UA133089U - Звукопоглинальна конструкція для тракту турбореактивного двоконтурного двигуна - Google Patents

Abstract

Звукопоглинальна конструкція для тракту турбореактивного двоконтурного двигуна (ТРДД) містить знімні звукопоглинальні панелі, розміщені в проставці та корпусі вентилятора, а також корпусах газогенератора ТРДД, з елементами кріплення до стінки силового корпуса, містить звукопроникний кожух, що має трактову перфоровану поверхню, багатошаровий заповнювач, що складається із фронтового й тилового шарів, розділених звукопроникною прокладкою. Містить звуконепроникну обшивку, розміщену з боку тилового шару заповнювача, а сама стінка силового корпуса являє собою оболонку, виконану у вигляді тонкостінного великогабаритного металевого кільця, у той час як багатошаровий заповнювач сформований склеєними між собою трьома шарами листового полімерного композита, два з яких -гофровані листи для фронтового й тилового шарів, а третій - звукопроникна прокладка між ними, які спільно утворять замкнуті порожнини трубчастого заповнювача з формою чотирикутника в поперечному перерізі, звукопроникний кожух має коробчасту форму висотою Н і виконаний з титанового листового сплаву, а в місцях розташування отворів усередину кожуха виконані виштамповки під кут 120°, звуконепроникна обшивка повторює коробчасту форму звукопроникного кожуха й скріплена клейовим з'єднанням з поверхнями гофр тилового шару заповнювача й бокових поверхонь кожуха на висоті.

Description

Корисна модель належить до області авіадвигунобудування, а саме до пристроїв заглушення шуму турбореактивних двоконтурних двигунів.

Цивільна авіація, як один з найсучасніших транспортних засобів, є високотехнологічною галуззю світової економіки, супроводжується взаємодією інтересів держав, авіакомпаній, аеропортів, виготовлювачів авіатехніки. Сімдесяті роки минулого сторіччя позначилися масовим поширенням газотурбінних двигунів (ГТД) із різним ступенем двоконтурності - до трьох для ГІДі більше трьох для турбореактивних двоконтурних двигунів (ТРДД), до яких у цивільній авіації пред'явлені вимоги по екологічним характеристикам, насамперед по шуму на місцевості.

У 1972 р. Міжнародна організація цивільної авіації (ІКАО, від англ. ІСАО - Іпіегпайопаї! Сімії

Аміанйоп Огдапігайоп) ввела в дію перші стандарти по шуму на місцевості для дозвукових реактивних літаків (шум літака на місцевості в трьох точках для кожного з режимів - на зльоті, наборі висоти й посадці) Вони викладені в Главі 2 спеціального Додатка 16 "Охорона навколишнього середовища" до Конвенції про міжнародну цивільну авіацію. В 1977 р. у зв'язку із впровадженням у цивільну авіацію двигунів з великим ступенем двоконтурності набули чинності більш жорсткі вимоги по шуму - стандарти Глави З згаданого Додатка 16. У 2001 р. прийняті нові норми, відомі як норми Глави 4 стандарту ІКАО. Міжнародні норми по шуму мають статус як міжнаціональних, так і національних і розробляються в рамках діяльності ІКАО з дослідженням технічних вимог, обумовлених Міжнародною організацією по стандартизації (СО, від англ. ІЗО-Іпіегпайопа! Огдапігайоп їог З(апаагаїгаєйоп) і Міжнародною електротехнічною комісією (МЕК).

У цьому зв'язку світові авіаційні фірми при розробці нових і модернізації авіадвигунів, що експлуатуються, впроваджують як активні, так і пасивні елементи шумоглушення. До пасивних елементів відносяться звукопоглинальні конструкції (ЗПК). ЗПК першого покоління (для ГТД) мають тришарову одномодальну конструкцію, другого покоління (для ТРДД) - багатошарову двомодальну. Всі ЗПК містять звукопроникний шар із заданим відсотком перфорації, заповнювач (одно- або двомодальний) і звуконепроникний шар.

Особлива увага приділяється конструкції заповнювача, що грає основну роль у забезпеченні ефективності ЗПК. У статті Дударева О.С. "Анализ технологичности конструкций заполнителя звукопоглощающих панелей авиационньх двигателей" (Вестник СГТУ, 2013, Мо З (72), с. 68-73)

Зо показані переваги та недоліки ЗПК із різною конструкцією заповнювачів з полімерних композитів: - стільниковий заповнювач: переваги - простота конструкції, відпрацьована технологія виготовлення; недолік - складність виготовлення ЗПК із подвійною кривизною; - трубчастий заповнювач: застосовується в ЗПК "холодного" контуру двигуна; недолік - значна частка ручної праці при виготовленні; - пірамідальний (комірчастий) заповнювач: перевага - кожна елементарна комірка є яскраво вираженим резонатором Гельмгольца; недолік - технологічна складність виконання пірамідальної форми певної висоти; - гофрований заповнювач (заповнювач із гофрованих профілів): перевага - кожна окрема комірка має форму близьку до резонатора Гельмгольца; недолік - висока точність механічної обробки, що впливає на якість клейового з'єднання.

Подальшим розвитком ЗПК є розробка заповнювача різної багатошарової конструкції.

