RU2350765C1 - Устройство для локализации оборвавшейся лопатки вентилятора турбореактивного двигателя - Google Patents

Abstract

Устройство предназначено для работы в авиационных двигателях и наземных газотурбинных установках. Устройство состоит из скрепленных между собой через смежные модули двигателя наружного и внутреннего слоистых соосных корпусов вентилятора и полости между ними. Наружный корпус содержит силовой непробиваемый лопаткой слой, выполненный из высокопрочного полимерного материала типа органопластика. Внутренний корпус содержит пробиваемый лопаткой основной слой из материала с повышенным модулем упругости и динамической жесткости, формирующий наружный контур воздушного тракта вентилятора. На внутренней поверхности основного слоя нанесен слой абразивно изнашиваемого материала. В полости между наружным и внутренним корпусами сформирован дополнительный, контактирующий с оборвавшейся лопаткой, слой с заданным регулируемым сопротивлением передвижению этой лопатки в окружном направлении. После обрыва лопатка свободным концом движется по касательной к внутренней поверхности основного слоя внутреннего корпуса, центробежными силами пробивает его и уходит из зоны вращения венца лопаток. Дополнительный слой способствует потере части оставшейся кинетической энергии оборвавшейся лопатки за счет выворачивания и укладке ее в среде с заданным сопротивлением между корпусами. Далее лопатка плашмя ложится на внутреннюю поверхность наружного корпуса, с малыми контактными напряжениями не пробивая его. Такая конструкция устройства позволяет вывести оборвавшуюся лопатку из зоны вращения, обеспечивает ее локализацию в объединенном корпусе вентилятора, имеет меньшую массу и габариты. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к газотурбинным двигателям и может быть использовано в осевых вентиляторах, компрессорах и турбинах авиационных турбореактивных двигателей и наземных газотурбинных установок.

При эксплуатации турбореактивных двигателей не исключена возможность разрушения отдельной лопатки компрессора или турбины, а тем более крупногабаритной лопатки вентилятора двухконтурного двигателя. Высокая кинетическая энергия оборвавшейся лопатки может быть причиной ситуации, влияющей на безопасность полета. Авиационные правила требуют создания и использования таких корпусов двигателей, которые должны обеспечивать локализацию разрушенной рабочей лопатки внутри двигателя. Вследствие обрыва лопатки не должно быть последующих повреждений элементов двигателя и планера. Это особенно важно для турбореактивных двигателей большой степени двухконтурности с крупноразмерными широкохордными лопатками, стоимость каждой из которых достаточно высока.

Известен статор турбомашины, содержащий силовой корпус осевого компрессора и защитное кольцо из композиционного материала, установленное в корпусе изнутри над венцом лопаток с образованием кольцевой полости. Кольцевая полость статора может быть заполнена эластичным наполнителем (см. Авт.Свидет. СССР №906211 А1, 17.04.1997, 6 F04D 29/52). Такое выполнение статора позволяет избежать выброса оторвавшихся кусков пера лопаток за пределы компрессора или их отскока в проточную часть, что повышает надежность турбомашины. Однако в этой конструкции имеется жесткий корпус и поэтому не могут быть обеспечены условия того, что оборвавшаяся у корневого сечения профильная часть лопатки полностью уйдет в кольцевую полость корпуса из зоны вращения венца лопаток. Это может привести к последующему разрушению оставшихся целыми лопаток.

Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемое устройство, является гондола ТРДД с устройством для локализации оборвавшейся лопатки вентилятора (см. Патент США №5516258, НКИ 415/9, May 14, 1996). Устройство для локализации обломка лопатки вентилятора авиационного двигателя состоит из скрепленных между собой через смежные модули двигателя наружного и внутреннего слоистых соосных кольцевых корпусов вентилятора с местами крепления к модулям по торцам и полостью между ними, где наружный корпус содержит силовой слой, выполненный в виде обечайки, и над ним непробиваемый оборвавшейся лопаткой слой и слой сотового материала, а внутренний - пробиваемый обломком лопатки основной слой, формирующий наружный контур воздушного тракта вентилятора, из прочного легкого материала типа углепластика и расположенный на его наружной поверхности слой сотового материала, который повышает жесткость основного несущего слоя. Когда лопатка вентилятора обрывается, она движется в радиальном направлении. При радиальном движении лопатка пробивает, теряя кинетическую энергию, слои внутреннего корпуса, силовой слой внешнего корпуса и удерживается непробиваемым слоем волокнистого материала из, например, ароматического полиамида Kevlar в кольцевой полости между наружным и внутренним корпусами. Устройство удовлетворительно справляется с удержанием обломка лопатки от вылета за пределы корпуса вентилятора. Однако при прямом радиальном движении оборвавшейся лопатки для гашения его кинетической энергии требуется значительная строительная высота пробиваемых слоев материала, а для размещения его в полости между корпусами - значительное расстояние между ними, что увеличивает габариты гондолы двигателя. Кроме того, нет гарантии, что лопатка, оборвавшаяся у корня, полностью уберется из зоны вращения венца лопаток и не станет источником разрушения оставшихся лопаток.

