RU2796081C2 - Aircraft propulsion system - Google Patents
Aircraft propulsion system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796081C2 RU2796081C2 RU2021120236A RU2021120236A RU2796081C2 RU 2796081 C2 RU2796081 C2 RU 2796081C2 RU 2021120236 A RU2021120236 A RU 2021120236A RU 2021120236 A RU2021120236 A RU 2021120236A RU 2796081 C2 RU2796081 C2 RU 2796081C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sectors
- sector
- fairing
- nacelle
- rotor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к области движительных систем для летательного аппарата. В частности, оно касается движительной системы с убирающимся обтекателем гондолы.The present invention relates to the field of aircraft propulsion systems. In particular, it concerns a propulsion system with a retractable nacelle fairing.
Уровень техникиState of the art
Предшествующий уровень техники представлен, в частности, документами СН-А2-711721, US-A1-2006/284007, US-A1-2016/023754 и WO-A1-2017/154552.The prior art is represented, in particular, by documents CH-A2-711721, US-A1-2006/284007, US-A1-2016/023754 and WO-A1-2017/154552.
Движительная система для летательного аппарата содержит по меньшей мере один ротор или воздушный винт, имеющий множество лопастей, установленных на вращающемся валу.The aircraft propulsion system comprises at least one rotor or propeller having a plurality of blades mounted on a rotating shaft.
Существуют летательные аппарата, в частности, летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой (ВВП или VTOL - сокращение от Vertical Take-Off and Landing на английском языке), имеющие движительные системы с простыми роторами, когда они содержат только один ротор, или с роторами противоположного вращения, когда они содержат роторы, объединенные в пары и вращающиеся в противоположных направлениях.There are aircraft, in particular vertical take-off and landing (VTOL or VTOL - short for Vertical Take-Off and Landing in English), having propulsion systems with simple rotors when they contain only one rotor, or with rotors of the opposite rotation, when they contain rotors combined in pairs and rotating in opposite directions.
Эти движительные системы являются системами либо с капотированными роторами (при этом ротор окружен кольцевым обтекателем гондолы), либо с открытыми роторами, при этом движительные системы и, в частности, роторы (открытые или капотированные) могут быть установлены на поворотном валу, обеспечивающем ориентацию движительных систем и, следовательно, роторов между вертикальным положением и горизонтальным положением, например, ориентацию по вертикали для вертикального взлета или посадки, и ориентацию по горизонтали для нормального полета или режима самолета.These propulsion systems are either canned rotor systems (with the rotor surrounded by an annular nacelle fairing) or open rotor systems, whereby the propulsion systems and in particular the rotors (open or canned) can be mounted on a rotary shaft providing orientation of the propulsion systems. and hence the rotors between a vertical position and a horizontal position, such as a vertical orientation for vertical takeoff or landing, and a horizontal orientation for normal flight or aircraft mode.
Капотированные роторы имеют ряд следующих преимуществ:Hooded rotors have the following advantages:
- значительное уменьшение звуковой сигнатуры ротора при прямом излучении;- a significant reduction in the sound signature of the rotor with direct radiation;
- защита лопастей ротора относительно окружающих препятствий;- protection of rotor blades against surrounding obstacles;
- улучшение характеристик ротора, в частности, во время режима висения летательного аппарата или на низкой скорости движения.- improvement of rotor performance, in particular during the hover mode of the aircraft or at low speed.
Действительно, капотированная гондола обеспечивает ротору дополнительную тягу в режиме висения, во время взлета или на низкой скорости движения, связанную с влиянием капотированной гондолы на воздушный поток на выходе ротора относительно направления прохождения этого воздушного потока на капотированной гондоле, называемого также трубой потока. В частности, в отсутствие обтекателя гондолы в случае открытого ротора воздушный поток на выходе ротора претерпевает естественное сужение в направлении внутрь. Иначе говоря, диаметр трубы потока уменьшается в сторону выхода, достигая диаметра, равного половине сечения ротора.Indeed, the cowled nacelle provides the rotor with additional thrust in hover, during takeoff or at low speed, due to the influence of the cowled nacelle on the airflow at the outlet of the rotor relative to the direction of passage of this airflow on the cowled nacelle, also called the flow tube. In particular, in the absence of a nacelle fairing, in the case of an open rotor, the airflow at the outlet of the rotor undergoes a natural contraction towards the inside. In other words, the diameter of the flow pipe decreases towards the outlet, reaching a diameter equal to half the rotor section.
С другой стороны, в случае капотированного ротора выходное сечение обтекателя гондолы определяет форму трубы воздушного потока, а именно по существу постоянную цилиндрическую форму на выходе обтекателя гондолы, что препятствует его естественному сужению.On the other hand, in the case of a shrouded rotor, the outlet section of the nacelle fairing determines the shape of the airflow tube, namely a substantially constant cylindrical shape at the outlet of the nacelle fairing, which prevents its natural narrowing.
Тяговый баланс зависит от выходного сечения обтекателя гондолы, при этом чем больше выходное сечение обтекателя гондолы, тем больше тяговый баланс. Действительно, тяга, создаваемая в присутствии обтекателя гондолы, генерируется на уровне передней кромки упомянутого обтекателя за счет локального разрежения, связанного с прохождением воздушного потока в обход обтекателя гондолы. Чем больше расход воздуха, поступающего в движительную систему, иначе говоря, чем больше выходное сечение обтекателя гондолы, тем сильнее это разрежение и, следовательно, тем больше создаваемая тяга.The traction balance depends on the outlet section of the nacelle fairing, and the larger the outlet section of the nacelle fairing, the greater the traction balance. Indeed, the thrust generated in the presence of the nacelle fairing is generated at the level of the leading edge of said fairing due to the local rarefaction associated with the passage of the air flow around the nacelle fairing. The greater the flow rate of air entering the propulsion system, in other words, the greater the outlet section of the nacelle fairing, the stronger this rarefaction and, consequently, the greater the generated thrust.
Однако на высокой скорости тяговый КПД капотированного ротора уменьшается. Действительно, когда скорость продвижения летательного аппарата повышается, эффективность капотированного ротора снижается по причине быстрого увеличения лобового сопротивления, вызываемого присутствием обтекателя гондолы. Таким образом, тяговый КПД уменьшается в зависимости от режима вращения и от размера ротора.However, at high speeds, the traction efficiency of the canned rotor decreases. Indeed, as the forward speed of the aircraft increases, the efficiency of the cowled rotor decreases due to the rapid increase in drag caused by the presence of the nacelle fairing. Thus, the traction efficiency decreases depending on the rotation mode and on the size of the rotor.
В случае капотированного ротора отдается предпочтение маскированию шумового излучения и безопасности на периметре ротора в ущерб тяговому КПД в полете на крейсерской скорости летательного аппарата, то есть на высокой скорости движения.In the case of a shrouded rotor, noise emission masking and safety at the perimeter of the rotor are favored at the expense of propulsion efficiency in flight at the cruising speed of the aircraft, i.e. at high speed.
С другой стороны, в случае движительной системы с открытым ротором (без обтекателя гондолы вокруг ротора) отсутствует лобовое сопротивление, которое могло бы создаваться обтекателем гондолы, поэтому тяговый КПД является оптимальным, обеспечивая, в частности, более значительные высоты полета или обеспечивая более значительную продолжительность полета. On the other hand, in the case of an open rotor propulsion system (without a nacelle fairing around the rotor), there is no drag that could be created by a nacelle fairing, so the propulsion efficiency is optimal, providing, in particular, higher flight altitudes or providing a longer flight duration. .
Однако отсутствие обтекателя вокруг роторов приводит к более значительным шумовым излучениям и, следовательно, к значительному отрицательному шумовому воздействию. Кроме того в этом случае лопасти ротора оказываются не защищенными, что повышает риск столкновения с препятствием и, следовательно, снижает безопасность ротора, что представляет собой, в частности, риск во время фаз полета вблизи земли или посадочной инфраструктуры. Наконец, в отсутствие обтекателя гондолы для открытого ротора теряется эффект тяги обтекателя гондолы в режиме висения или на низкой скорости движения.However, the absence of a fairing around the rotors results in more noise emissions and therefore a significant negative noise impact. In addition, in this case, the rotor blades are not protected, which increases the risk of collision with an obstacle and, therefore, reduces the safety of the rotor, which is, in particular, a risk during phases of flight near the ground or landing infrastructure. Finally, in the absence of a nacelle fairing for an open rotor, the thrust effect of the nacelle fairing in hover mode or at low speed is lost.