З рівня техніки відомий турбовентиляторний двигун (патент КО 2 352 798; заявка від 10.09.2007; МПК БО2С 77/24, БО2К 33/04; патентовласник - ФГУП "Уральский научно- исследовательский институт композиционньїх материалов"), в якому корпус вентилятора містить ряди ЗПК, що мають трактові та позатрактові перфоровані стінки, а також фронтові та тилові шари заповнювачів. ЗПК виконані з полімерного композиційно-волокнистого матеріалу, а шари заповнювачів мають стільникову конструкцію. Висоти порожнин фронтового й тилового шарів заповнювачів співвідносяться як 8...22/15...6, а перфорації трактових і позатрактових стінок як 12...7/10...2. ЗПК виготовлені клейовим з'єднанням і полімеризацією елементів спільно з механічним скріпленням із зовнішніми силовими сполучними вузлами двигуна. Недоліком даної конструкції є низька ерозійна стійкість трактової перфорованої стінки з полімерного композита.

У патенті Франції (патент РК 2 844 303; заявка від 10.09.2002; МПК РБО2С 7/045; патентовласник - Аїгби5 Етапсе) представлений звукопоглинальний трубчастий елемент повітрозабірника авіаційного турбореактивного двигуна (ТРД). Описуваний звукопоглинальний елемент складений з оболонкових частин із комірчастою стінкою, що збирають за допомогою зовнішніх смуг накладного з'єднання. При цьому між паралельними конфронтуючими подовжніми кромками оболонкових частин передбачені щілини. Недоліком даної конструкції є те, що накладки для з'єднання тришарової конструкції в оболонку кріпляться через зовнішній шар панелі складними конструктивними рішеннями.

У рівні техніці був виділений ряд патентів, що стосуються способів кріплення ЗПК. Серед них і патент Великобританії (патент СВ 2 319 589; заявка від 22.11.1996; МПК РО2С 7/045, СТОК 11/16; патентовласник - Ноїє-Коусе ріс), що відноситься до пристрою кріплення звукопоглинальної панелі. Відповідно до патенту звукопоглинальна панель ГТД містить шар стільникового матеріалу, розміщений між шарами листового матеріалу. Щонайменше, один елемент (комірка) стільникового матеріалу має стовщення, що являє собою металевий циліндричний вкладиш у шестигранній комірці стільникового матеріалу з наскрізним отвором для прийому болта, що забезпечує кріплення панелі до опори (нерухомій структурі) двигуна.

Стовщення та шар листового матеріалу мають поглиблення для прийому потайних головок болтів. Даний спосіб кріплення звукопоглинальної панелі має ряд недоліків: - кріплення панелі здійснюється болтом безпосередньо до опори двигуна; - при вібронавантаженні в контактній парі "стовщення - стільниковий матеріал" можливі руйнування.

Варто згадати патент РФ на винахід "Опорньйй узел трехслойной панели" (патент КИ 2 322 354; заявка від 09.08.2006; МПК 8328 3/06, 8328 3/12; патентовласник - ФГУП "Обнинское научно-производственное предприятиє "Технология"). Розглянута панель включає верхню й нижню обшивку зі стільниковим заповнювачем, а також втулку із фланцями на обох торцях.

Втулка встановлюється в отворі, виконаному у верхній обшивці й стільниковому заповнювачі, і з'єднується з ними по фланцях і бічній поверхні за допомогою клейової композиції. При цьому втулка з'єднана зі стільниковим заповнювачем через один або декілька проміжних елементів, що являють собою пластину. Описувана втулка складова й виконана не менш ніж із двох частин. Складна конструкція втулки й з'єднання її зі стільниковим заповнювачем через проміжний елемент є недоліками даного технічного рішення.

Одним з аналогів корисної моделі є звукопоглинальна панель гондоли турбореактивного двигуна, оснащена вбудованими кріпильними елементами (патент КО 2 579 785; заявка від 07.07.2011 з конвенційним пріоритетом 27.07.2010 (ЕК); МПК РГО02С 7/045; патентовласники -

Аїгсеїе і Зпеста). Згадана панель містить зовнішню й внутрішню обшивку, а також розташовану

Зо між ними комірчасту серцевину. У зовнішню обшивку вбудований кріпильний елемент, що являє собою гвинт і гайку. Описуваний кріпильний елемент може бути вбудований у зовнішню обшивку шляхом формування, приклеюванням або приварюванням, а також за допомогою заклепок. Розглянута конструкція має наступні недоліки: - кріпильний елемент на поверхні панелі збільшує її розміри; - складна конструкція кожного виду кріплення, особливо на криволінійній поверхні панелі.

Найближчим аналогом є звукопоглинальна панель для тракту турбовентиляторного двигуна (патент КО 2 267 628; заявка від 25.03.2004; МПК РО2С 7/24; патентовласник - ОАК "Авиадвигатель"). Розглянута панель є багатошаровою й містить стінку силового корпуса, перфоровану трактову стінку, а також розміщений між ними заповнювач, що має двомодальну стільникову конструкцію. Стільниковий заповнювач складається із фронтового й тилового шарів.

Між собою шари розділені перфорованою стінкою в порожнині поза трактом. При цьому фронтовий шар стільникового заповнювача розміщений між перфорованою трактовою стінкою й перфорованою стінкою в порожнині поза трактом, а тиловий шар - між перфорованою стінкою в порожнині поза трактом і стінкою силового корпуса. Перфорована трактова стінка й фронтовий шар заповнювача виконані кожний із шарів полімерних композитних матеріалів на основі тканинного або стрічкового матеріалів, причому площа перфорації стінки становить 8,5-11,5 95 її площі. Стінка силового корпуса, тиловий шар заповнювача й перфорована стінка в порожнині поза трактом виконані металевими, причому площа перфорації стінки в порожнині поза трактом становить 1,5-2,5 90 її площі. Між перфорованою трактовою стінкою й стінкою силового корпуса розміщені ряди втулок з отворами, крізь які згадані стінки з'єднані кріпильними елементами.