Проблема локализации оборвавшейся лопатки в пределах двигателя связана с решением комплекса сложных технических задач и выполнением определенных требований. Эти требования порой являются противоречивыми и поэтому решение этой проблемы не является однозначным. Обычными требованиями к устройству для локализации оборвавшейся лопатки являются:

- минимальный вес конструкции;

- сохранение достаточной жесткости и несущей способности корпуса после обрыва лопатки и пробития корпуса;

- максимальная стойкость конструкции к ударному воздействию оборвавшейся лопатки и работе несбалансированного ротора в течение заданного времени;

- уменьшение последующих за обрывом лопатки разрушений элементов ротора;

- снижение влияния повышенной температуры в области свободных концов лопаток на механические характеристики используемых материалов, особенно материалов на полимерной основе;

- снижение эффекта врезания оборвавшейся лопатки острыми кромками в корпус;

- образование ниши минимальных габаритов в корпусе для укладки оборвавшейся лопатки;

- минимальное раскрытие стыков фланцев корпуса и т.д.

В основу изобретения положено решение следующих задач:

- снижение повреждений любых элементов двигателя и планера, вызываемых оборвавшейся лопаткой вентилятора;

- создание непробиваемого оборвавшейся лопаткой вентилятора корпуса минимального веса и габаритов;

- увод за минимальное время оборвавшейся лопатки из зоны вращения венца лопаток и локализация ее в корпусе вентилятора для сохранения оставшихся целыми лопаток;

- сохранение после обрыва лопатки работоспособности вентилятора в течение заданного времени.

Необходимыми условиями выполнения поставленных задач являются:

- управление кинематикой движения лопатки после обрыва;

- увеличение площади контактной поверхности при соударении оборвавшейся лопатки с непробиваемой частью корпуса вентилятора;

- максимальное гашение кинетической энергии оборвавшейся лопатки в конструкции корпуса вентилятора;

- снижение воздействия оборвавшейся лопатки на другие лопатки;

- обеспечение максимального удаления непробиваемого корпуса от свободных концов лопаток ротора вентилятора.

Изучение кинематики движения оборвавшейся лопатки позволяет наметить пути управления движением лопатки для решения сформулированных проблем. Одной из задач управления движением лопатки является обеспечение такой траектории движения, при которой лопатка вступает в контакт с удерживающим устройством по поверхности большой площади. Такое взаимодействие оборвавшейся лопатки и удерживающего ее корпуса приводит при ударе к относительно низким динамическим напряжениям в корпусе, что позволяет выполнить его более тонким, легким и дешевым.

Поставленные задачи решаются тем, что предлагаемое устройство для локализации оборвавшейся лопатки вентилятора турбореактивного двигателя состоит из скрепленных между собой через смежные модули двигателя наружного и внутреннего слоистых соосных корпусов вентилятора с местами крепления к модулям по торцам и полостью между ними. Наружный корпус содержит силовой слой, выполненный в виде обечайки, и над ним непробиваемый оборвавшейся лопаткой слой. Внутренний корпус, формирующий наружный контур воздушного тракта вентилятора, содержит пробиваемый оборвавшейся лопаткой основной слой.

В соответствии с изобретением силовой и непробиваемый слои наружного корпуса выполнены из одного высокопрочного полимерного материала с малым удельным весом типа органопластика и объединены. Основной слой внутреннего корпуса изготовлен из материала с повышенным модулем упругости и динамической жесткости и содержит также слой абразивно изнашиваемого материала, размещенного на внутренней поверхности основного слоя. В полости между наружным и внутренним корпусами сформирован дополнительный контактирующий с оборвавшейся лопаткой слой с заданным регулируемым сопротивлением передвижению оборвавшейся лопатки в окружном направлении.