Таким образом, открытые роторы и капотированные роторы имеют дополнительные преимущества. Действительно, важно иметь возможность сочетать преимущество эффекта тяги обтекателя гондолы и уменьшение шумового воздействия во время фаз полета на низкой скорости движения или в режиме висения, оснащая движительную систему обтекателем гондолы, выполняющим роль экрана над роторами, и преимущество движительной системы с открытым ротором, имеющей лучший КПД в фазах полетов на более высокой скорости или когда окружающая среда полета не вынуждает соблюдать требования защиты ротора или требования, связанные с шумовым воздействием.Thus, open rotors and canned rotors have additional advantages. Indeed, it is important to be able to combine the advantage of the thrust effect of the nacelle fairing and the reduction of noise during the low speed or hover phases of flight by equipping the propulsion system with a nacelle fairing acting as a shield over the rotors and the advantage of an open rotor propulsion system having better Efficiency during higher speed flight phases or when the flight environment does not force rotor protection or noise requirements.
В настоящее время существуют газотурбинные двигатели, имеющие регулируемый капот на входе обтекателя гондолы, окружающего ротор газотурбинного двигателя (в направлении прохождения воздушного потока во время работы газотурбинного двигателя). Этот капот выполнен с возможностью перемещаться скольжением в осевом направлении относительно продольной оси газотурбинного двигателя, чтобы менять входную геометрию обтекателя гондолы и обеспечивать, таким образом, увеличение тяги и снижение шума. Капот содержит множество сегментов, которые могут располагаться радиально наружу на входе обтекателя гондолы и убираться относительно продольной оси газотурбинного двигателя таким образом, чтобы на низкой скорости во время взлетов или во время посадок летательного аппарата, оснащенного таким газотурбинным двигателем, капот был полностью выпущен, тогда как на высокой скорости капот полностью убран.Currently, there are gas turbine engines having an adjustable hood at the inlet of the nacelle fairing surrounding the rotor of the gas turbine engine (in the direction of the air flow during operation of the gas turbine engine). This hood is axially movable relative to the longitudinal axis of the gas turbine engine to change the inlet geometry of the nacelle fairing and thus increase thrust and reduce noise. The bonnet comprises a plurality of segments which may be positioned radially outward at the inlet of the nacelle fairing and retracted relative to the longitudinal axis of the gas turbine engine so that at low speed during takeoffs or during landings of an aircraft equipped with such a gas turbine engine, the hood is fully extended, while at high speed, the hood is completely retracted.
Это решение, хотя и отвечает задаче оптимизации акустики ротора и аэродинамических полетных характеристик летательного аппарата, не позволяет решить все вышеупомянутые проблемы, поскольку гондола с обтекателем остается вокруг ротора, создавая, таким образом, дополнительное лобовое сопротивление на высокой скорости движения.This solution, while meeting the challenge of optimizing the acoustics of the rotor and the aerodynamic flight characteristics of the aircraft, does not solve all of the aforementioned problems, since the nacelle with the fairing remains around the rotor, thus creating additional drag at high speed.
Были также предложены обтекатели гондол ротора для летательного аппарата, частично убирающиеся в окружном направлении вокруг ротора. Такой обтекатель гондолы содержит неподвижную стенку и подвижную стенку, выполненную с возможностью перемещаться относительно неподвижной стенки, чтобы частично открывать ротор, в частности, во время фаз посадки летательного аппарата, чтобы ограничивать клиренс ротора, при этом открытая часть ротора обращена к земле. Однако угловой участок убирания обтекателя гондолы остается незначительным по отношению к угловому участку обтекателя гондолы, который остается неподвижным вокруг ротора, поэтому такое решение тоже не позволяет решить вышеупомянутые проблемы.Rotor nacelle fairings for aircraft have also been proposed, partially retractable in a circumferential direction around the rotor. Such a nacelle fairing comprises a fixed wall and a movable wall movable relative to the fixed wall in order to partially open the rotor, in particular during landing phases of the aircraft, in order to limit the clearance of the rotor, with the open part of the rotor facing the ground. However, the nacelle cowl retracting corner portion remains small with respect to the nacelle fairing corner portion which remains stationary around the rotor, so this solution also fails to solve the above problems.
Следовательно, существует потребность в простом и эффективном решении вышеупомянутых проблем.Therefore, there is a need for a simple and effective solution to the above problems.
Настоящее изобретение призвано предложить решение, позволяющее просто и быстро адаптировать движительную систему летательных аппаратов с целью оптимизации их аэродинамических и акустических характеристик в зависимости от фаз полетов и от окружающей среды, в которой они перемещаются, одновременно обеспечивая безопасность роторов.The present invention aims to provide a solution to easily and quickly adapt the propulsion system of aircraft in order to optimize their aerodynamic and acoustic performance depending on the phases of flight and the environment in which they move, while ensuring the safety of the rotors.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Для этого изобретением предложена движительная система для летательного аппарата, содержащая по меньшей мере один ротор и гондолу, имеющую обтекатель, расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора, причем этот обтекатель гондолы разбит на секторы и содержит по меньшей мере один неподвижный сектор и секторы, убирающиеся в окружном направлении относительно оси вращения ротора, отличающаяся тем, что убирающиеся секторы содержат по меньшей мере один ряд секторов, телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор, и по меньшей мере один второй ряд секторов, телескопически убирающихся внутрь или на упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор, при этом упомянутый по меньшей мере один неподвижный сектор имеет угловой размер вокруг упомянутой оси, меньший или равный 90°.To do this, the invention proposes a propulsion system for an aircraft, containing at least one rotor and a nacelle having a fairing located around said at least one rotor, this nacelle fairing is divided into sectors and contains at least one fixed sector and sectors retractable in the circumferential direction relative to the axis of rotation of the rotor, characterized in that the retractable sectors contain at least one row of sectors, telescopically retractable inside or on the said at least one fixed sector, and at least one second row of sectors, telescopically retractable inside or on the said at least one fixed sector, wherein said at least one fixed sector has an angular dimension around said axis less than or equal to 90°.
Таким образом, заявленная движительная система позволяет в зависимости от потребностей летательного аппарата просто и быстро использовать либо капотированный ротор, либо открытый ротор.Thus, the claimed propulsion system allows, depending on the needs of the aircraft, to simply and quickly use either a cowled rotor or an open rotor.
Согласно примеру выполнения, убирающиеся секторы первого ряда секторов могут убираться телескопически один внутрь другого или внутрь упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора, и убирающиеся секторы второго ряда секторов могут убираться телескопически один внутрь другого или внутрь упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора.According to an exemplary embodiment, the retractable sectors of the first row of sectors can retract telescopically one inside the other or inside said at least one fixed sector, and the retractable sectors of the second row of sectors can retract telescopically one inside the other or inside said at least one fixed sector.
Предпочтительно убирающиеся секторы выполнены с возможностью срабатывания своего убирания либо автоматически в зависимости от заранее определенных условий полета летательного аппарата, либо по специальной команде пользователя.Preferably, the retractable sectors are configured to trigger their retract either automatically depending on predetermined flight conditions of the aircraft, or upon a specific user command.
Предпочтительно убирающиеся секторы имеют общую трубчатую форму и имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от одного окружного конца к противоположному окружному концу, что обеспечивает их легкую посадку друг в друга в убранном положении и одновременно их телескопическое перемещение во время их развертывания или их убирания. Эта форма усеченного конца обеспечивает также герметичность между двумя смежными секторами.Preferably, the retractable sectors have an overall tubular shape and each have transverse dimensions that decrease from one circumferential end to the opposite circumferential end, allowing them to easily fit into each other in the retracted position and simultaneously telescopically move during their deployment or retraction. This truncated end shape also provides a seal between two adjacent sectors.
Предпочтительно каждый из рядов секторов содержит:Preferably, each of the rows of sectors comprises:
- концевой сектор; и- end sector; And
- по меньшей мере один промежуточный сектор;- at least one intermediate sector;
при этом концевой сектор первого ряда секторов содержит средства конечного направления и блокировки, выполненные с возможностью взаимодействия с комплементарными средствами конечного направления и блокировки, которыми оснащен концевой сектор второго ряда секторов, для блокировки обтекателя гондолы в закрытом положении.wherein the end sector of the first row of sectors comprises end guiding and locking means configured to interact with complementary end guiding and locking means equipped with the end sector of the second row of sectors to lock the nacelle fairing in the closed position.
Таким образом, обтекатель гондолы надежно удерживается в развернутом положении.Thus, the nacelle fairing is securely held in the deployed position.
Предпочтительно по меньшей мере некоторые из секторов содержат средства уплотнения, например, на уровне их окружных концов, выполненные с возможностью обеспечения герметичности с со смежным сектором или смежными секторами.Preferably, at least some of the sectors contain sealing means, for example, at the level of their circumferential ends, made with the possibility of ensuring tightness with the adjacent sector or adjacent sectors.
Эти средства уплотнения, кроме обеспечения герметичности обтекателя гондолы, обеспечивают подачу горячего воздуха внутрь секторов для борьбы с обледенением, в случае необходимости.These sealing means, in addition to ensuring the tightness of the nacelle fairing, ensure the supply of hot air to the interior of the sectors to combat icing, if necessary.