Причому максимальна висота кожної із втулок менше мінімальної висоти панелі на величину товщини стінки силового корпуса. Комірки фронтового шару стільникового заповнювача навколо кожної із втулок заповнені матеріалом, щільність якого не перевищує щільність матеріалу трактової стінки. При цьому заповнені матеріалом комірки утворюють замкнуте навколо втулки кільце одного ряду.

Поряд з позитивними сторонами, недоліками відомої конструкції панелі, прийнятої за найближчий аналог можуть бути: - низька ерозійна стійкість перфорованої трактової стінки, що виконана з шарів полімерних композитних матеріалів із тканинним або стрічковим заповнювачем;

- прямий контакт торців металевих стільників тилового шару заповнювача, а також торців тонкостінних втулок із поверхнею корпуса вентилятора через відсутність на панелі звуконепроникного шару (обшивки) при вібраційних навантаженнях викличе в зонах контакту значні напруги, які можуть впливати на працездатність конструкції; - головки рядів кріпильних елементів виходять у тракт двигуна, що може впливати на параметри газоповітряного тракту двигуна; - кріплення втулок матеріалом низької щільності в комірках стільникового заповнювача (замкнуте кільце) тільки у фронтовому шарі може бути недостатнім - багаторазові знімання й установка панелі можуть руйнувати з'єднання, втулка може вільно переміщатися в знятій панелі.

Задача корисної моделі створити таку звукопоглинальну конструкцію, що дозволило б досягти сукупного технічного результату, що містить декілька логічно взаємозалежних результатів, які перебувають у причинно-наслідковому зв'язку прогресивних технічних результатів, а саме: - забезпечення високої ерозійної і корозійної стійкості всієї ЗПК, загалом, і перфорованої трактової стінки, зокрема; - сталість конструктивних складових ЗПК, їхнє кріплення, працездатність, довговічність і надійність у складі ТРДД; - установка ЗПК в оболонки ТРДД без порушення профілю його тракту; - забезпечення вільної протоки конденсату вологи (дощової води) за межі ЗПК, що виключає "розморожування" панелей при від'ємних температурах експлуатації або зберігання ТРДД.

Поставлена задача вирішується тим, що ЗПК для тракту ТРДД включає знімні звукопоглинальні панелі, розміщені в проставці та корпусі вентилятора, а також корпусах газогенератора ТРДД, з елементами кріплення до стінки силового корпуса. При цьому ЗПК містить звукопроникний кожух, що має трактову перфоровану поверхню, багатошаровий заповнювач, що складається з фронтового та тилового шарів, розділених звукопроникною прокладкою, причому фронтовий шар заповнювача розташований між кожухом і прокладкою, а також ряди втулок, що розміщені між стінкою силового корпуса та звукопроникним кожухом у наскрізних співвісних отворах, виконаних у кожусі й багатошаровому заповнювачі. Втулки мають отвори, через які звукопоглинальні панелі за допомогою гвинтового з'єднання кріпляться до стінки силового корпуса. Сама стінка силового корпуса являє собою оболонку, виконану у вигляді тонкостінного великогабаритного металевого кільця, а гвинтове з'єднання представлене гвинтом зі сферичною головкою, що розташовується врівень у виштамповці звукопроникного кожуха, і самоцентрівною з забезпеченням від проворота гайкою. ЗПК містить також звуконепроникну обшивку, розміщену з боку тилового шару заповнювача. Багатошаровий заповнювач сформований склеєними між собою трьома шарами листового полімерного композита, два з яких - гофровані листи для фронтового й тилового шарів, а третій - звукопроникна прокладка між ними, які спільно утворять замкнуті порожнини трубчастого заповнювача з формою чотирикутника в поперечному перерізі. Розміри порожнин фронтового й тилового шарів трубчастого заповнювача співвідносяться як 12/8 (мм/мм) по висоті й 8/12 (мм/мм) по ширині. Звукопроникний кожух має коробчасту форму висотою Н і виконаний з титанового листового сплаву. У місцях розташування отворів усередину кожуха виконані виштамповки під кут 1207". Звуконепроникна обшивка повторює коробчасту форму звукопроникного кожуха й скріплена клейовим з'єднанням з поверхнями гофр тилового шару заповнювача й бокових поверхонь кожуха на висоті Ні, що складає від 0,70 до 0,75 висоти Н звукопроникного кожуха. В обшивці виконані отвори, співвісні з отворами в кожусі й заповнювачі, для розміщення втулок кріплення. Описувані втулки мають кільцевий пасок по зовнішньому діаметрі, кільцеву проточку з боку кріплення зі звуконепроникною обшивкою, конічну в 120" внутрішню поверхню з боку кріплення зі звукопроникним кожухом і висоту Нео, що складає від 0,90 до 0,95 висоти Н звукопроникного кожуха. При установці втулки своєю конічною внутрішньою поверхнею скріплені клейовим з'єднанням з конічною поверхнею виштамповок у звукопроникному кожусі, кільцевим паском висотою Нз, що складає від 0,1 до 0,15 висоти Н звукопроникного кожуха, і діаметром О фіксуються в отворах заповнювача того ж діаметра О у районі звукопроникної прокладки, а через шар клею скріплені з поверхнею звуконепроникної обшивки через шайби, що встановлені в кільцевій проточці діаметром О:, меншим діаметра О кільцевого паска. У трубчастому заповнювачі також виконане наскрізний отвір, співвісний з отвором у звукопроникному кожусі, у якому смужками довжиною 15-20 мм на поверхні гофр фронтового й тилового шарів заповнювача закріплений кільцевий обмежник з моношару полімерного композита з утворенням циліндричного отвору в заповнювачі. У даному отворі бо втулка, що служить для установки приладів огляду й контролю внутрішніх порожнин ТРДД,

кріпиться пористим матеріалом, розташованим у кільцевій порожнині шириною 3-5 мм, що утворена поверхнями обмежника та втулки. Звукопоглинальні панелі, що розміщені в корпусах газогенератора ТРДД, мають з боку звуконепроникної обшивки лист із теплостійкого металу.