Такая конструкция корпуса отличается малой массой, предоставляет возможность вывести оборвавшуюся лопатку в полость между корпусами из зоны вращения оставшихся целыми лопаток вентилятора с меньшими разрушениями последних и не позволяет оборвавшейся лопатке выйти за пределы наружного корпуса вентилятора.

Толщину слоя абразивно изнашиваемого материала выбирают такой, чтобы существовал некоторый зазор между периферийным сечением лопаток вентилятора и слоем этого материала в процессе нормального функционирования вентилятора.

Развитие и уточнение совокупности существенных признаков изобретения для частных случаев его выполнения и использования рассмотрены далее.

Выполнение объединенного слоя наружного корпуса из органопластика, например Русар ЭНФБ-3, позволяет получить его наименьшую массу при обеспечении заданных прочностных свойств.

Выполнение основного слоя внутреннего корпуса из металла типа титана или из высокомодулного углепластика типа Кулон позволяет при местном пробивании оборвавшейся лопаткой обеспечить его целостность и жесткость.

Выбор отношения наибольшего диаметра D воздушного тракта вентилятора к толщине h стенки основного слоя внутреннего корпуса в пределах от 150 до 500 для заданных параметров вентилятора при обеспечении выполнения поставленных задач позволяет получить наименьшую массу конструкции. При D/h меньше 150 недопустимо увеличивается масса корпуса, при D/h больше 500 жесткость конструкции снижается.

Для формирования дополнительного слоя полость между корпусами может быть заполнена пенопластом с заданными пористостью и податливостью, например ПС-1 (полистирольного типа).

Для формирования дополнительного слоя полость между корпусами может быть заполнена, например, пресс-материалом на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем с добавлением стеклянных микросфер.

Дополнительный слой может быть выполнен из композиционного материала на полимерной основе, армированного жгутами в форме U-образных петель из органических волокон или базальтовых волокон заданной длины.

Дополнительный слой должен быть отформован по наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, U-образные петли установлены в линию с постоянным шагом и ориентированы вершинами петель в направлении вращения лопаток.

Свободные концы U-образных петель должны быть закреплены кольцевой намоткой композиционного материала в зоне торцов наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса.

В полости между наружным и внутренним корпусами равномерно по окружности могут быть размещены радиальные ребра из углепластика, ориентированные вдоль продольной оси вентилятора.

Дополнительный слой также может быть выполнен из пластин органопластика, которые свободно выложены на внешней поверхности основного слоя внутреннего корпуса или слоя композиционного материала, отформованного на поверхности основного слоя внутреннего корпуса.

Расстояние в полости по радиусу между наименьшим диаметром наружного корпуса и наибольшим диаметром внутреннего корпуса должно составлять от 0,05 до 0,15 длины пера лопатки.

Дополнительный слой может быть выполнен из композиционного материала на полимерной матрице, армированного жгутами в форме U-образных петель из органоволокон или базальтовых волокон, отформованного по наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, и пенопласта, например, типа ПС-1 (полистирольного типа), которым заполнена свободная часть полости между корпусами.

Дополнительный слой может быть выполнен из композиционного материала на полимерной матрице, армированного жгутами в форме U-образных петель из органоволокон или базальтовых волокон, отформованного на наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, и пресс-материала на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем с добавлением стеклянных микросфер, которым заполнена свободная часть полости между корпусами.

Заполнение полости между корпусами пенопластом типа ПС-1 (полистирольного типа) или пресс-материалом на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем и добавлением стеклянных микросфер или выполнение дополнительного слоя из композиционного материала с полимерной основой, отформованного на внешней поверхности основного слоя внутреннего корпуса, армированной жгутами в форме U-образных петель из стекловолокон или базальтовых волокон заданной длины и ориентированных вершинами петель в направлении вращения лопаток, позволяет после пробития внутреннего корпуса оборвавшейся лопаткой развернуть, уложить плашмя и затормозить ее движение в кольцевом пространстве между корпусами.

Размещенные в полости между наружным и внутренним корпусами равномерно по окружности радиальные ребра из углепластика, ориентированные вдоль продольной оси вентилятора, принимают на себя часть кинетической энергии оборвавшейся лопатки, повышают прочность и жесткость объединенного корпуса вентилятора.

Выполнение дополнительного слоя в полости между наружным и внутренним корпусами вентилятора из пластин органопластика, которые подвижно выложены на внешней поверхности основного слоя внутреннего корпуса, позволяет им при ударе поглощать часть ее кинетической энергии лопатки.