Предпочтительно движительная система содержит устройство активации развертывания или убирания секторов каждого ряда, причем это устройство содержит двунаправленную систему с кулисой для телескопического развертывания и убирания упомянутых секторов, из неподвижного сектора или внутрь неподвижного сектора или на неподвижный сектор.Preferably, the propulsion system comprises a device for activating the deployment or retraction of sectors of each row, this device comprising a bi-directional system with a yoke for telescopic deployment and retraction of said sectors, from the fixed sector or into the fixed sector or onto the fixed sector.
Согласно предпочтительному примеру выполнения, двунаправленная приводная система содержит шестерни и сегменты зубчатой рейки, приводимые в движение одним электрическим двигателем, при этом двунаправленная система выполнена с возможностью зацепления шестерни по меньшей мере с одной зубчатой рейкой концевого сектора, затем, последовательно, зацепления шестерен с зубчатыми рейками каждого промежуточного сектора, от одного к другому, от неподвижного сектора в случае развертывания обтекателя гондолы или до неподвижного сектора в случае убирания обтекателя гондолы.According to a preferred exemplary embodiment, the bi-directional drive system comprises gears and rack segments driven by a single electric motor, wherein the bi-directional system is configured to engage the pinion with at least one end sector gear rack, then subsequently engaging the gears with the racks. of each intermediate sector, from one to another, from the fixed sector in the case of deploying the nacelle fairing or to the fixed sector in the case of retracting the nacelle fairing.
Предпочтительно секторы содержат по меньшей мере один сегмент кулисы, имеющий поперечное сечение U-образной формы.Preferably, the sectors comprise at least one yoke segment having a U-shaped cross section.
Таким образом, они могут развертываться в окружном направлении, обеспечивая хорошее развертывание обтекателя гондолы тоже в окружном направлении.Thus, they can be deployed in the circumferential direction, ensuring good deployment of the nacelle fairing also in the circumferential direction.
Объектом настоящего изобретения является также способ управления обтекателем гондолы заявленной движительной системы для летательного аппарата из открытого, соответственно закрытого положения обтекателя упомянутой гондолы. отличающийся тем, что убирающиеся секторы телескопически развертываются, соответственно заходят друг в друга в окружном направлении относительно оси вращения ротора, из упомянутого по меньшей мере одного неподвижного сектора или внутрь него или на него.The subject of the present invention is also a method for controlling the fairing of the nacelle of the claimed propulsion system for an aircraft from the open, respectively closed position of the fairing of said nacelle. characterized in that the retractable sectors are telescopically deployed, respectively go into each other in the circumferential direction relative to the axis of rotation of the rotor, from the said at least one fixed sector or into it or onto it.
Согласно примеру осуществления заявленного способа управления, развертывание обтекателя гондолы из положения открывания обтекателя гондолы содержит следующие этапы:According to an exemplary embodiment of the claimed control method, deploying the nacelle fairing from the nacelle fairing opening position comprises the following steps:
- обнаруживают заранее определенное условие полета для автоматического управления или ручного управления закрыванием обтекателя гондолы;- detecting a predetermined flight condition for automatic control or manual control of the closing of the nacelle fairing;
- передают запрос на развертывание секторов в блок контроля и управления;- transmitting a request for deploying sectors to the control and management unit;
- подают команду на удлинение в двунаправленную приводную систему для развертывания обтекателя гондолы в окружном направлении вокруг ротора от неподвижного сектора или каждого неподвижного сектора;- command to extend the bidirectional drive system to deploy the nacelle fairing in the circumferential direction around the rotor from the fixed sector or each fixed sector;
- блокируют обтекатель гондолы в развернутом положении при помощи средств блокировки концевого сектора или каждого концевого сектора;- blocking the fairing of the nacelle in the deployed position by means of blocking the end sector or each end sector;
- обнаруживают условия активной блокировки в развернутом положении и оповещают о них пользователя.- detect active lock conditions in the deployed position and notify the user about them.
Предпочтительно заранее определенным условием автоматического управления закрыванием обтекателя гондолы является фаза в режиме висения летательного аппарата или скорость движения летательного аппарата, меньшая или равная 180 км/час.Preferably, the predetermined condition for the automatic control of closing the nacelle fairing is an aircraft hovering phase or an aircraft speed less than or equal to 180 km/h.
Согласно другому примеру осуществления заявленного способа управления, убирание обтекателя гондолы из положения закрывания обтекателя гондолы содержит следующие этапы:According to another exemplary embodiment of the claimed control method, retracting the nacelle fairing from the nacelle fairing closing position comprises the following steps:
- обнаруживают заранее определенное условие полета для автоматического управления или ручного управления открыванием обтекателя гондолы;- detecting a predetermined flight condition for automatic control or manual control of the opening of the nacelle fairing;
- передают запрос на убирание секторов в блок контроля и управления;- transmitting a request for removing sectors to the monitoring and control unit;
- подают команду на укорачивание в двунаправленную приводную систему для убирания обтекателя гондолы в окружном направлении вокруг ротора вплоть до полного захождения друг в друга секторов в неподвижный сектор или каждый неподвижный сектор;- submit a shortening command to the bidirectional drive system to retract the nacelle fairing in the circumferential direction around the rotor until the sectors completely overlap each other in the fixed sector or each fixed sector;
- блокируют обтекатель гондолы в убранном положении;- block the fairing of the gondola in the retracted position;
- обнаруживают условия активной блокировки в убранном положении и оповещают о них пользователя.- detect active interlock conditions in the retracted position and notify the user about them.
Предпочтительно заранее определенным условием автоматического управления открыванием обтекателя гондолы является скорость движения летательного аппарата, превышающая 180 км/час.Preferably, the predetermined condition for the automatic control of the opening of the nacelle fairing is the speed of the aircraft in excess of 180 km/h.
Как было указано выше, переход движительной системы к конфигурации с открытым ротором или с капотированным ротором происходит просто, быстро и безопасно.As stated above, transitioning a propulsion system to an open rotor or canopied rotor configuration is simple, quick and safe.
Наконец, объектом настоящего изобретения является летательный аппарат, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну движительную систему, имеющую любой из вышеупомянутых признаков, при этом движительная система установлена с возможностью поворота на летательном аппарате при помощи поворотного вала, вынесенного или сквозного относительно ротора.Finally, the object of the present invention is an aircraft, characterized in that it contains at least one propulsion system having any of the above features, while the propulsion system is installed with the possibility of rotation on the aircraft by means of a rotary shaft, remote or through relative to the rotor.
Таким образом, летательный аппарат может легко переходить из классического режима к режиму вертикального взлета или посадки, легко адаптируясь к окружающей среде, в которой он должен перемещаться.Thus, the aircraft can easily change from the classic mode to the vertical takeoff or landing mode, easily adapting to the environment in which it must fly.
Краткое описание фигурBrief description of the figures
Другие признаки и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 - схематичный вид в перспективе первого примера выполнения заявленной движительной системы с показом гондолы с обтекателем в развернутом положении, при этом движительная система находится в горизонтальном положении.Fig. 1 is a schematic perspective view of a first exemplary embodiment of the claimed propulsion system, showing the fairing nacelle in a deployed position with the propulsion system in a horizontal position.
Фиг. 2 - вид, аналогичный фиг. 1, с показом движительной системы в вертикальном положении.Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 showing the propulsion system in a vertical position.
Фиг. 3 - вид, аналогичный фиг. 1, с показом обтекателя гондолы во время убирания.Fig. 3 is a view similar to FIG. 1 showing the nacelle fairing during retraction.
Фиг. 4 - вид, аналогичный фиг. 1, где обтекатель гондолы почти полностью убран.Fig. 4 is a view similar to FIG. 1, where the nacelle fairing is almost completely retracted.
Фиг. 5 - схематичный вид летательного аппарата, оснащенного заявленными движительными системами, гондолы которых показаны с обтекателем в развернутом положении вокруг роторов.Fig. 5 is a schematic view of an aircraft equipped with the claimed propulsion systems, the nacelles of which are shown with the fairing in a deployed position around the rotors.
Фиг. 6 - вид, аналогичный фиг. 5, где некоторые гондолы показаны с их обтекателем в убранном положении, а другие показаны с их обтекателем в развернутом положении.Fig. 6 is a view similar to FIG. 5, where some nacelles are shown with their fairings in the retracted position and others are shown with their fairings in the deployed position.
Фиг. 7 - схематичный вид в перспективе второго примера выполнения заявленной движительной системы с показом гондолы с обтекателем в развернутом положении, при этом движительная система находится в горизонтальном положении.Fig. 7 is a schematic perspective view of a second exemplary embodiment of the claimed propulsion system, showing the fairing nacelle in a deployed position, with the propulsion system in a horizontal position.
Фиг. 8 - вид, аналогичный фиг. 7, где обтекатель гондолы почти полностью убран.Fig. 8 is a view similar to FIG. 7, where the nacelle fairing is almost completely retracted.