Між боковими стінками коробчастого звукопроникного кожуха й коробчастої звуконепроникної обшивки розташовані співпадаючі вертикальні порожнини, а на торцях гофрованих листів фронтового й тилового шарів заповнювача в місці розташування кільцевого обмежника в наскрізному отворі заповнювача виконані кільцеві вибірки, а також поперечні вибірки на торцях гофрованих листів у місцях їхнього з'єднання зі звукопроникним кожухом і звуконепроникною обшивкою для вільного відтоку конденсату вологи (дощової води) за межі звукопоглинальної конструкції. Звукопроникна прокладка, що розділяє фронтовий і тиловий шари заповнювача, виконана перфорованої із площею перфорації 6,5-7,8 96 площі прокладки. Площа перфорації звукопроникного кожуха складає 18-22 95 його площі. Звуконепроникна обшивка, фронтовий і тиловий шари заповнювача, а також звукопроникна прокладка, що розділяє ці шари, й кільцевий обмежник виконані з моношару полімерного композита, зокрема зі склопластику, товщиною 0,25-0,3 мм.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: фіг. 1 - розміщення ЗПК у корпусах ТРДД; фіг. 2 - елементи І та ІІ на фіг. 1 (кріплення знімних звукопоглинальних панелей); фіг. З - окрема звукопоглинальна панель у складені; фіг. 4 - конструктивні складові ЗПК; фіг. 5 - звукопроникний кожух; фіг. 6 - звуконепроникна обшивка; фіг. 7 - трубчастий двомодальний заповнювач.

Рішення, що заявляється, являє собою звукопоглинальну конструкцію (ЗПК) 1 (див. фіг. 1), встановлену в проставці вентилятора 2, корпусі вентилятора 3, а також у зовнішній 4 і внутрішній 5 оболонках проміжного корпуса турбореактивного двоконтурного двигуна (ТРДД).

Установлення ЗПК 1 у проставці 2 і корпусі З вентилятора ТРДД здійснюється через оболонки б (див. розріз А-А фіг. 1), що виконані у вигляді тонкостінного великогабаритного металевого кільця діаметром 1500-2500 мм. Згадані оболонки б виконують функцію за

Зо аналогією зі стінкою силового корпуса вибраного прототипу. ЗПК 1 являє собою послідовно закріплені на внутрішній поверхні оболонок б уздовж подовжньої осі двигуна багатошарові звукопоглинальні (акустичні) панелі 7 (місце розташування показано схематично). Згадані панелі 7 є знімними й кріпляться до оболонок 6 гвинтовим з'єднанням 8 через втулку кріплення 9 (див. фіг. 2). Між окремими панелями 7 (див. розріз А-А фіг. 1) забезпечується зазор 10, заповнений еластичним полімерним матеріалом.

Кожна окремо звукопоглинальна панель 7 являє собою багатошарову конструкцію з газодинамічним профілем трактової поверхні другого (зовнішнього) контуру ТРДД і складається 3: - звукопроникного (перфорованого) кожуха 11 (див. фіг. 3); - трубчастого багатошарового заповнювача 12; - звуконепроникної обшивки 13.

Звукопроникний кожух 11, іменований в вибраному найближчому аналогу "перфорована трактова стінка", має коробчасту форму висотою Н, що дорівнює 20-25 мм (довжина по хорді дорівнює від 700 до 1450 мм, а ширина від 130 до 520 мм), і виконаний з тонколистового пластичного ерозійно-корозійностійкого титанового сплаву. Кожух 11 (див. фіг. 5) має складний контур по периметру й трактову перфоровану поверхню подвійної кривизни. Площа перфорації складає 18-22 95 площі кожуха 11. Усередину звукопроникного кожуха 11 (див. елемент ІМ розрізу Г-Г, фіг. 5) виконані виштамповки 14 під кут 1207 і отвори 15 для установки втулок кріплення 9 (див. фіг. 4), які призначені для монтажу акустичної панелі 7 (див. фіг. 1) в оболонці б, а також виштамповка 16 (див. елемент ІМ розрізу Г-Г, фіг. 5) під кут 120" ї отвір 17 для установки приладів огляду й контролю внутрішньої поверхні ТРДД. Між боковими стінками коробчастого звукопроникного кожуха 11 виконані вертикальні порожнини 18 розміром 2-3 мм для відтоку конденсату вологи (дощової води).

Звуконепроникна обшивка 13 (див. фіг. 6) з моношару (товщиною 0,25-0,3 мм) полімерного композита, зокрема зі склопластику, має коробчасту форму висотою Н;і, що дорівнює від 0,70 до 0,75 висоти Н звукопроникного кожуха 11, тобто Ні-(0,70...0,75) Н. Обшивка 13 має складний контур по периметру й поверхню подвійної кривизни та повторює форму звукопроникного кожуха 11 (див. фіг. 5). У звуконепроникній обшивці 13 (див. елемент М розрізу Д-Д, фіг. 6) виконані отвори 19 для розміщення втулок кріплення 9 (див. фіг. 4), які призначені для монтажу бо акустичної панелі 7 (див. фіг. 1) в оболонці 6, а також отвір 20 (див. елемент М розрізу Д-Д, фіг.

