RU2801984C1 - Система дефлекторов струй выброса воздуха теплообменника - Google Patents
Система дефлекторов струй выброса воздуха теплообменника Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801984C1 RU2801984C1 RU2022134835A RU2022134835A RU2801984C1 RU 2801984 C1 RU2801984 C1 RU 2801984C1 RU 2022134835 A RU2022134835 A RU 2022134835A RU 2022134835 A RU2022134835 A RU 2022134835A RU 2801984 C1 RU2801984 C1 RU 2801984C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- aircraft
- temperature
- temperature heat
- channel
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к системам воздухообмена на борту летательного аппарата. Система дефлекторов струй выброса воздуха теплообменника содержит расположенные на хвостовой балке летательного аппарата последовательно против направления полета дефлектор, отверстие канала высокотемпературного выхлопа вспомогательной силовой установки, отверстие канала выхлопа высокотемпературного теплообменника и отверстие канала выхлопа низкотемпературного теплообменника. В канале высокотемпературного теплообменника перед высокотемпературным теплообменником выполнено по меньшей мере одно ответвление дополнительного смежного канала с выводом струи воздуха на поверхность летательного аппарата сбоку по направлению полета смежно с отверстием канала высокотемпературного теплообменника. Изобретение направлено на исключение высокотемпературного воздействия на внешнюю поверхность летательного аппарата с пониженной радиолокационной заметностью при снижении массы конструкции и обеспечение эффективной работы теплообменника на всех режимах полета. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к системам воздухообмена на борту летательного аппарата, и может быть использовано при проектировании самолетов с пониженной радиолокационной заметностью для снижения массы конструкции.
На современные летательные аппараты (далее - ЛА) военного назначения накладываются жесткие требования к массовым характеристикам, а также ужесточаются требования по уровню радиолокационной (далее - РЛ) и инфракрасной (далее - ИК) заметности. Мероприятия по снижению РЛ заметности должны быть выполнены, в том числе, при организации горячих выхлопов из теплообменников и вспомогательной силовой установки (далее - ВСУ).
Из уровня техники известны различные варианты выведения воздушных выбросов. Для обеспечения теплового баланса ЛА применяются воздушные каналы с пластинчато-ребристыми теплообменниками (далее - ТО). При этом на выходные отверстия каналов устанавливаются решетки, снижающие РЛ заметность, но ухудшающие газодинамические характеристики системы продува ТО, выступая в роли дросселя.
Из уровня техники известно техническое решение по патенту CN 211223890 U, опубликованному 11.08.2020, согласно которому используют воздушный канал с теплообменным аппаратом и эжектором для выброса воздуха из системы кондиционирования, которое снижает РЛ заметность ЛА.
Существенным недостатком известной системы выброса воздуха является попадание струи горячего воздуха на внешнюю поверхность ЛА, главным образом, на сверхзвуковых и высотных режимах полета, что приводит к необходимости применения в конструкции планера жаростойких материалов, обладающих большим удельным весом и высокой стоимостью.
Таким образом, задачей заявленного изобретения является устранение недостатков известного уровня техники.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является исключение высокотемпературного воздействия на внешнюю поверхность ЛА, что способствует снижению веса ЛА, РЛ и ИК заметности ЛА при обеспечении эффективной работы ТО на всех режимах полета ЛА.
Система дефлекторов струй выброса воздуха теплообменника содержит расположенные на хвостовой балке ЛА последовательно против направления полета дефлектор, отверстие канала высокотемпературного выхлопа вспомогательной силовой установки, отверстие канала выхлопа высокотемпературного теплообменника и отверстие канала выхлопа низкотемпературного теплообменника. В канале высокотемпературного теплообменника перед самим высокотемпературным теплообменником выполнено ответвление дополнительного смежного канала с выводом струи воздуха на поверхность летательного аппарата сбоку по направлению полета смежно с отверстием канала высокотемпературного теплообменника.
В канале высокотемпературного теплообменника перед самим высокотемпературным теплообменником выполнены два ответвления дополнительных смежных каналов с выводом струй воздуха на поверхность летательного аппарата по бокам по направлению полета смежно с отверстием канала высокотемпературного теплообменника.
На поверхности летательного аппарата на отверстиях каналов теплообменников расположены решетки.
На поверхности летательного аппарата на отверстии канала высокотемпературного выхлопа вспомогательной силовой установки установлена решетка.
На поверхности летательного аппарата на отверстии канала высокотемпературного выхлопа вспомогательной силовой установки установлена откидная створка.
Дефлектор выполнен клиновидным.
Далее более подробно заявленное изобретение поясняется фигурами:
На фиг.1 схематично изображено расположение элементов заявленного изобретения.
На фиг.2 изображено расположение элементов заявленного изобретения на поверхности ЛА.
На фиг.3 изображен разрез А-А фиг.1.