Выбор расстояния в полости по радиусу между наименьшим диаметром наружного корпуса и наибольшим диаметром внутреннего корпуса до величины не ниже 0.05 длинны пера лопатки позволяет разместить в этой полости оборвавшиеся фрагменты лопатки.

Выбор расстояния в полости по радиусу между наименьшим диаметром наружного корпуса и наибольшим диаметром внутреннего корпуса до величины не выше 0.15 длинны пера лопатки позволяет не увеличивать массу устройства.

Выполнение дополнительного слоя из композиционного материала на полимерной матрице, армированного жгутами в форме U-образных петель из стекловолокон или базальтовых волокон, который отформован по наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса и пенопласта, например, типа ПС-1 (полистирольного типа), которым заполнена свободная часть полости между корпусами, обеспечивает непробиваемость корпуса устройства.

Выполнение дополнительного слоя из композиционного материала на полимерной матрице, армированного жгутами в форме U-образных петель из стекловолокон или базальтовых волокон, который отформован по наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, и полимерного материала на основе эпоксидного связующего в смеси со стеклянными микросферами и минеральным наполнителем, которым заполнена свободная часть полости между корпусами, также обеспечивает непробиваемость корпуса устройства.

Сочетание приведенных средств формирования дополнительного слоя усиливает эффект регулируемого сопротивления передвижению лопатки в кольцевой полости между корпусами.

Таким образом, решены поставленные в изобретении задачи:

- исключаются повреждения оборвавшейся лопаткой вентилятора любых элементов двигателя и планера;

- создан непробиваемый оборвавшейся лопаткой вентилятора корпус минимального веса и габаритов;

- оборвавшаяся лопатки уводится из зоны вращения венца лопаток за минимальное время, размещается в кольцевой полости между корпусами вентилятора и теряет там свою кинетическую энергию;

- после обрыва лопатки вентилятор сохраняет свою работоспособность в течение заданного времени.

Настоящее изобретение поясняется последующим подробным описанием устройства для локализации оборвавшейся лопатки вентилятора авиационного двигателя со ссылкой на иллюстрации, представленные на фиг.1-7, где:

На фиг.1 изображен продольный разрез корпуса вентилятора турбореактивного двигателя;

На фиг.2 - вид А фиг.1 на армированный дополнительный слой внутреннего корпуса вентилятора;

На фиг.3 - продольный разрез наружного и внутреннего корпусов вентилятора с размещенными в полости между ними радиальными ребрами;

На фиг.4 - схема поэтапного движения оборвавшейся лопатки в тракте и корпусе вентилятора;

На фиг.5 - схема поэтапного движения оборвавшейся лопатки в полости с радиальными ребрами между наружным и внутренним корпусами;

На фиг.6 - продольный разрез корпуса вентилятора с дополнительным слоем из листов органопластика, выложенным вокруг внутреннего корпуса;

На фиг.7 - разрез Б-Б фиг.6.

Устройство для локализации оборвавшейся лопатки вентилятора турбореактивного двигателя состоит (см. фиг.1) из скрепленных между собой через смежные модули 1 и 2 двигателя наружного 3 и внутреннего 4 слоистых соосных корпусов вентилятора с местами крепления к модулям 1 и 2 по торцам 5, 6, 7, 8 и полостью 9 между ними. Наружный корпус 3 содержит силовой слой 10, выполненный в виде обечайки, непробиваемой оборвавшейся лопаткой 11.

Внутренний корпус 4 содержит формирующий наружный контур воздушного тракта вентилятора, пробиваемый оборвавшейся лопаткой 11, основной слой 12. Силовой и непробиваемый слой 10 наружного корпуса 3 выполнен из высокопрочного полимерного материала с малым удельным весом из органопластика типа Русар ЭНФБ-3. Внутренний корпус 4 выполнен из материала с повышенным модулем упругости и динамической жесткости и содержит слой 13 абразивно изнашиваемого материала, размещенного на внутренней поверхности основного слоя 12. В полости 9 между наружным 3 и внутренним 4 корпусами сформирован дополнительный контактирующий с оборвавшейся лопаткой 11 слой с заданным регулируемым сопротивлением передвижению этой лопатки 11 в кольцевом направлении.