6) для установки приладів огляду й контролю внутрішньої поверхні ТРДД. Отвори 15 (див. фіг. 5) у кожусі 11 і отвори 19 (див. фіг. б) в обшивці 13, а також отвір 17 (див. фіг. 5) у кожусі 11 і отвір 20 (див. фіг. 6) в обшивці 13 попарно співвісні. Між боковими стінками коробчастої звуконепроникної обшивки 13 виконані вертикальні порожнини 21 розміром 2-3 мм для відтоку конденсату вологи (дощової води), що збігаються попарно з порожнинами 18 (див. фіг. 5).

Заповнювач 12 (див. фіг. 7) - багатошаровий, зокрема двомодальний, трубчастий, сформований склеєними між собою трьома моношарами листового полімерного композита, зокрема склопластику (товщина моношару 0,25-0,3 мм), два з яких являють собою гофровані листи 22 ії 23. Третій шар - звукопроникна прокладка 24 зі ступенем перфорації 6,5-7,8 905, що іменована в вибраному прототипі "перфорована металева стінка в порожнині поза трактом".

Прокладка 24 розділяє гофровані шари 22 і 23. Гофрований лист 22 (див. фіг. 4, розріз Б-Б), розміщений між перфорованим звукопроникним кожухом 11 і звукопроникною прокладкою 24, утворює фронтовий шар заповнювача 12. Гофрований лист 23, розміщений між звукопроникною прокладкою 24 і звуконепроникною обшивкою 13, утворює тиловий шар заповнювача 12.

Спільно шари 22, 23 і 24 формують замкнуті порожнини, що мають у поперечному перерізі форму чотирикутника. Розміри порожнин фронтового 22 (див. фіг. 7) і тилового 23 шарів співвідносяться як 12/8 (мм/мм) по висоті й 8/12 (мм/мм) по ширині.

У трубчастому двомодальному заповнювачі 12 (див. фіг. 4,) виконані наскрізні отвори - отвори 25 (див. розріз В-В) для розміщення втулок кріплення 9, що призначені для монтажу акустичної панелі 7 (див. фіг. 1, розріз А-А) в оболонці 6, а також отвір 26 (див. фіг. 4, розріз Б-Б) для установки приладів огляду й контролю внутрішньої поверхні ТРДД. Отвори 25 (див. фіг. 4) виконані співвісно з отворами 15 (див. фіг. 5) у звукопроникному кожусі 11 і отворами 19 (див. фіг. 6) у звуконепроникній обшивці 13, а отвір 26 (див. фіг. 4) - співвісно з отвором 17 (див. фіг. 5) у кожусі 11 і отвором 20 (див. фіг. 6) в обшивці 13.

У наскрізному отворі 26 (див. фіг. 7) трубчастого заповнювача 12 закріплений кільцевий обмежник 27 з моношару полімерного композита, зокрема зі склопластику, товщиною 0,25-0,3 мм. Заздалегідь розкраяний із двох сторін для обмежника 27 моношар препрега склопластику зі смужками 27а (див. вид А фіг. 7) довжиною 15-20 мм формується в отворі 26 заповнювача 12: смужки 27а укладаються (загинаються) на поверхню гофр 23 і 22 (див. фіг 7) заповнювача 12 і

Зо кріпляться сполучним, що знаходиться в препрезі. Таким чином, утворюється циліндричний отвір у заповнювачі 12.

На торцях гофрованих листів 22 і 23 у місці розташування кільцевого обмежника 27 в отворі 26 виконані кільцеві вибірки 28, а також поперечні вибірки 28а (див. фіг. 3, елемент ІІ) й 286 на торцях листів 22 і 23 у місцях їхнього з'єднання зі звукопроникним кожухом 11 і звуконепроникною обшивкою 13 відповідно. Описувані вибірки 28, 28а й 286 призначені для протоки конденсату вологи (дощової води).

Сформований трубчастий заповнювач 12 (див. фіг. 4) склеюється з перфорованим звукопроникним кожухом 11. Площа склеювання складає від 38 до 41 95 перфорованої поверхні кожуха 11, що забезпечує міцність клейового з'єднання.

Через співвісні отвори 17 (див. фіг. 5) і 26 (див. фіг. 4, розріз Б-Б), що виконані в перфорованому кожусі 11 і заповнювачі 12 відповідно, на виштамповку 16 у кожусі 11 отбортовкой у 120" кріпиться металева втулка 29 для установки приладів контролю внутрішньої поверхні ТРДД. Діаметр втулки 29 менш, ніж діаметри отворів 17 і 26, що приводить до утворення кільцевої порожнини 30 шириною 3-5 мм. У порожнину 30 наноситься пориста ущільнювальна полімерна композиція З0а холодного ствердіння, що забезпечує кріплення втулки 29 у заповнювачі 12. Кільцевий обмежник 27 перешкоджає розтіканню згаданої ущільнювальної композиції З0а в порожнини трубчастого двомодального заповнювача 12.