Фиг. 9а - схематичный вид с показом посадки друг в друга двух смежных секторов обтекателя гондолы.Fig. 9a is a schematic view showing two adjacent sectors of a nacelle fairing fitting into each other.
Фиг. 9b - детальный вид в разрезе без соблюдения размеров с показом приводных буртиков двух смежных секторов обтекателя гондолы.Fig. 9b is a detailed unsized sectional view showing the drive collars of two adjacent sectors of the nacelle fairing.
Фиг. 10 - схематичный детальный вид примера выполнения концевого сектора.Fig. 10 is a schematic detailed view of an exemplary embodiment of the end sector.
Фиг. 11 - схематичный детальный вид набора секторов обтекателя гондолы и их приводной системы в соответствии с изобретением.Fig. 11 is a schematic detailed view of a set of nacelle fairing sectors and their drive system in accordance with the invention.
Фиг. 12 - вид в перспективе набора сегментов кулисы заявленной приводной системы в развернутом положении.Fig. 12 is a perspective view of a set of yoke segments of the inventive drive system in a deployed position.
Фиг. 13 - частичный детальный вид в разрезе спереди с показом сегментов кулисы заявленной приводной системы в убранном положении.Fig. 13 is a partial detailed front sectional view showing the yoke segments of the claimed drive system in the retracted position.
Фиг. 14 - детальный вид системы шестерен с выборкой зазора приводной системы, показанной на фиг. 11.Fig. 14 is a detailed view of the gear system with the drive system play shown in FIG. eleven.
Фиг. 15 - детальный вид устройства выборки смещения зубьев системы шестерен/зубчатой рейки в соответствии с изобретением.Fig. 15 is a detailed view of a gear/rack rack tooth offset device according to the invention.
Подробное описаниеDetailed description
В настоящей заявке термины «дистальный» и «проксимальный» использованы для обозначения положения секторов каждого ряда по отношению к неподвижному сектору этого ряда. Термины «внутренний» и «наружный» использованы для обозначения составных элементов каждого сектора.In this application, the terms "distal" and "proximal" are used to denote the position of the sectors of each row with respect to the fixed sector of that row. The terms "internal" and "external" are used to refer to the constituent elements of each sector.
Как правило, движительная система включает в себя:As a rule, the propulsion system includes:
- гондолу;- gondola;
- двигатель и его систему управления и контроля;- engine and its control and monitoring system;
- и, в случае тяги от воздушного винта или ротора, воздушный винт или ротор(ы).- and, in the case of propeller or rotor propulsion, the propeller or rotor(s).
Гондола является элементом, позволяющим встроить двигатель в летательный аппарат, и она содержит:The gondola is an element that allows the engine to be integrated into the aircraft, and it contains:
- обтекатели (позволяющие закрыть двигатель, капотировать роторы, улавливать воздух в виде потока во время работы летательного аппарата, создавать эффект тяги, производить реверс тяги на турбореактивных двигателях, …);- fairings (allowing you to close the engine, cowl the rotors, trap air in the form of a stream during the operation of the aircraft, create a thrust effect, reverse thrust on turbojet engines, ...);
- оборудование, устанавливаемое на двигателе (такое как обшивка двигателя, объединяющая электрические, гидравлические, пневматические сети, известные под сокращением EBU от английского Engine Build-up Unit); и- equipment installed on the engine (such as the engine casing, which combines electrical, hydraulic, pneumatic networks, known by the abbreviation EBU for the English Engine Build-up Unit); And
- системы крепления на летательном аппарате.- mounting systems on the aircraft.
На фиг. 1-4 в упрощенном виде представлен первый вариант выполнения движительной системы 100 для летательного аппарата в соответствии с изобретением.In FIG. 1-4 show in simplified form a first embodiment of a
Движительная система 100 содержит в данном случае по меньшей мере один ротор 110 и обтекатель 120 гондолы, расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора 110. Движительная система 100 может быть установлена на летательном аппарате 1 неподвижно. Движительная система 100 может быть также установлена на поворотному валу 10, вынесенном относительно оси вращения Х ротора 110. Поворотный вал 10 закреплен при помощи любого средства на движительной системе 100, с одной стороны, и на летательном аппарате 1, с другой стороны, и обеспечивает ориентацию движительной системы 100 на летательном аппарате 1, обеспечивая поворот движительной системы 100 вокруг продольной оси L1 поворотного вала 10 в направлении стрелки F при помощи известных приводов между горизонтальным положением, показанным на фиг. 1, и вертикальным положением, показанным на фиг. 2. Этот поворот позволяет летательному аппарату 1 переходить из классического режима, как для самолета, к режиму ВВП или вертолета.The
Ротор 110 движительной системы 100 соединен с летательным аппаратом 1 при помощи стойки 111, на которой установлен двигатель 112, например, электрический двигатель, приводящий во вращение ротор 110 через силовой вал, что само по себе известно. Согласно не ограничительному представленному примеру, каждый ротор 110 содержит две лопасти 113.The
Обтекатель 120 гондолы разбит на множество секторов. Согласно примеру, представленному на фиг. 1-4, обтекатель 120 гондолы разбит на восемь секторов, поделенных на два ряда, при этом секторы, относящиеся к первому ряду, обозначены буквой “a”, и секторы, относящиеся к второму ряду, обозначены буквой “b”.The
Так, обтекатель 120 гондолы содержит:Thus, the nacelle fairing 120 contains:
- два неподвижных сектора 130а, 130b;- two
- четыре промежуточных сектора 141а, 142а, 141b, 142b; и- four
- два концевых сектора 150а, 150b.- two
Секторы объединены, таким образом, в ряды, при этом первый ряд содержит неподвижный сектор 130а, два промежуточных сектора 141а, 142а и концевой сектор 150а, и второй ряд содержит неподвижный сектор 130b, два промежуточных сектора 141b, 142b и концевой сектор 150b. Первый ряд и второй ряд выполнены с возможностью взаимодействовать друг с другом таким образом, чтобы образовать обтекатель 120 гондолы.The sectors are thus arranged in rows, with the first row containing a
Обтекатель 120 гондолы движительной системы 100 может быть установлен непосредственно на секции крыла или фюзеляжа летательного аппарата 1 или на поворотном валу 10 через неподвижные секторы 130а, 130b.The fairing 120 of the nacelle of the
Промежуточные секторы и концевые секторы являются убирающимися в окружном направлении относительно оси вращения Х ротора 110. В частности, согласно первому варианту выполнения, концевой сектор 150а может телескопически убираться внутрь дистального промежуточного сектора 142а, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь проксимального промежуточного сектора 141а, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 130а. Точно так же, концевой сектор 150b может телескопически убираться внутрь дистального промежуточного сектора 142b, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь проксимального промежуточного сектора 141b, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 130b.The intermediate sectors and end sectors are retractable in a circumferential direction relative to the rotational axis X of the
Согласно другому (не показанному) примеру выполнения, секторы могут убираться друг на друга и на неподвижный сектор. Иначе говоря, концевой сектор 150а может телескопически убираться на дистальный промежуточный сектор 142а, который, в свою очередь, может телескопически убираться на проксимальный промежуточный сектор 141а, который, в свою очередь, может телескопически убираться на неподвижный сектор 130а. Точно так же, концевой сектор 150b может телескопически убираться на дистальный промежуточный сектор 142b, который, в свою очередь, может телескопически убираться на проксимальный промежуточный сектор 141b, который, в свою очередь, может телескопически убираться на неподвижный сектор 130b.According to another (not shown) embodiment, the sectors can be retracted on top of each other and onto the fixed sector. In other words, the
В дальнейшем тексте настоящей заявки убирание представлено (со ссылками на чертежи) согласно варианту выполнения, в котором убирающиеся секторы выполнены с возможностью телескопического убирания друг в друга от наиболее дистального к наиболее проксимальному, затем в неподвижный сектор, хотя этот пример и не является ограничительным.In the following text of this application, retraction is presented (with reference to the drawings) according to an embodiment in which the retractable sectors are made with the possibility of telescopic retraction into each other from the most distal to the most proximal, then into a fixed sector, although this example is not restrictive.