Основной слой 12 внутреннего корпуса 4 выполнен из металла, например титанового сплава, или высокомодульного углепластика типа Кулон. Причем отношение наибольшего диаметра воздушного тракта 14 вентилятора к толщине стенки основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 составляет от 150 до 500. Для формирования дополнительного слоя полость 9 между корпусами 3 и 4 может быть заполнена пенопластом (не показано), например, типа ПС-1 (полистирольного типа). В другом варианте для формирования дополнительного слоя полость 9 заполнена пресс-материалом на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем с добавлением стеклянных микросфер (не показано).

Еще в одном варианте дополнительный слой выполнен из композиционного материала 15 с полимерной основой, отформованного на наружной поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 в зоне венца лопаток 11. Композиционный материал 15 армирован волокнистыми жгутами в форме U-образных петель 16, которые установлены между слоями композиционного материале в линию с постоянным шагом и ориентированы (см. фиг.2) вершинами петель 16 в направлении вращения лопаток 11. Свободные концы U-образных петель 16 закреплены кольцевой намоткой 17 и 18 композиционного материала 15 в зоне торцов наружной поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4. Длина U-образных петель 16 выбирается такой, чтобы они не оказывали сопротивления на радиальное движение лопатки 11 до непробиваемого силового слоя 10 наружного корпуса 3. В полости 9 между наружным 3 и внутренним 4 корпусами (см. фиг.3) могут быть размещены равномерно по окружности радиальные ребра 19 из углепластика, ориентированные вдоль продольной оси вентилятора. Дополнительный слой в полости 9 может быть выполнен из пластин 20 органопластика, которые свободно выложены на внешней поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 или слоя композиционного материала 15, отформованного на поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 (см. фиг.6 и фиг.7).

Следует отметить, что расстояние В (см. фиг.1) в полости 9 по радиусу между наименьшим диаметром наружного корпуса 3 и наибольшим диаметром внутреннего корпуса 4 составляет от 0,05 до 0,15 длины пера лопатки. При меньшей величине расстояния В оборвавшаяся лопатка может не уложиться в полости между корпусами, а при большей - это может привести к повышению диаметра и увеличению массы корпуса 3.

Поставленные перед устройством задачи решаются в предположении, что обрыв лопатки 11 является единовременным процессом. После обрыва лопатка 11 (см. фиг.4) движется периферийным сечением со скольжением по касательной к внутренней поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 и под действием центробежных нагрузок пробивает его. При начальном контакте лопатки 11 с корпусом 4 радиальная скорость мала. Она составляет (l/D)^0,5 величины окружной скорости ω. Здесь l - зазор между периферийным сечением лопатки и корпусом. При дальнейшем движении в полости 9 между корпусами 3 и 4 лопатка 11 своей периферийной частью контактирует со средой с заданным регулируемым сопротивлением ее передвижению в окружном направлении. Этой средой может быть пенопласт с заданной пористостью и податливостью или пресс-материал на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем со стеклянными микросферами, что позволяет развернуть лопатку и уложить ее в кольцевой полости 9 между корпусами 3 и 4. Кроме того, такая среда способствует потере части кинетической энергии оборвавшейся лопатки. Такой средой может быть также дополнительный слой 15 из композиционного материала на наружной поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4, армированный жгутами с U-образными петлями 16 из органических или базальтовых волокон. После пробития слоя 12 петли 16, входя в контакт с периферийной частью лопатки 11, препятствуют движению этой части лопатки в окружном направлении, а корневая часть лопатки в то же время по инерции под действием центробежных сил движется в сторону наружного корпуса. Описанные перемещения позволяют уложить лопатку в кольцевой полости 9 между корпусами 3 и 4. Разместившись в полости 9, лопатка 11 воздействует остатком кинетической энергии на непробиваемый слой 10 корпуса 3 не периферийным сечением малой площади, а повышенной площадью боковой поверхности, что существенно снижает динамические контактные напряжения и позволяет непробиваемый слой 10 корпуса 3 выполнить более тонким и меньшей массы. Тем самым, непробиваемый слой 10 наружного корпуса 3 обеспечивает локализацию оборвавшейся лопатки 11 в пределах двигателя.

В случае размещения в полости 9 по окружности радиальных ребер 19 (см. фиг.3) оборвавшаяся лопатка после пробития основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 ударяет по ним. Ребра 19 при ударе принимают на себя часть энергии оборвавшейся лопатки 11, теряют устойчивость и образуют еще один защитный слой, который необходимо срезать лопатке перед контактом с непробиваемым слоем 10 наружного корпуса 3.