Характерною рисою ЗПК 1, що заявляється (див. розріз А-А фіг. 1), є те, що окремі багатошарові акустичні панелі 7, що утворюють саму ЗПК 1, є знімними. Монтаж панелей 7 в оболонці 6 ТРДД здійснюється через втулки кріплення 9 (див. фіг. 4), які встановлюються в співвісні отвори 15 і 25 (див. фіг. 5 і 4), що виконані у звукопроникному кожусі 11 і трубчастому заповнювачі 12 відповідно. Втулка кріплення 9 (див. фіг. 4, розріз В-В) - точена з титанового сплаву, з кільцевим паском по зовнішньому діаметрі, кільцевою проточкою з боку кріплення зі звуконепроникною обшивкою 13 і конічною в 120" внутрішньою поверхнею з боку кріплення зі звукопроникним кожухом 11. Висота втулки 9 (див. фіг. 4, поз. 9) Не складає від 0,90 до 0,95 висоти Н звукопроникного кожуха 11 (тобто Н2-(0,90...0,95)Н). При установці втулки кріплення 9 (див. фіг. 4) її конічна внутрішня поверхня через шар клею скріплюється з конічної поверхнею виштамповки 14 у звукопроникному кожусі 11, а сама втулка 9 своїм кільцевим паском шириною

Нз, що дорівнює від 0,10 до 0,15 висоти Нео втулки 9 (тобто Нз-(0,10...0,15)Н»2), і діаметром Ю бо фіксується в отворі 25 трубчастого заповнювача 12, що має такий самий діаметр 0, у районі розташування звукопроникної прокладки 24, що розділяє фронтовий 22 і тиловий 23 шари трубчастого двомодального заповнювача 12. При цьому вільна установка втулки 9 в отвір 25 без оснащення забезпечується ходовою посадкою (мінімальним кільцевим зазором між сполучними порожнинами втулки 9 і отвору 25 у межах допуску на розміри). Таким чином, забезпечується надійне з'єднання втулок кріплення 9 із внутрішньою поверхнею звукопроникного кожуха 11, а також із трубчастим заповнювачем 12. На поверхню кільцевої проточки, що має діаметр О:, менший діаметра О кільцевого паска втулки кріплення 9, і висоту, яка дорівнює 0,1 від висоти Н звукопроникного кожуха 11, укладаються регулювальні шайби 31 з нанесеним на їх поверхні шаром клею. Висота втулки кріплення 9 не допускає її виступання при установці в акустичну панель 7.

На поверхні трубчастого заповнювача 12 і регулювальних шайб 31 укладається попередньо розкраяний моношар препрега склопластику (товщиною 0,25-0,30 мм, висотою Ні). Сполучним, що знаходиться в препрезі, на бокові поверхні звукопроникного кожуха 11 висотою Н кріпляться бокові частини препрега висотою Ні. Після полімеризації сполучного в препрезі утвориться звуконепроникна обшивка 13 коробчастої форми. При цьому створюється цільна об'ємна форма багатошарової акустичної панелі 7 (див. фіг. 3), що забезпечує працездатну довговічність і надійність разом із високою міцністю клейових з'єднань: - перфорованого кожуха 11 (див. фіг. 4) із трубчастим двомодальним заповнювачем 12 і втулками 9 і 29; - трубчастого двомодального заповнювача 12 зі звуконепроникною обшивкою 13; - бокових поверхонь кожуха 11 із заповнювачем 12 і боковими поверхнями обшивки 13.

Разом з цим забезпечується вільний відтік конденсату вологи (дощової води) по вибірках 28, 28а й 286 (див. фіг. 3) у трубчастому заповнювачі 12 і через вертикальні порожнини 18 (див. фіг. 5) і 21 (див. фіг. 6) у панелі 7 за межі ЗПК 1 (система водовідводу докладно викладена в патенті

України на корисну модель ОА 123 360 "Оболонка турбореактивного двоконтурного двигуна з багатошаровими панелями та системою водовідводу"; заявка від 04.09.2017; МПК В64С 1/40,

ЕО10 25/32; патентовласник - ДП "Івченко-Прогрес").

Установка автономних звукопоглинальних панелей 7 (див. розріз А-А фіг. 1) в оболонки 6 проставки вентилятора 2 (див. фіг. 1), а також корпуса вентилятора З здійснюється за допомогою гвинтового з'єднанням 8 (див. фіг. 2, елемент І) через втулки 9. Згадане гвинтове з'єднання 8 являє собою наступну конструкцію. На зовнішніх поверхнях проставки 2 і корпуса вентилятора 3 закріплені самоустановлювальні гайки 32 відомої конструкції (гайки самоцентрувальні із забезпеченням від провороту), а головки гвинтів 33 конусною поверхнею стикаються з поверхнею виштамповок 14 у звукопроникному кожусі 11 панелі 7 і розташовуються врівень із трактовою поверхнею кожуха 11, забезпечуючи суцільність газоповітряного тракту.

Проміжний корпус ТРДД, як правило, литий, складної форми зі стійками, що з'єднують його зовнішню 4 (див. фіг. 1) і внутрішню 5 оболонки. Знімні акустичні панелі 7 установлюються в зовнішню оболонку 4 проміжного корпусу аналогічно установці акустичних панелей 7 в оболонки корпуса вентилятора З і проставки вентилятори 2. ЗПК 1, установлені на корпусах газогенератора ТРДД, наприклад, на внутрішній оболонці 5 проміжного корпуса, додатково виконують функцію силової конструкції. На звуконепроникну обшивку 13 (див. фіг. 2, елемент ІЇ) кріпиться теплозахисний лист 34 (лист із теплостійкого металу), що захищає всю ЗПК 1 від температурного впливу. Для компенсації висотного розміру акустичної панелі 7 на теплозахисному листі 34 кріпляться прокладки 35 зі стекловолокнита з отворами, що співвісні з отворами 15, 17, 19, 20, 25 ЗПК 1 (див. фіг. 5, б, 4).