На фиг.4 изображен разрез Б-Б фиг.1.
Заявленная система содержит канал воздухозаборника (на фиг. не показано), разделенный на входы в высокотемпературный ТО и низкотемпературный ТО, сами высокотемпературный ТО (15) и низкотемпературный ТО, канал выхлопа В СУ, канал выхлопа высокотемпературного ТО, канал выхлопа низкотемпературного ТО, отверстия (каналов выхлопов теплообменников и канала выхлопа ВСУ) на поверхности (1) ЛА, решетки отверстий теплообменников, откидную створку (2) отверстия выхлопа ВСУ и дефлектор клиновидный (3) типа «галка».
Дефлектор (3), отверстие (4) выхлопа ВСУ, отверстие (5) выхлопа высокотемпературного ТО и отверстие (6) выхлопа низкотемпературного ТО расположены на поверхности ЛА в указанной последовательности против направления (7) полета ЛА на хвостовой балке (10) между мотогондолой (11) и постаментом (12) вертикального оперения (13) (см. фиг.2).
Использование дефлектора типа «галка» позволяет обеспечить необходимую степень перемешивания холодных струй наружного обтекания и горячих струй выброса, которая исключает попадание высокотемпературного газа на внешнюю поверхность планера ЛА.
Продольное позиционирование приведенных элементов системы указанным образом в хвостовой части ЛА обусловлено перемешиванием холодных струй наружного обтекания и горячих струй выбросов, которое исключает попадание высокотемпературного газа на внешнюю поверхность ЛА и избегания излишней тепловой нагрузки планера ЛА. На фиг.3 позицией (13) обозначены границы областей температур газов.
На отверстиях (5 и 6), расположенных на поверхности ЛА расположены решетки (8) с конфигурацией отверстий, обеспечивающей малый уровень РЛ заметности, через которые осуществляется выброс воздуха ТО.
На отверстии (4) выхлопа ВСУ установлена откидная створка (2).
Кроме того, для экранирования элементов конструкции ЛА в канале высокотемпературного ТО осуществляется отбор воздуха перед высокотемпературным ТО путем ответвления в дополнительный смежный канал (9) с образованием через смежное отверстие (14) узкой струи воздуха меньшей температуры для обеспечения охлаждения выброса высокотемпературного ТО и создания газодинамического дефлектора (см. фиг.4) сбоку по направлению полета от выброса высокотемпературного ТО. Причем на фиг.4 указано наличие одного смежного канала, образовывающего струю отработанного воздуха меньшей температуры, но в конструкции может быть предусмотрено наличие двух смежных каналов, обеспечивающих экранирование элементов конструкции ЛА, расположенных по бокам от отверстия выброса высокотемпературного ТО.
Таким образом в заявленной системе обеспечивается снижение теплового нагружения планера ЛА с обеспечением малых уровней РЛ и ИК заметности, а также продольное позиционирование выходных каналов от теплообменников в хвостовой части ЛА и их расположение позади канала выброса газа от ВСУ обеспечивает возможность использования в конструкции планера ЛА материалов, обладающих пониженной жаростойкостью, а, соответственно, и меньшим удельным весом. При этом, использование совмещенного воздухозаборника с последующим разделением потоков по теплообменникам разного температурного уровня дополнительно повышает плотность компоновки системы.
Claims (5)
1. Система выбросов воздуха теплообменников, характеризующаяся тем, что содержит расположенные на хвостовой балке летательного аппарата последовательно против направления полета дефлектор, отверстие канала высокотемпературного выхлопа вспомогательной силовой установки, отверстие канала выхлопа высокотемпературного теплообменника и отверстие канала выхлопа низкотемпературного теплообменника, причем в канале высокотемпературного теплообменника перед самим высокотемпературным теплообменником выполнено по меньшей мере одно ответвление дополнительного смежного канала с выводом через смежное отверстие струи воздуха на поверхность летательного аппарата сбоку по направлению полета смежно с отверстием канала высокотемпературного теплообменника.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в канале высокотемпературного теплообменника перед самим высокотемпературным теплообменником выполнены два ответвления дополнительных смежных каналов с выводом струй воздуха на поверхность летательного аппарата по бокам по направлению полета смежно с отверстием канала высокотемпературного теплообменника.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхности летательного аппарата на отверстиях каналов теплообменников расположены решетки.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхности летательного аппарата на отверстии канала высокотемпературного выхлопа вспомогательной силовой установки установлена откидная створка.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дефлектор выполнен клиновидным.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2801984C1 true RU2801984C1 (ru) | 2023-08-22 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4662174A (en) * | 1984-06-04 | 1987-05-05 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | Plume diluter diverter assembly for a turbine engine of a heavier than air machine |