Можно предусмотреть только один неподвижный сектор 130ab, общий для рядов “a” и “b”, вместо двух неподвижных секторов 130а и 130b, и в этом случае обтекатель 120 гондолы будет разбит на семь секторов.It is possible to provide only one fixed sector 130ab, common to rows “a” and “b”, instead of two
Таким образом, обтекатель 120 гондолы может переходить из полностью развернутого положения вокруг ротора, показанного на фиг. 1 и 2, в полностью убранное положение, показанное на фиг.4, и в этом случае ротор 110 можно приравнять к открытому ротору. Действительно, в этом примере сумма угловых размеров неподвижных секторов 130а, 130b вокруг оси Х вращения ротора 110 меньше или равна 90°, поэтому в убранном положении обтекателя 120 гондолы ротор 110 движительной системы 100 подобен открытому ротору.In this way, the nacelle fairing 120 can transition from a fully deployed position around the rotor shown in FIG. 1 and 2 to the fully retracted position shown in FIG. 4, in which case the
На фиг. 5 и 6 показан летательный аппарат 1, содержащий четыре движительные системы 100 с двойными роторами 110 противоположного вращения. На фиг. 5 все движительные системы 100 показаны с обтекателем 120 гондолы, полностью развернутым вокруг роторов 110. На фиг. 6 две движительные системы 100 показаны с обтекателями 120 гондолы, полностью развернутыми вокруг их соответствующих роторов 110, тогда как две другие движительные системы 100 показаны с обтекателем 120 гондолы, убирающиеся секторы которых полностью убраны внутрь неподвижных секторов 130аb.In FIG. 5 and 6 show an aircraft 1 comprising four
В данном случае летательный аппарат 1 показан в классическом режиме, то есть в режиме поступательного полета или в режиме «самолета». Однако поворотный вал 10 позволяет летательному аппарату 1 переходить в режим ВВП (режим вертикального полета), обеспечивая подъемную силу летательного аппарата.In this case, the aircraft 1 is shown in the classic mode, that is, in the forward flight mode or in the "airplane" mode. However, the
В представленных примерах некоторые из движительных систем 100 установлены на верхней поверхности крыльев летательного аппарата 1. Вместе с тем, эти движительные системы 100 могут быть установлены также на внутренней поверхности крыльев летательного аппарата.In the examples shown, some of the
На фиг. 7 и 8 представлен второй вариант выполнения движительной системы 200 для летательного аппарата в соответствии с изобретением.In FIG. 7 and 8 show a second embodiment of an
Аналогично первому варианту выполнения, движительная система 200 содержит в данном случае по меньшей мере один ротор 210 и обтекатель 220 гондолы, расположенный вокруг упомянутого по меньшей мере одного ротора 210. Движительная система 200 может быть установлена на летательном аппарате неподвижно. Движительная система 200 может быть также установлена на поворотному валу 20, проходящем через ротор 210 перпендикулярно относительно оси вращения Х ротора 210. Поворотный вал 20 закреплен при помощи любого средства на движительной системе 200, с одной стороны, и на летательном аппарате 1, с другой стороны, и обеспечивает ориентацию движительной системы 200 на летательном аппарате 1, обеспечивая поворот движительной системы 200 вокруг продольной оси L2 поворотного вала 20 в направлении стрелки F при помощи известных приводов между горизонтальным положением, показанным на фиг. 7 или 8, и вертикальным положением (не показано). Этот поворот позволяет летательному аппарату переходить из классического режима, как для самолета, к режиму ВВП или вертолета.Similar to the first embodiment, the
Ротор 210 движительной системы 200 соединен с летательным аппаратом при помощи стойки 211, на которой установлен двигатель 212, например, электрический двигатель, приводящий во вращение ротор 210 через силовой вал, что само по себе известно. Согласно представленному варианту выполнения, стойка 211 ротора 210 совпадает с поворотным валом 20. Согласно представленному не ограничительному примеру, каждый ротор 210 содержит две лопасти 213.The
Обтекатель 220 гондолы разбит на множество секторов. Согласно примеру, представленному на фиг. 7 и 8, обтекатель 220 гондолы разбит на десять секторов, поделенных на четыре ряда, которые обозначены буквами “a”, “b”, “c” и “d”.The
Так, обтекатель 220 гондолы содержит:Thus, the nacelle fairing 220 comprises:
- два неподвижных сектора 230ad, 230bc;- two fixed sectors 230ad, 230bc;
- четыре промежуточных сектора 240а, 240b, 240c и 240d; и- four
- четыре концевых сектора 250а, 250b, 250c и 250d.- four
Секторы объединены в ряды, при этом первый ряд содержит участок неподвижного сектора 230ad, промежуточный сектор 240а и концевой сектор 250а; второй ряд содержит участок неподвижного сектора 230bc, промежуточный сектор 240b и концевой сектор 250b; третий ряд содержит участок неподвижного сектора 230bc, промежуточный сектор 240с и концевой сектор 250с, и четвертый ряд содержит участок неподвижного сектора 230ad, промежуточный сектор 240d и концевой сектор 250d. Четыре ряда выполнены с возможностью взаимодействовать парами, образуя обтекатель 220 гондолы.The sectors are arranged in rows, with the first row containing a portion of the fixed sector 230ad, an
В этом варианте выполнения неподвижный сектор 230ad является общим для рядов секторов “a” и “d”, и неподвижный сектор 230bc является общим для рядов секторов “b” и “c”. Можно предусмотреть, чтобы каждый ряд имел собственный неподвижный сектор, и этом в этом случае обтекатель 220 гондолы будет разбит на двенадцать секторов.In this embodiment, fixed sector 230ad is common to rows of sectors “a” and “d”, and fixed sector 230bc is common to rows of sectors “b” and “c”. It is possible to provide that each row has its own fixed sector, in which case the fairing 220 of the nacelle will be divided into twelve sectors.
Обтекатель 220 гондолы движительной системы 200 может быть установлен непосредственно на секции крыла или фюзеляжа летательного аппарата или на поворотном валу 20 через свои неподвижные секторы 230ad, 230bc.The fairing 220 of the nacelle of the
Промежуточные секторы и концевые секторы могут убираться в окружном направлении относительно оси вращения Х ротора 210. В частности, согласно первому не ограничительному варианту выполнения, концевой сектор 250а может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240а, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230ad. Точно так же, концевой сектор 250b может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240b, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230bc; концевой сектор 250c может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240c, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230bc; и концевой сектор 250d может телескопически убираться внутрь промежуточного сектора 240d, который, в свою очередь, может телескопически убираться внутрь неподвижного сектора 230ad.The intermediate sectors and end sectors can be retracted in a circumferential direction relative to the axis of rotation X of the
Как было указано выше, можно предусмотреть другой вариант выполнения, не показанный на фигурах, в котором убирающиеся секторы 240а и 250d-240d, соответственно 250b-240b и 250с-240с телескопически убираются на неподвижные секторы 230ad, соответственно 230bc.As mentioned above, it is possible to provide another embodiment, not shown in the figures, in which the
Таким образом, обтекатель 220 гондолы может переходить из полностью развернутого положения вокруг ротора, показанного на фиг. 7, в полностью убранное положение, показанное на фиг. 8, и в этом случае ротор 210 можно приравнять к открытому ротору. Действительно, в этом примере сумма угловых размеров неподвижных секторов 230ad, 230bc вокруг оси Х вращения ротора 210 меньше или равна 90°, поэтому в убранном положении обтекателя 220 гондолы ротор 210 движительной системы 200 подобен открытому ротору.In this way, the nacelle fairing 220 can transition from a fully deployed position around the rotor shown in FIG. 7 to the fully retracted position shown in FIG. 8, in which case the
Для облегчения понимания в дальнейшем тексте настоящей заявки, общем для двух вышеупомянутых вариантов выполнения, неподвижные секторы будут обозначаться позицией 30, промежуточные секторы будут обозначаться позицией 40, и концевые секторы будут обозначаться позицией 50.For ease of understanding, in the following text of the present application, common to the two above-mentioned embodiments, the fixed sectors will be indicated by the
Число секторов, образующих обтекатель 120, 220 гондолы, можно выбирать в зависимости от аэродинамических и механических требований.The number of sectors forming the
На фиг. 9а, 9b и 10 показаны убирающиеся секторы. В частности, на фиг. 2а показаны два промежуточных сектора 40а, 40b, фиг. 9b представляет собой детальный вид фиг. 9а, а на фиг.10 показан концевой сектор 50.In FIG. 9a, 9b and 10 show retractable sectors. In particular, in FIG. 2a shows two
Как было указано выше, фигуры иллюстрируют вариант выполнения, в котором убирающиеся секторы 50, 40а, 40с выполнены с возможностью убираться друг в друга от наиболее дистального к наиболее проксимальному и в неподвижный сектор 30. Однако приведенные выше признаки можно адаптировать для варианта выполнения, в котором убирающиеся секторы выполнены с возможностью убираться друг на друга от наиболее дистального к наиболее проксимальному и на неподвижный сектор.As noted above, the figures illustrate an embodiment in which the
Промежуточные 40а, 40b и концевой 50 убирающиеся секторы, а также неподвижный сектор 30 имеют общую трубчатую форму (то есть имеют внутреннюю полость), имеющую главную продольную ось и поперечные сечения.Intermediate 40A, 40b and end 50 retractable sectors, as well as the
Секторы 30, 40а, 40b и 50 имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от так называемого проксимального окружного конца 30’, 40a’, 40b’, 50’ к противоположному так называемому дистальному окружному концу 30”, 40a”, 40b”, 50”. Иначе говоря, сечение проксимального окружного конца 30”, 40a”, 40b”, 50” секторов 30, 40а, 40b, 50 имеет более значительные размеры, чем сечение дистального окружного конца 30’, 40a’, 40b’, 50’ секторов 30, 40а, 40b, 50, что придает им форму усеченного конуса, позволяющую им легко заходить друг в друга в убранном положении. Соответственно, в варианте выполнения, в котором убирающиеся секторы заходят друг на друга и на неподвижный сектор, секторы имеют, каждый, поперечные размеры, которые уменьшаются от так называемого дистального окружного конца к противоположному так называемому проксимальному окружному концу, что придает им форму усеченного конуса, позволяющую им легко заходить друг на друга в убранном положении.The
