진이 꺼질 가능성을 줄이기 위해 지속적인 점화를 활성화하는 것이 바람직하거나 필요할 수도 있습니다.

지상 작전. 대부분의 압축기 손상은 이물질이 흡입되어 발생합니다. 압축기 블레이드가 손상되면 시스템 형상이 변경되어 성능 저하, 압축기 흐름 정체, 심지어 엔진 서지 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 피해를 미연에 방지하기 위해서는 주차공간의 잔해물을 사전에 제거하는 조치가 중요합니다. 다음으로, 비행 전 점검 중에 조종사는 엔진 공기 흡입구에 이물질이 없는지 확인해야 합니다. 책임은 여기서 끝나지 않으며, 비행 후에는 오염 물질의 축적과 자동 회전을 방지하기 위해 흡입구와 배기 덕트에 플러그를 설치해야 합니다.

시동, 활주 및 역추력 중에 이물질이 공기 흡입구로 유입될 수 있으므로 잠재적인 손상을 방지하기 위해 최소한의 추력을 가해야 합니다.

가스터빈 엔진 작동 중에 인력이 공기 흡입구로 빨려들어 심각한 피해와 일부 사망자가 발생했습니다. 작동 중인 엔진 가까이에서 작업을 수행해야 하는 경우 특별한 주의를 기울여야 합니다.

3장 – 압축기

압축기

· 압축기 목적 목록.

· 항공기 엔진에 사용되는 원심형 및 축형 압축기에 대한 설명.

· 압축기 단계의 주요 구성 요소 이름과 기능에 대한 설명입니다.

· 압축기 단계의 가스 매개변수(p, t, v) 변화에 대한 설명입니다.

· "압력 증가 비율"이라는 용어 정의 및 원심 및 축 압축기 단계의 값 표시.

· 2단 원심 압축기의 장점을 나타냅니다.

· 축류 압축기와 비교하여 원심 압축기의 장점과 단점을 나열합니다.

· 축형 및 원심형 압축기를 갖춘 일부 엔진의 이름입니다.

· 축류 압축기의 환형 공기 채널이 좁아지는 현상에 대한 설명.

· 축형 압축기 단계의 입력 및 출력 속도 표시.

· 축류 압축기의 압력비는 최대 35이고 출구 온도는 최대 600°C임을 나타냅니다.

· 속도 삼각형을 사용하여 압축기 블레이드가 비틀리는 이유에 대한 설명입니다.

· VNA의 목적 표시.

· 지면에서 회전할 때 압축기가 딸깍 소리를 내는 이유 표시, 즉 자동 회전으로 인해.

· 최신 엔진의 2축(및 3축) 압축기 설계, 작동 원리 및 장점에 대해 설명합니다.

· "압축기 실속" 및 "서지"라는 용어의 정의.

· 흐름 정지 및 서지를 유발하는 다음 조건을 나타냅니다.

o 속도(RPM)가 증가함에 따라 연료 소비가 급격히 증가합니다.

o 저속, 즉 작은 가스;

o 지상에 강한 측풍;

o 엔진 공기 흡입구 결빙;

o 압축기 블레이드의 오염 또는 손상;

o 엔진 공기 흡입구가 손상되었습니다.

다음 정지 및 서지 표시기에 대한 설명:

o 엔진의 비정상적인 소음;

o 진동;

o RPM 변동;

o EGT 증가;

o 공기 흡입 및 배기 장치에서 연소 가스가 빠져나가는 경우가 있습니다.

· 흐름 정지 시 조종사의 조치를 나열합니다.

· 흐름 정지 및 서지 가능성을 최소화하기 위한 설계 방법에 대한 설명입니다.

· 실속 및 서지를 방지하기 위한 조종사의 조치를 지시합니다.

· RPM, 실속 한계, 안정적인 작동 및 가속 라인이 포함된 압축기 다이어그램(서지 범위)에 대한 설명입니다.

021 03 03 03 디퓨저.디퓨저 기능 설명

압축기 유형

연소실에 연료를 추가하고 터빈에서 연소 생성물을 팽창시키기 전에 공기를 압축해야 합니다.

오늘날 엔진에 사용되는 압축기에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 하나는 엔진을 통해 축류를 생성하고 다른 하나는 원심 흐름을 생성합니다.

두 경우 모두 압축기는 샤프트를 통해 압축기 임펠러에 연결된 터빈에 의해 구동됩니다.