RU2799474C1

RU2799474C1 - Device for fastening the flame stabilization system to the body of the afterburner combustion chamber of a turbofan engine

Info

Publication number: RU2799474C1
Application number: RU2022125414A
Authority: RU
Inventors: Константин Александрович Климов; Михаил Куприянович Сладков; Александр Дмитриевич Ярмаш
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2023-07-05

Abstract

FIELD: aircraft engine building.

SUBSTANCE: design of afterburner elements of turbofan engines (TFE). The device for fastening the flame stabilization system to the body of the afterburner combustion chamber of a turbofan engine, while the engine is made bypass, and the device contains power rods, which at one end are pivotally connected to the afterburner housing bracket, and at the other end are pivotally connected to the flame stabilizer bracket, while the afterburner contains a heat shield that forms a cooling channel between the afterburner body and the heat shield itself. Power rods consist of two parts joined by a threaded connection, each of which has a longitudinal through channel with inlet and outlet holes, while the inlet of the rod part pivotally connected to the afterburner housing bracket is located in the cooling channel. At the end section of the other part of the rod, in the place of its hinged connection with the stabilizer bracket, a guide protective visor is installed.

EFFECT: reduction in the thermal load on the flame stabilizer and the place of its attachment to the thrust, which increases their resource and increases the reliability of the engine structural elements as a whole.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к конструкции элементов форсажных камер турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД).The invention relates to aircraft engine building, and in particular to the design of afterburner elements of turbojet bypass engines (TRDD).

В качестве наиболее близкого аналога выбрано известное из RU 2682220 С1, опубл. 15.03.2019 устройство крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя. Форсажная камера содержит корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, фронтовое устройство, включающее в себя стабилизаторы пламени. Устройство содержит силовые тяги, которые одним концом шарнирно закреплены на кронштейне стабилизатора пламени, а другим концом шарнирно соединены с кронштейном корпуса форсажной камеры.As the closest analogue, the known one from RU 2682220 C1, publ. 03/15/2019 device for fastening the flame stabilization system to the body of the afterburner combustion chamber of a turbojet bypass engine. The afterburner contains a body with a heat shield installed in it with the formation of a cooling channel between them, a front device, which includes flame stabilizers. The device contains power rods, which are hinged at one end on the flame stabilizer bracket, and at the other end are hinged to the bracket of the afterburner housing.

Недостатком прототипа является то, что повышение температуры газа за турбиной двигателя приводит к перегреву стабилизатора пламени в местах его крепления с силовыми тягами, короблению его стенок и, соответственно, снижает надежность и ресурс двигателя в целом.The disadvantage of the prototype is that the increase in gas temperature behind the engine turbine leads to overheating of the flame stabilizer in the places of its attachment with power rods, warpage of its walls and, accordingly, reduces the reliability and life of the engine as a whole.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного устройства, является снижение термической нагрузки на элементы конструкции форсажной камеры в местах крепления стабилизатора пламени с силовыми тягами, что увеличивает ресурс самой форсажной камеры и повышает надежность двигателя в целом.The technical result achieved by the implementation of the claimed device is to reduce the thermal load on the afterburner structural elements at the attachment points of the flame stabilizer with power rods, which increases the resource of the afterburner itself and increases the reliability of the engine as a whole.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве крепления системы стабилизации пламени к корпусу форсажной камеры сгорания турбореактивного двигателя, при этом двигатель выполнен двухконтурным и устройство содержит силовые тяги, которые одним концом шарнирно соединены с кронштейном корпуса форсажной камеры, а другим концом шарнирно соединены с кронштейном стабилизатора пламени, при этом форсажная камера содержит теплозащитный экран, который образует канал охлаждения между корпусом форсажной камеры и самим теплозащитным экраном, согласно предложенному изобретению силовые тяги состоят из двух частей, состыкованных резьбовым соединением, каждая из которых имеет продольный сквозной канал с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие части тяги, шарнирно соединенной с кронштейном корпуса форсажной камеры, размещено в канале охлаждения, а на концевом участке другой части тяги, в месте ее шарнирного соединения с кронштейном стабилизатора, установлен направляющий защитный козырек.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for fastening the flame stabilization system to the body of the afterburner combustion chamber of a turbojet engine, the engine is made bypass and the device contains power rods, which at one end are pivotally connected to the bracket of the afterburner housing, and at the other end are pivotally connected to with a flame stabilizer bracket, while the afterburner contains a heat shield that forms a cooling channel between the afterburner body and the heat shield itself, according to the proposed invention, the power rods consist of two parts joined by a threaded connection, each of which has a longitudinal through channel with an inlet and outlet holes, while the inlet of the rod part pivotally connected to the afterburner housing bracket is located in the cooling channel, and a guide protective visor is installed at the end section of the other rod part, at the place of its hinged connection with the stabilizer bracket.

Выполнение каждой части силовой тяги с продольным сквозным каналом, имеющим входные и выходные отверстия, а также расположение входного отверстия части тяги, шарнирно соединенной с кронштейном корпуса форсажной камеры, в канале охлаждения позволяет производить переброс охлаждающего воздуха через канал в тягах к стенкам стабилизатора пламени в месте расположения силового кронштейна, что уменьшает термическую нагрузку на соединения силовых тяг с самим стабилизатором и его стенки в районе расположения данных соединений, предотвращая коробление и перегрев, а также увеличивает ресурс и надежность двигателя в целом.The implementation of each part of the power thrust with a longitudinal through channel having inlets and outlets, as well as the location of the inlet of the thrust part, pivotally connected to the bracket of the afterburner housing, in the cooling channel allows the transfer of cooling air through the channel in the rods to the walls of the flame stabilizer in place the location of the power bracket, which reduces the thermal load on the connections of the power rods with the stabilizer itself and its walls in the area where these connections are located, preventing warping and overheating, and also increases the life and reliability of the engine as a whole.