Для обеспечения такой посадки каждый сектор имеет размеры, меньшие размеров сектора, в который он должен заходить. Соответственно, каждый сектор имеет, размеры, превышающие размеры сектора, на который он должен быть посажен. Например, согласно первому варианту выполнения дистальный промежуточный сектор 40b имеет размеры, меньшие размеров проксимального промежуточного сектора 40а. Все убирающиеся секторы 40а, 40b, 50 предназначены для захождения в неподвижный сектор 30, и, следовательно, этот неподвижный сектор 30 имеет наибольшие размеры, чтобы содержать все другие секторы в убранном положении. Следовательно, концевой сектор 50 является сектором, который имеет наименьшие размеры.To ensure such a landing, each sector has a size smaller than the size of the sector into which it must enter. Accordingly, each sector has dimensions that exceed the dimensions of the sector on which it should be planted. For example, according to the first embodiment, the distal
Форма секторов 30, 40а, 40b и 50 в виде усеченного конуса обеспечивает их телескопически следовать друг за другом во время их развертывания или их убирания. Термин «телескопический» означает, что каждый дистальный сектор заходит, соответственно развертывается, в смежный проксимальный сектор, соответственно из смежного проксимального сектора посредством скольжения дистального сектора в проксимальный сектор, соответственно посредством скольжения дистального сектора из проксимального сектора.The shape of the
Окружные концы каждого сектора имеют буртик (фиг. 9b), обеспечивающий соединение двух смежных секторов между собой во время операций развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Например, промежуточный сектор 40а содержит на своей внутренней поверхности на уровне своего дистального окружного конца 40а” кольцевой буртик 41а, а промежуточный сектор 40b содержит на своей внутренней поверхности на уровне своего проксимального окружного конца 40b’ кольцевой буртик 41b, при этом буртик 41а сектора 40а выполнен с возможностью взаимодействовать с буртиком 41b сектора 40b для обеспечения соединения двух секторов 40а, 40b между собой во время операций развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Это соединение можно осуществлять при помощи любого другого соответствующего средства.The circumferential ends of each sector have a collar (FIG. 9b) to connect two adjacent sectors to each other during deployment or retraction operations of the fairing 120, 220 of the nacelle. For example, the
Убирающиеся секторы 40а, 40b, 50 выполнены с возможностью срабатывания их развертывания или их убирания автоматически в соответствии с условиями полета летательного аппарата 1 или при помощи специального действия пользователя по команде, что будет описано ниже.The
Форма усеченного конуса секторов 30, 40а, 40b и 50 обеспечивает также герметичность между двумя смежными секторами.The truncated cone shape of the
Предпочтительно секторы 30, 40а, 40b и 50 имеют аэродинамический профиль, адаптированный для прохождения воздушного потока во время работы движительной системы 100, 200.Preferably, the
Поскольку секторы 30, 40а, 40b и 50 образуют угловой участок обтекателя 120, 220 гондолы кольцевой формы, то они тоже имеют изогнутую форму.Since the
Секторы 30, 40а, 40b и 50 выполнены из конструктивного материала достаточной прочности, например, такого как алюминиевый сплав или композиционный материал с углеродными волокнами. Предпочтительно структура, образующая секторы 30, 40а, 40b и 50, может иметь также свойства поглощения акустических излучений, чтобы уменьшить шум ротора 110, 210 при развернутом обтекателе 120, 220 гондолы.
На своем дистальном конце концевой сектор 50 имеет площадку 51, выполненную с возможностью опираться на площадку концевого сектора другого ряда секторов, чтобы обеспечивать контакт двух рядов секторов во время развертывания обтекателя 120, 220 гондолы. Чтобы направлять концевые секторы 50 двух рядов во время их вхождения в контакт в конце развертывания, каждый концевой сектор 50 может также содержать устройство 52 конечного направления. Например, это устройство 52 конечного направления может содержать штифт, расположенный на концевом секторе 50 одного из рядов и выполненный с возможностью взаимодействовать с вырезом, выполненным на концевом секторе 50 другого из рядов. At its distal end, the
Концевой сектор 50 первого ряда секторов содержит также средства 53 блокировки, выполненные с возможностью взаимодействовать с комплементарными средствами блокировки, которыми оснащен концевой сектор второго ряда секторов, например, такие как электрически управляемая электромагнитная защелка для стопорения обтекателя гондолы в закрытом положении, а также для улучшения герметичности и аэродинамики обтекателя 120, 220 гондолы.The
Однако этот вариант выполнения предполагает присутствие проводов внутри обтекателя 120, 220 гондолы, для которых необходимо предусмотреть системы наматывания или разматывания одновременно с движениями развертывания и убирания обтекателя 120, 220 гондолы или предусмотреть набор электрических дорожек, выполняемый непосредственно в составных элементах обтекателя 120, 220 гондолы (например, в зубчатых рейках, которые будет описаны ниже).However, this embodiment assumes the presence of wires inside the
Таким образом, другим предпочтительным примером выполнения средств 53 блокировки является механическая защелка, при котором приложение первого нажатия обеспечивает блокировку, а второе нажатие обеспечивает разблокировку.Thus, another preferred embodiment of the locking means 53 is a mechanical latch, in which the application of a first push secures the lock and a second push unlocks.
Из очевидных соображений безопасности необходимо обеспечивать хорошую блокировку обтекателя 120, 220 гондолы в развернутом положении. Таким образом, движительная система 100, 200 может содержать устройство контроля блокировки в развернутом положении обтекателя 120, 220 гондолы, например, такое как аналоговый переключатель. Это устройство контроля предпочтительно может быть выполнено с возможностью оповещения пользователя или вычислительного устройства об активной блокировке обтекателя 120, 220 гондолы в развернутом положении. Точно так же, если аналоговый переключатель обнаруживает плохую блокировку обтекателя 120, 220 гондолы в развернутом положении пользователю летательного аппарата может быть передан тревожный сигнал (например, при помощи звукового или светового сигнала), например, на панель приборов кабины летательного аппарата.For obvious safety reasons, it is necessary to ensure that the fairing 120, 220 of the nacelle is well locked in the deployed position. Thus, the
Для улучшения герметичности обтекателя гондолы и, в частности, герметичности между двумя смежными секторами, по меньшей мере некоторые из этих секторов 30, 40а, 40b и 50 оснащены также средствами уплотнения (не показаны), например, на уровне их окружных концов.In order to improve the tightness of the nacelle fairing, and in particular the tightness between two adjacent sectors, at least some of these
Эти средства уплотнения представляют собой, например, щеточные прокладки, расположенные на наружной поверхности каждого сектора 30, 40а, 40b и 50 на уровне их окружных концов и выполненные с возможностью взаимодействовать с внутренней поверхностью каждого сектора 30, 40а, 40b и 50, которая оказывается напротив эти щеточных прокладок во время развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Это решение является предпочтительным, так как в дополнение к обеспечению герметичности со смежным сектором или смежными секторами эти щеточные прокладки не мешают подаче горячего воздуха во внутреннюю полость трубчатых секторов 30, 40а, 40b и 50 для борьбы с их обледенением, в случае необходимости.These sealing means are, for example, brush pads located on the outer surface of each
Герметичность можно также обеспечивать при помощи любого другого средства или за счет точной подгонки секторов 30, 40а, 40b и 50, но это решение не является предпочтительным.The tightness can also be provided by any other means or by precise fitting of
Для обеспечения телескопического развертывания секторов 30, 40а, 40b и 50 или их убирания посредством последовательной попарной посадки секторов 30, 40а, 40b и 50 друг в друга каждый ряд секторов 30, 40а, 40b и 50 оснащен приводным устройством, таким как двунаправленная приводная система 2 с кулисой типа домкрата с зубчатой рейкой. На фиг. 11-15 детально показана такая двунаправленная приводная система для обтекателя 120, 220, содержащего восемь секторов, распределенных в два ряда по четыре сектора 30, 40а, 40b, 50 в этом примере. In order to allow the
Двунаправленная приводная система 2 содержит множество шестерен 3а, 3b, 3с и множество сегментов 4а, 4b, 4с зубчатой рейки, соединенных соответственно с сегментами 6а, 6b, 6с кулисы.The
Пары шестерня-зубчатая рейка приводятся в действие одним электрическим двигателем 5. Pairs of pinion-toothed rack are driven by one
Как показано на фиг. 11 и 14, зубчатая рейка 4а концевого сектора 50 имеет простые зубья и предназначена для взаимодействия с единственной шестерней 3а. С другой стороны, зубчатая рейка 4b дистального промежуточного сектора 40а имеет двойные зубья и предназначена для взаимодействия с двумя шестернями 3b. Точно так же, зубчатая рейка 4с проксимального промежуточного сектора 40b имеет двойные зубья и предназначена для взаимодействия с двумя шестернями 3с.As shown in FIG. 11 and 14, the
Двунаправленная приводная система 2 выполнена с возможностью располагаться во внутренних полостях трубчатых секторов 30, 40а, 40b и 50. Сегмент 6а кулисы связан с концевым сектором 50. Сегмент 6b кулисы связан с дистальным концевым сектором 40а. Сегмент 6с кулисы связан с проксимальным концевым сектором 40b. Последний сегмент 6d кулисы связан с неподвижным сектором 30. Вместе с тем, несколько сегментов кулисы могут обслуживать один и тот же сектор.The
Как показано на фиг. 11, сегменты 6а, 6b, 6c, 6d кулисы являются концентричными. Они имеют поперечное сечение U-образной формы и изогнуты таким образом, чтобы следовать изогнутой форме секторов 30, 40а, 40b и 50. Сегменты 6а, 6b, 6c, 6d кулисы рассчитаны по размерам и выполнены таким образом, чтобы попарно заходить друг в друга путем скольжения друг в друге.As shown in FIG. 11,
Предпочтительно сегменты 6а, 6b, 6c, 6d кулисы могут быть рассчитаны по размерам таким образом, чтобы обеспечивать механическую прочность обтекателя 120, 220 во всех конфигурациях, когда на него действуют аэродинамические, гравитационные и динамические усилия.Preferably, the
Предпочтительно поверхности этих сегментов кулисы, перемещающиеся относительно друг друга, могут иметь самосмазывающееся покрытие, чтобы предупреждать риски заклинивания или чрезмерного износа.Preferably, the surfaces of these yoke segments moving relative to each other may have a self-lubricating coating to prevent the risk of jamming or excessive wear.