US5746047A (en) * | 1982-07-08 | 1998-05-05 | Gereral Electric Company | Infrared suppressor |
WO1998059163A1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-30 | Sikorsky Aircraft Corporation | Exhaust nozzle for suppressing infrared radiation |
WO2009083074A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Airbus Operations Gmbh | Vorrichtung zum kühlen von aus einem flugzeug abzuführendem heissgas |
RU2478805C2 (ru) * | 2007-11-14 | 2013-04-10 | Эрбюс Операсьон Сас | Способ управления тепловыми выбросами, генерируемыми летательным аппаратом, и устройство охлаждения для летательного аппарата, позволяющее применять упомянутый способ |
CN102673793B (zh) * | 2012-06-08 | 2015-04-29 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞机辅助动力装置排气引射系统 |
US9435224B2 (en) * | 2011-07-07 | 2016-09-06 | Airbus Operations S.A.S. | Method for cooling a thermal protection floor of an aft aerodynamic fairing of a structure for mounting an aircraft propulsion system |
WO2017066126A1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Sikorsky Aircraft Corporation | Device for altering infrared signature of an exhaust duct and method of altering an infrared signature of an exhaust duct |
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5746047A (en) * | 1982-07-08 | 1998-05-05 | Gereral Electric Company | Infrared suppressor |
US4662174A (en) * | 1984-06-04 | 1987-05-05 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | Plume diluter diverter assembly for a turbine engine of a heavier than air machine |
WO1998059163A1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-30 | Sikorsky Aircraft Corporation | Exhaust nozzle for suppressing infrared radiation |
RU2478805C2 (ru) * | 2007-11-14 | 2013-04-10 | Эрбюс Операсьон Сас | Способ управления тепловыми выбросами, генерируемыми летательным аппаратом, и устройство охлаждения для летательного аппарата, позволяющее применять упомянутый способ |
WO2009083074A1 (de) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Airbus Operations Gmbh | Vorrichtung zum kühlen von aus einem flugzeug abzuführendem heissgas |
WO2009083074A4 (de) * | 2007-12-21 | 2009-10-01 | Airbus Operations Gmbh | Vorrichtung zum kühlen von aus einem flugzeug abzuführendem heissgas |
US8371522B2 (en) * | 2007-12-21 | 2013-02-12 | Airbus Operations Gmbh | Device for cooling hot gas to be discharged from an aircraft |
US9435224B2 (en) * | 2011-07-07 | 2016-09-06 | Airbus Operations S.A.S. | Method for cooling a thermal protection floor of an aft aerodynamic fairing of a structure for mounting an aircraft propulsion system |
CN102673793B (zh) * | 2012-06-08 | 2015-04-29 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种飞机辅助动力装置排气引射系统 |
WO2017066126A1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Sikorsky Aircraft Corporation | Device for altering infrared signature of an exhaust duct and method of altering an infrared signature of an exhaust duct |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2604837B1 (en) | System for directing air flow to a plurality of plena | |
CA2675400C (en) | Gas turbine engine fan bleed heat exchanger system | |
EP1943419B1 (en) | Infrared suppression system | |
EP2708701B1 (en) | Engine comprising an air cooling design for tail-cone generator installation | |
EP1582730B1 (en) | Apparatus for exhausting gases from gas turbine engines | |
US7926261B2 (en) | Turbofan provided with a pre-cooler | |
US20200025086A1 (en) | Cross-stream heat exchanger | |
US8522529B2 (en) | Propulsion unit for aircraft with heat exchanger having front inlet faces for cooling air flow and hot air flow | |
US8161755B2 (en) | Heat exchanger unit for an aircraft | |
US11162417B2 (en) | Scoop inlet | |
US20160236767A1 (en) | Aircraft with a fuselage that defines at least an interior region and a drive system accommodating region | |
US6134879A (en) | Suppression system for a gas turbine engine | |
CN114962004A (zh) | 基于第三流和燃油热沉的自适应飞发一体化热管理系统 | |
CN114776470A (zh) | 一种波纹扰流平面冷却装置及应用 | |
CN113357043B (zh) | 一种分流遮挡式红外抑制器以及红外抑制方法 | |
US10151243B2 (en) | Cooled cooling air taken directly from combustor dome | |
RU2801984C1 (ru) | Система дефлекторов струй выброса воздуха теплообменника | |
US20190017399A1 (en) | Aircraft incorporating a thrust recovery system using cabin air | |
EP3141732A1 (en) | Turbofan engine mounted precooler system | |
EP3459845B1 (en) | Rotorcraft with exhaust manifold for combining system exhaust plume | |
US10906663B2 (en) | Apparatus for boundary layer air inlet utilization | |
Ibanez et al. | Case Study of the Installation of the A400M Engine Control Unit | |
CN115898707A (zh) | 一种折流冷却装置及应用 | |
CN115492684A (zh) | 一种用于射流预冷装置的复合防冰结构 |