Дополнительный слой, сформированный в полости 9 из пластин 20 органопластика (см. фиг.6 и фиг.7), свободно выложенных вокруг внешней поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4 или слоя композиционного материала 15, отформованного на поверхности основного слоя 12 внутреннего корпуса 4, после удара начинает движение в сторону непробиваемого слоя 10 наружного корпуса 3, поглощая часть энергии лопатки 11.

Сочетание приведенных выше средств формирования дополнительного слоя в кольцевой полости 9 между корпусами 3 и 4 позволяет в широких пределах регулировать сопротивление передвижению лопатки 11 в этой полости в кольцевом направлении, но несколько усложняет конструкцию корпуса вентилятора. Например, используя сочетание приведенных средств формирования дополнительного слоя, можно, в зависимости от заданных нагрузок, уменьшить размер В между наружным 3 и внутренним 4 корпусами вентилятора и толщину слоев 10 и 12.

Предложенные технические решения целесообразно также использовать для локализации оборвавшихся лопаток высоконагруженных компрессоров и турбин.

Claims (14)

1. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки вентилятора турбореактивного двигателя, состоящее из скрепленных между собой через смежные модули двигателя наружного и внутреннего слоистых соосных корпусов вентилятора с местами крепления к модулям по торцам и полостью между ними, где наружный корпус содержит силовой слой, выполненный в виде обечайки, и над ним не пробиваемый оборвавшейся лопаткой слой, а внутренний - формирующий наружный контур воздушного тракта вентилятора, пробиваемый оборвавшейся лопаткой основной слой, отличающееся тем, что силовой и непробиваемый слои наружного корпуса выполнены из одного высокопрочного полимерного материала с малым удельным весом типа органопластика и объединены, внутренний корпус выполнен из материала с повышенным модулем упругости и динамической жесткости и содержит слой абразивно изнашиваемого материала, размещенного на внутренней поверхности основного слоя, а в полости между наружным и внутренним корпусами сформирован дополнительный контактирующий с оборвавшейся лопаткой слой с заданным регулируемым сопротивлением передвижению этой лопатки в окружном направлении.

2. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что объединенный слой наружного корпуса выполнен из органопластика типа Русар ЭНФБ-3.

3. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что основной слой внутреннего корпуса выполнен из металла или высокомодульного углепластика типа Кулон.

4. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что отношение наибольшего диаметра воздушного тракта вентилятора к толщине стенки основного слоя внутреннего корпуса составляет от 150 до 500.

5. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что для формирования дополнительного слоя полость между корпусами заполнена пенопластом с заданными пористостью и податливостью, например ПС-1 (полистирольного типа).

6. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что для формирования дополнительного слоя полость между корпусами заполнена, например, пресс-материалом на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем с добавлением стеклянных микросфер.

7. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что дополнительный слой выполнен из композиционного материала на полимерной основе, армированного жгутами в форме U-образных петель из органических волокон или базальтовых волокон заданной длины.

8. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.7, отличающееся тем, что дополнительный слой отформован на наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, U-образные петли установлены в линию с постоянным шагом и ориентированы вершинами петель в направлении вращения лопаток.

9. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.7, отличающееся тем, что свободные концы U-образных петель закреплены кольцевой намоткой композиционного материала в зоне торцов наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса.

10. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что в полости между наружным и внутренним корпусами равномерно по окружности размещены радиальные ребра из углепластика, ориентированные вдоль продольной оси вентилятора.

11. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что дополнительный слой выполнен из пластин органопластика, которые свободно выложены на внешней поверхности основного слоя внутреннего корпуса или слоя композиционного материала, отформованного на поверхности основного слоя внутреннего корпуса.

12. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что расстояние в полости по радиусу между наименьшим диаметром наружного корпуса и наибольшим диаметром внутреннего корпуса составляет от 0,05 до 0,15 длины пера лопатки.

13. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что дополнительный слой выполнен из композиционного материала на полимерной матрице, армированного жгутами в форме U-образных петель из органоволокон или базальтовых волокон, отформованного на наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, и пенопласта, например ПС-1 (полистирольного типа), которым заполнена свободная часть полости между корпусами.

14. Устройство для локализации оборвавшейся лопатки по п.1, отличающееся тем, что дополнительный слой выполнен из композиционного материала на полимерной матрице, армированного жгутами в форме U-образных петель из органоволокон или базальтовых волокон, отформованного на наружной поверхности основного слоя внутреннего корпуса, и пресс-материала на основе эпоксидного связующего с минеральным наполнителем с добавлением стеклянных микросфер, которым заполнена свободная часть полости между корпусами.

Images