Сегменты 4а, 4b, 4c, 4d зубчатой рейки рассчитаны по размерам и выполнены таким образом, чтобы попарно заходить друг в друга путем скольжения друг в друге, наподобие секторов 30, 40а, 40b и 50.
Двунаправленная система 2 рассчитана по размерам и выполнена таким образом, чтобы избегать любого контакта с роторами 110, 210 во время развертывания или убирания обтекателя 120, 220 гондолы. The
Двунаправленная система 2 выполнена с возможностью приведения в действие шестерен 3a, 3b и 3с, соединенных во вращении с электрическим двигателем 5 через один и тот же вал. Шестерня 3а концевого сектора 50 зацепляется с сегментом 4а зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6а кулисы, затем последовательно с шестернями каждого промежуточного сектора 40а, 40b от одной к другой, от наиболее дистальной к наиболее проксимальной от неподвижного сектора 30 в случае развертывания обтекателя 120, 220 гондолы или до неподвижного сектора 30 в случае убирания обтекателя 120, 220 гондолы. Иначе говоря, шестерня дистального промежуточного сектора 40b зацепляется с сегментом 4b зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6b кулисы, затем шестерня 3с проксимального промежуточного сектора 40а зацепляется с сегментом 4с зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6с кулисы.The
Сегмент 6d кулисы, связанный с неподвижным сектором 30, но не соединяющийся ни с одной зубчатой рейкой, остается неподвижным.
Двунаправленная приводная система 2 содержит также средства 7b, 7c, 7d блокировки в развернутом положении сегментов 6а, 6b, 6c кулисы и, следовательно, убирающихся секторов 40а, 40b, 50. Эти средства блокировки включают в себя, например, механические средства, содержащие два элемента, выполненные с возможностью взаимодействовать (типа кулачка и защелки или штифта и выреза) и расположенные, в случае одного из элементов, на проксимальном конце сегментов 4а, 4b, 4с зубчатой рейки и в случае другого из элементов - на дистальном конце сегментов 6b, 6c, 6d кулисы, что позволяет механически соединять или разъединять сегменты зубчатой рейки, связанные со смежными секторами. Эти средства 7b, 7c, 7d блокировки могут быть средствами электромеханического типа.The
Развертывание и убирание сегментов 6а, 6b, 6c, 6d кулисы и, следовательно, секторов 30, 40а, 40b, 50 происходит последовательно путем последовательной блокировки смежных сегментов при помощи устройств 7b, 7c, 7d блокировки.The deployment and retraction of the
Таким образом, во время развертывания секторов 30, 40а, 40b, 50 вокруг роторов 110, 220 электрический двигатель 5 вращается в первом направлении и приводит во вращение набор шестерен 3а, 3b, 3c. На первой стадии шестерня 3а зацепляется с зубьями сегмента 4а зубчатой рейки для перемещения соответствующего сегмента 6а кулисы за пределы сегмента 6b кулисы, пока сегмент 6а кулисы не соединится с сегментом 6b кулисы при помощи средства 7b блокировки. Затем шестерни 3b зацепляются с зубьями сегмента 4b зубчатой рейки для перемещения соединенных сегментов 6а и 6b кулисы и, в частности, перемещают сегмент 6b кулисы за пределы сегмента 6с кулисы, пока сегмент 6b кулисы не соединится с сегментом 6с кулисы при помощи средства 7с блокировки. Наконец, шестерни 3с зацепляются с зубьями сегмента 4с зубчатой рейки для перемещения соединенных сегментов 6а, 6b и 6с кулисы и, в частности, перемещают сегмент 6с кулисы за пределы сегмента 6d кулисы, пока сегмент 6c кулисы не соединится с сегментом 6d кулисы при помощи средства 7d блокировки.Thus, during the deployment of the
Точно так же, во время убирания секторов 30, 40а, 40b, 50 вокруг роторов 110, 210, электрический двигатель 5 вращается во втором направлении, противоположном к первому направлению, и приводит во вращение набор шестерен 3а, 3b, 3c. На первой стадии средство 7d блокировки разблокируют, и шестерни 3с зацепляются с зубьями сегмента 4с зубчатой рейки для перемещения сегментов 6а, 6b и 6с кулис, соединенных средствами 7b и 7с блокировки, пока сегмент 6с кулисы не зайдет в сегмент 6d кулисы. Затем разблокируют средство 7с блокировки, и шестерни 3b зацепляются с зубьями сегмента 4b кулисы для перемещения сегментов 6а и 6b кулис, соединенных средством 7b блокировки, пока сегмент 6b кулисы не зайдет в сегмент 6с кулисы. Наконец, разблокируют средство 7b блокировки, и шестерня 3а зацепляется с зубьями сегмента 4а зубчатой рейки для перемещения сегмента 6а кулисы, пока сегмент 6а кулисы не зайдет в сегмент 6b кулисы.Similarly, while retracting the
Шестерни 3а, 3b, 3с предпочтительно могут содержать известную систему 8 выборки смещения зубьев, что позволяет предусмотреть только один вал вращения для всех шестерен 3а, 3b и 3с. Например, система 8 выборки смещения зубьев содержит шплинты, заходящие в положении упора в пазы, выполненные в шестернях 3а, 3b и 3с.The
Развертывание и убирание секторов вокруг роторов 110, 210 можно также осуществлять при помощи других способов, например, при помощи специальных пневматических систем.The deployment and retraction of the sectors around the
Так, развертывание обтекателя 120, 220 гондолы движительной системы 100, 200 из положения открывания обтекателя 120, 220 гондолы (иначе говоря, когда убирающиеся секторы 40а, 40b и 50 обтекателя 120, 220 гондолы полностью находятся в неподвижных секторах 30) может происходить либо по ручной команде, либо автоматически при обнаружении заранее определенного условия полета, требующего перехода движительной системы 100, 200 из конфигурации с открытыми роторами в конфигурацию с капотированными роторами. Действительно, если необходимо уменьшить звуковое воздействие, поскольку летательный аппарат 1 летит над заселенными зонами, или если окружающая среда содержит препятствия, которые могут быть опасными для роторов, пользователь может вручную активировать развертывание обтекателя 120, 220 гондолы. В автоматическом режиме развертывание обтекателя 120, 220 гондолы может сработать, если обнаружена фаза в режиме висения, иначе говоря, если летательный аппарат 1 находится неподвижно в воздухе под действием подъемной силы без опоры и поддержки, или если обнаружена низкая скорость движения летательного аппарата 1, то есть когда следует отдать предпочтение тяге обтекателя гондолы. Закрывание обтекателя 120, 220 гондолы может произойти автоматически, если скорость движения летательного аппарата 1 ниже или равна 180 км/ч.Thus, deployment of the fairing 120, 220 of the nacelle of the
Таким образом, когда подают такую ручную команду или когда обнаруживается такое условие, направляется запрос на развертывание секторов 40а, 40b и 50 в блок контроля и управления, который управляет удлинением двунаправленной приводной системы 2, чтобы развернуть обтекатель 120, 220 гондолы.Thus, when such a manual command is given, or when such a condition is detected, a deployment request for
Пары шестерни-зубчатые рейки 4а-4а, 4b-4b и 3с-4с приводятся в действие, как было указано выше.The gear-
Следовательно, секторы 40а, 40b, 50 развертываются в окружном направлении вокруг ротора 110, 210 (в направлении стрелок F1 на фиг. 1-4 и 7 и 8) от концевого сектора 50, который скользит за пределы дистального промежуточного сектора 40а, затем дистальный промежуточный сектор 40а перемещается скольжением из проксимального промежуточного сектора 40b, и, наконец, проксимальный промежуточный сектор 40b перемещается скольжением из неподвижного сектора 30.Therefore, the
Убирающиеся секторы развертываются таким образом до контакта концевых секторов 50 каждого ряда секторов, которые выполнены с возможностью попарного взаимодействия. В конце хода развертывания направляющие средства 52 концевых секторов 50 направляют последние для приведения их соответствующих площадок 51 друг против друга. Затем приводят в действие средства 53 блокировки каждого концевого сектора 50, чтобы заблокировать обтекатель 120, 220 гондолы в положении закрывания. При этом ротор 110, 210 становится капотированным ротором.The retractable sectors are deployed in this way until the contact of the