Установка на концевом участке другой части силовой тяги, в месте ее шарнирного соединения с кронштейном стабилизатора направляющего защитного козырька обеспечивает более эффективное охлаждение указанного места крепления и стенок стабилизатора пламени, обеспечивая тем самым дополнительное снижение термической нагрузки на конструкцию в данном месте.Installing at the end section of the other part of the power rod, in the place of its hinged connection with the stabilizer bracket of the guide protective visor, provides more efficient cooling of the specified attachment point and the walls of the flame stabilizer, thereby providing an additional reduction in the thermal load on the structure in this place.

Выполнение силовых тяг из двух частей, состыкованных резьбовым соединением, обеспечивает разборность конструкции, что облегчает процесс сборки форсажной камеры.The performance of power rods from two parts, joined by a threaded connection, provides disassembly of the structure, which facilitates the process of assembling the afterburner.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами, где на фигуре 1 изображен продольный разрез форсажной камеры сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя с устройством крепления системы стабилизации пламени к ее корпусу, на фигуре 2 - сечение А - А, без крепежных деталей и кронштейна.The essence of the present invention is illustrated by figures, where figure 1 shows a longitudinal section of the afterburner combustion chamber of a turbojet bypass engine with a device for attaching a flame stabilization system to its body, figure 2 - section A - A, without fasteners and bracket.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя содержит корпус 1 с установленным в нем теплозащитным экраном 2 с образованием между ними канала охлаждения 3, фронтовое устройство, включающее стабилизатор пламени 4, соединенный с корпусом двигателя посредством устройства крепления системы стабилизации пламени к корпусу 1 форсажной камеры сгорания. Устройство содержит силовые тяги, состоящие из двух частей 5 и 6, каждая из которых имеет продольный сквозной канал с входным и выходным отверстиями. Часть 5 силовой тяги крепится с помощью шарнирного соединения к силовому кронштейну 7 корпуса 1 форсажной камеры, при этом входное отверстие части 5 силовой тяги располагается в канале охлаждения 3. Часть 6 силовой тяги крепится с помощью шарнирного соединения к силовому кронштейну 8 стабилизатора пламени 4, при этом к концевому участку части 6 силовой тяги жестко присоединен направляющий защитный козырек 9.The afterburner combustion chamber of a turbojet bypass engine comprises a housing 1 with a heat shield 2 installed in it with the formation of a cooling channel 3 between them, a front device including a flame stabilizer 4 connected to the engine housing by means of a device for attaching the flame stabilization system to the afterburner combustion chamber housing 1. The device contains power rods, consisting of two parts 5 and 6, each of which has a longitudinal through channel with inlet and outlet holes. Part 5 of the power thrust is attached by means of a hinged connection to the power bracket 7 of the body 1 of the afterburner, while the inlet of the power thrust part 5 is located in the cooling channel 3. The power thrust part 6 is attached by means of a hinged joint to the power bracket 8 of the flame stabilizer 4, with At the same time, a guide protective cap 9 is rigidly attached to the end section of the part 6 of the power rod.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Воздушный поток из канала охлаждения 3 попадает во входное отверстие части 5 силовой тяги, проходит по внутреннему каналу частей 5 и 6, затем попадает во внутреннее пространство козырька 9, где охлаждает соединение части тяги 6 и кронштейна стабилизатора пламени 8, а также стенки самого стабилизатора пламени 4.The air flow from the cooling channel 3 enters the inlet of the power rod part 5, passes through the internal channel of the parts 5 and 6, then enters the interior of the canopy 9, where it cools the connection of the rod part 6 and the flame stabilizer bracket 8, as well as the walls of the flame stabilizer itself 4.

Таким образом, переброс охлаждающего воздуха из канала охлаждения по внутренним каналам частей тяги и направляющего защитного козырька к месту ее крепления с силовым кронштейном стабилизатора пламени позволит снизить термическую нагрузку на соединение тяги со стабилизатором, а также на сам стабилизатор. Благодаря снижению термической нагрузки на указанные узлы появляется возможность избежать возможных перегревов и, как следствие, прогаров и коробления элементов стабилизатора пламени, что позволяет значительно увеличить надежность и ресурс фронтового устройства форсажной камеры сгорания и двигателя в целом.Thus, the transfer of cooling air from the cooling channel through the internal channels of the rod parts and the guide protective visor to the place of its attachment with the power bracket of the flame stabilizer will reduce the thermal load on the connection of the rod with the stabilizer, as well as on the stabilizer itself. By reducing the thermal load on these components, it becomes possible to avoid possible overheating and, as a result, burnout and warpage of the flame stabilizer elements, which can significantly increase the reliability and service life of the front device of the afterburner and the engine as a whole.

Claims

The device for fastening the flame stabilization system to the body of the afterburner combustion chamber of a turbojet engine, while the engine is made bypass, and the device contains power rods, which at one end are pivotally connected to the afterburner housing bracket, and at the other end are pivotally connected to the flame stabilizer bracket, while the afterburner contains a heat shield that forms a cooling channel between the afterburner body and the heat shield itself, characterized in that the power rods consist of two parts joined by a threaded connection, each of which has a longitudinal through channel with inlet and outlet holes, while the inlet of the part of the rod pivotally connected to the bracket of the afterburner housing is placed in the cooling channel, and on the end section of the other part of the rod, in the place of its hinged connection with the stabilizer bracket, there is a guide protective visor.