Точно так же, убирание обтекателя 120, 220 гондолы движительной системы 100, 200 из положения закрывания обтекателя 120, 220 гондолы (иначе говоря, когда обтекатель гондолы полностью развернут вокруг ротора 110, 210) может происходить либо поручной команде, либо автоматически при обнаружении заранее определенного условия полета, требующего перехода движительной системы 100, 200 из конфигурации с капотированными роторами в конфигурацию с открытыми роторами, например, когда обнаруживается высокая скорость движения летательного аппарата 1, то есть предпочтение должно отдаваться тяговому КПД. Согласно примеру выполнения, убирание или открывание обтекателя 120, 220 гондолы может происходить в автоматическом режиме, если скорость движения летательного аппарата 1 превышает 180 км/ч.Similarly, the retraction of the
Таким образом, при обнаружении такой ручной команды или такого условия происходит разблокировка средств 53 блокировки концевых секторов 50 для обеспечения разъединения рядов секторов, которые до этого были связаны своим соответствующим концевым сектором 50. Направляется запрос на убирание секторов 40а, 40b и 50 в блок контроля и управления, который подает команду на укорачивание двунаправленной приводной системы 2, чтобы убрать обтекатель 120, 220 гондолы.Thus, upon detection of such a manual command or such a condition, the locking means 53 of the
Пары шестерни-зубчатые рейки 4а-4а, 4b-4b и 3с-4с приводятся в действие, как было указано выше.The gear-
Следовательно, секторы 40а, 40b, 50 убираются в окружном направлении вокруг ротора 110, 210 (в направлении стрелок F2 на фиг. 1-4 и 7 и 8), начиная с концевого сектора 50, который заходит в дистальный промежуточный сектор 40а, затем дистальный промежуточный сектор 40а заходит в проксимальный промежуточный сектор 40b, и, наконец, проксимальный промежуточный сектор 40b заходит в неподвижный сектор 30.Therefore, the
Когда все убирающиеся секторы 40а, 40b и 50 ряда заходят друг в друга и в неподвижный сектор 30 этого ряда, ротор 110, 210 можно уподобить открытому ротору.When all the
Заявленная движительная система 100, 200 содержит также средства блокировки в положении открывания обтекателя 120, 220 гондолы, иначе говоря, когда все убирающиеся секторы 40а, 40b и 50 ряда заходит друг с друга и в неподвижный сектор 30 этого ряда. Эти средства представляют собой, например, комплементарные механические средства, находящиеся на неподвижном секторе 30 и на концевом секторе 50, причем эти комплементарные средства выполнены с возможностью соединения концевого сектора 50 с неподвижным сектором 30 и, следовательно, всех промежуточных секторов. Другим решением блокировки секторов в убранном положении может быть блокировка вращения электрического двигателя 5.The claimed
В данном случае, из тех же очевидных соображений безопасности необходимо иметь возможность убедиться в хорошей блокировке обтекателя 120, 220 гондолы в убранном положении. Поэтому движительную систему 100, 200 предпочтительно можно оснастить устройством контроля, таким как аналоговый переключатель, выполненный с возможностью оповещения пользователя или вычислительного устройства об активной блокировке обтекателя 120, 220 гондолы в убранном положении. Точно так же, если аналоговый переключатель обнаруживает плохую блокировку обтекателя 120, 220 гондолы в убранном положении, пользователю летательного аппарата может быть передан тревожный сигнал (например, при помощи звукового или светового сигнала), например, на панели приборов кабины летательного аппарата.In this case, for the same obvious safety reasons, it is necessary to be able to ensure that the fairing 120, 220 of the nacelle is well locked in the retracted position. Therefore, the
Таким образом, заявленная движительная система 100, 200 позволяет просто и быстро, в зависимости от потребностей летательного аппарата 1, использовать либо капотированные роторы, либо открытые роторы. Когда обтекатель 120, 220 гондолы полностью развернут вокруг роторов 110, 210, получают полное капотирование ротора. Таким образом, обтекатель 120, 220 гондолы заявленной движительной системы 100, 200 может за счет своей формы, своей конструкции и материалов, из которых он изготовлен, действовать как акустический экран от шума, производимого вращением роторов 110, 210, гарантируя лучшее ослабление акустических излучений, а также обеспечивать повышенную безопасность роторов по отношению к возможным препятствиям и одновременно использовать эффект тяги обтекателя гондолы во время режима висения или полета на низкой скорости. Когда обтекатель 120, 220 гондолы убран в неподвижные секторы, то практически устраняется лобовое сопротивление от присутствия возможного обтекателя гондолы, и намного улучшается тяговый КПД на низкой скорости движения, при этом роторы 110, 210 являются открытыми.Thus, the claimed
Таким образом, преимуществом заявленного летательного аппарата является то, что, в зависимости от потребностей, он может иметь капотированные роторы или открытые роторы.Thus, an advantage of the claimed aircraft is that, depending on the needs, it can have cowled rotors or open rotors.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1873646 | 2018-12-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021120236A RU2021120236A (en) | 2023-01-20 |
RU2796081C2 true RU2796081C2 (en) | 2023-05-16 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH711721A2 (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-15 | Schulz Jean-Michel | High lift fairing with variable geometry and / or directional for propulsion systems. |
RU2647397C2 (en) * | 2013-03-01 | 2018-03-15 | Снекма | Variable-pitch vane |
RU2702868C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Folding propeller |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2647397C2 (en) * | 2013-03-01 | 2018-03-15 | Снекма | Variable-pitch vane |
CH711721A2 (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-15 | Schulz Jean-Michel | High lift fairing with variable geometry and / or directional for propulsion systems. |
RU2702868C1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-10-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Folding propeller |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3103995B1 (en) | Thrust reverser apparatus and method | |
EP2774852B1 (en) | Gas turbine engine installation | |
RU2472272C2 (en) | Telescopic linear actuating mechanism of double action with drive from one motor | |
EP2937551B1 (en) | Nacelle comprising a thrust reverser | |
US10077739B2 (en) | Dual actuation system for cascade and thrust reverser panel for an integral cascade variable area fan nozzle | |
US11878786B2 (en) | Propulsion system for an aircraft | |
EP3018327B1 (en) | Thrust reverser with hidden linkage blocker doors | |
US10473057B2 (en) | Thrust reverser system with translating elements | |
EP3404246B1 (en) | Locking apparatus for a thrust reverser translating sleeve | |
US5782431A (en) | Thrust vectoring/reversing systems | |
US20150284104A1 (en) | Rotatable fairing and engine inlet system for high-speed aircraft | |
EP2574766A2 (en) | VAFN actuation system with improved drive coupling and brake | |
EP2863040A1 (en) | Thrust reverser fan ramp partially formed on aft end of fan case | |
WO1996040554A1 (en) | Wingtip vortex turbine | |
US3893640A (en) | Sound suppressing nacelle arrangement | |
EP2574765A2 (en) | Variable area fan nozzle with locking assembly | |
RU2796081C2 (en) | Aircraft propulsion system | |
US20170283081A1 (en) | Securing a translating fanlet for an aircraft propulsion system nacelle | |
US9869275B2 (en) | Single actuator variable area fan nozzle system and method | |
US9650992B2 (en) | Core cowl thrust reverser system and apparatus | |
RU2789684C1 (en) | Reversible device of aircraft with rear position of double-circuit gas turbine engines | |
RU2768665C1 (en) | Method for reversing threshold of double-circuit gas turbine engine and reversing device for its implementation | |
SE2050476A1 (en) | A propeller for an aircraft | |
EP2876288B1 (en) | Aircraft propulsion system fan case comprising thrust reversing assembly |