Звукопоглинальна конструкція для тракту турбореактивного двигуна працює в такий спосіб.

Маючи профіль газоповітряного тракту ТРДД, ЗПК 1 забезпечує зниження шуму вентиляторного ступеня наявністю двомодального трубчастого заповнювача 12, що розміщено між зверненим до газового потоку перфорованим кожухом 11 і звуконепроникною обшивкою 13. Заповнювач 12 перешкоджає рециркуляції повітря через отвори кожуха 11, тим самим забезпечуючи зниження шуму вентилятора.

Корисна модель свідчить про виконання завдання щодо досягнення сукупного технічного результату по створенню ЗПК, економічної у виробництві й ефективної при експлуатації та ТРД із великим ступенем двоконтурності: ЗПК містять технологічні звукопоглинальні панелі, розміщені на оболонках силового корпусу ТРД, забезпечують зниження шуму двигуна наявністю двомодального трубчастого заповнювача та температуру експлуатації на ТРДД від -60 "С до -150 76.

Корисна модель застосовано у турбореактивного двоконтурного тривального двигуна Д-187Т бо серії ЗМ та турбореактивного двоконтурного двигуна Д-436-148ФМ.

Claims (10)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Звукопоглинальна конструкція для тракту турбореактивного двоконтурного двигуна (ТРДД), що містить знімні звукопоглинальні панелі, розміщені в проставці та корпусі вентилятора, а також корпусах газогенератора ТРДД, з елементами кріплення до стінки силового корпуса, містить звукопроникний кожух, що має трактову перфоровану поверхню, багатошаровий заповнювач, що складається із фронтового й тилового шарів, розділених звукопроникною прокладкою, причому фронтовий шар заповнювача розташований між кожухом і прокладкою, а також ряди втулок, що розміщені між стінкою силового корпуса й звукопроникним кожухом у наскрізних співвісних отворах, виконаних у кожусі й багатошаровому заповнювачі, та що мають отвори, через які звукопоглинальні панелі за допомогою гвинтового з'єднання кріпляться до стінки силового корпуса, яка відрізняється тим, що містить звуконепроникну обшивку, розміщену з боку тилового шару заповнювача, а сама стінка силового корпуса являє собою оболонку, виконану у вигляді тонкостінного великогабаритного металевого кільця, у той час як багатошаровий заповнювач сформований склеєними між собою трьома шарами листового полімерного композита, два з яких -гофровані листи для фронтового й тилового шарів, а третій - звукопроникна прокладка між ними, які спільно утворять замкнуті порожнини трубчастого заповнювача з формою чотирикутника в поперечному перерізі, звукопроникний кожух має коробчасту форму висотою Н і виконаний з титанового листового сплаву, а в місцях розташування отворів усередину кожуха виконані виштамповки під кут 120", звуконепроникна обшивка повторює коробчасту форму звукопроникного кожуха й скріплена клейовим з'єднанням з поверхнями гофр тилового шару заповнювача й бокових поверхонь кожуха на висоті Ні, що складає від 0,70 до 0,75 висоти Н звукопроникного кожуха й при цьому має отвори, співвісні з отворами в кожусі й заповнювачі, для розміщення втулок кріплення, що мають кільцевий пасок по зовнішньому діаметрі, кільцеву проточку з боку кріплення зі звуконепроникною обшивкою, конічну в 120" внутрішню поверхню з боку кріплення зі звукопроникним кожухом і висоту Нео, що складає від 0,90 до 0,95 висоти Н звукопроникного кожуха.

2. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що гвинтове з'єднання для кріплення автономних звукопоглинальних панелей до внутрішньої поверхні оболонки Зо представлене гвинтом зі сферичною головкою, що розташовується врівень у виштамповці звукопроникного кожуха, і самоцентрівною з забезпеченням від проворота гайкою.

З. Звукопоглинальна конструкція за п.1, яка відрізняється тим, що розміри порожнин фронтового й тилового шарів трубчастого заповнювача звукопоглинальних панелей співвідносяться як 12/8 (мм/мм) по висоті й 8/12 (мм/мм) по ширині.

4. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що втулки кріплення своєю конічною внутрішньою поверхнею скріплені клейовим з'єднанням з конічною поверхнею виштамповок у звукопроникному кожусі, кільцевим паском висотою Нз, що складає від 0,1 до 0,15 висоти Н звукопроникного кожуха, і діаметром О фіксуються в отворах трубчастого заповнювача того ж діаметра О у районі звукопроникної прокладки, а також через шар клею скріплені з поверхнею звуконепроникної обшивки через шайби, що встановлені в кільцевій проточці діаметром О;:, меншим діаметра О кільцевого паска.

5. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що в трубчастому заповнювачі звукопоглинальних панелей виконано наскрізний отвір, співвісний з отвором у звукопроникному кожусі, у якому смужками довжиною 15-20 мм на поверхні гофр фронтового й тилового шарів заповнювача закріплений кільцевий обмежник з моношару полімерного композита з утворенням циліндричного отвору в заповнювачі.

6. Звукопоглинальна конструкція за п. 1 і п. 5, яка відрізняється тим, що в циліндричному отворі, утвореному кільцевим обмежником, втулка, що служить для установки приладів огляду й контролю внутрішніх порожнин ТРДД, кріпиться пористим матеріалом, розташованим у кільцевій порожнині шириною 3-5 мм, що утворена поверхнями обмежника й втулки.

7. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, що включає автономні знімні звукопоглинальні панелі, розміщені в корпусах газогенератора ТРДД, яка відрізняється тим, що з боку звуконепроникної обшивки має лист із теплостійкого металу.

8. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що між боковими стінками коробчастого звукопроникного кожуха й коробчастої звуконепроникної обшивки розташовані співпадаючі вертикальні порожнини, а на торцях гофрованих листів фронтового й тилового шарів заповнювача в місці розташування кільцевого обмежника в наскрізному отворі заповнювача виконані кільцеві вибірки, а також поперечні вибірки на торцях гофрованих листів у місцях їхнього з'єднання зі звукопроникним кожухом і звуконепроникною обшивкою для бо вільного відтоку конденсату вологи (дощової води) за межі звукопоглинальної конструкції.

9. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що звукопроникна прокладка, що розділяє фронтовий і тиловий шари заповнювача, виконана перфорованою із площею перфорації 6,5-7,8 956 площі прокладки, а площа перфорації звукопроникного кожуха складає 18- 22 У площі кожуха.

10. Звукопоглинальна конструкція за п. 1, яка відрізняється тим, що звуконепроникна обшивка, фронтовий і тиловий шари заповнювача, а також звукопроникна прокладка, що розділяє шари заповнювача, й кільцевий обмежник виконані з моношару полімерного композита, зокрема зі склопластику, товщиною 0,25-0,3 мм.

кі я; В х й З се же до, г КЕ. мем й і Ї Ей ї і і і і З и : Ні і І і ХНН веюю Ж сиве хх ЕВ ск еВ ня ско і Ї. дю юєєююммх іч Опосовкю, МІН аа К оо що УВК ниття М Ах і я У Е С і Ку х к х В, 5, х і Й кі ї х і я : Кк Я о х ! Й ше х Ї й : ї у ; НЯ х ! ши ще рих і я їі Ух

Н з. Б Ї іокнкя у с В Є Я гежкжх пи ОН ща ! Кі й й у -й У і нина що й нн сша АННИ: І ! і Ел Ши а нн, Кен полків ння ис шу пок пн нн Син й Н СЯ ай й Мій См й КХ Ше нн пн І ше з Шеея 1, о КЕ ож Б щи ій ше НЯ я щ т о Е І я а дення Ж " «Ж ч й и ше ко в Ж же і й Ше же й з т с кс й й й соя - У г , че: й Шк; З і 5 " сей сх шк тя «є щі | Є ту ч хх й їх да у й М, си Х Н т ДН в ; ; Т у Н Би я Н ст У м Ух і Ті 5 ши щі а і у ШЕ чу. В Н щу 7 / Се яд / ОО, Я Н Щек г й 7 за. стих Зх х Ав й Я Ей й ГО ж х Я ча Є ч | ра і: в сю | в жд Ї й х СА бек і К й х, 5 бе я ЕЕ й мч о Око ке г ей я о АН т : й ох хо сх УТ її ра с Ки ех - Ше С ее нки м й Щ днееннттт

Фіг. 1 у з т х я п п й ше тов ВО ИВИ тр3Ж: Ех; сок з бек «Цена пи рани неп шши Лаки 4 4 я м Шк : ї З я ой чі слллио кжкв лм КІС ч - 4 т ке я С хі Ка де п щаи

Фіг. 2 ех ще і й | шия 12 ї / 4 ТІ і ; і понят сот, і Е дики сн ще соня В с НО кс у ї я си не ТИ Дн. ше й нн Ши М ше К-й й шин | й ей є сн ужжкжккли тюки хо - «1 уд сне Й и В «Шерфороця ж Е ня пекан 286 дет нн Щ і |: п8-О ет ря п НН ен

Фіг. З со ше ще "7 ех т : Ку Я Зй ях ті са з Б а я й ре пі. еВ. В. ре рес рев. не «жо, ж. - СИ Я Кз / / й Мен. їй ї ї Я і / Ка Х жккв, мкА ; ши ї й Ї КВ БЕ зон нн в ве фев «норі ефе шен, ПИ мив М | С ; со |! 151 я -К Е я З Ша Кк: ! і Зі НН Ж ШИН ! у ши е я І і І й й и і чн и ни, ше ши НН М кн. коня а ох ї Я ГЕ ЩЕ сонній І і З ; ; і ях ; ! жі Е ї Е ї ї ї Ї Ї ше ще 1 Є Кс: Ї "ЗЕ й. Її Ї ке ще р я Хе фенті НИ ША є ей ВИ у ЛЯ і В / НЕ Ока ЗОО й -х З сн що режі вих у ох. З ЗО 1лвшШено) зн--- В ; федеетнюттт нини

ГЕ. ї Її 5 сере щи ще. й Ж ЩЕ З ЗЕ ЗЕ ЯКУ х ; з -, К: СУ х Ук Я ши ши ши БВ і і Я. Н вия ї ки Н о С нед і а

Фіг. 4 х рони я : її дал юю ік інж м ж ям ож єм хіх ; уе реоая 4 Пе ин ще : 1 . АН ї її ма

І. ї кути ' Е це Векозана 4 Н ВИ: Н 1 ї щи , Н ; Е їй ГЕ НИ і В зх Зб ; ї ї бори внутив ІЗ х ІЗ ї і / ї ї ' Н і, ї і я 1 Розвовтка Н і й її ід І З ж ; ще « я и Ко мот. ї я Шк хі МО шк : во нс ворожу і ї свтвть І т ше й жи з С ШЕ НЕ шин ях шище з І м к Мч З шо : ! , ЧЕ : й ІЗ : зе, і ; ' щи і і І І Н їх су в : са гЯ Їх В яко ДЯ роті У ї г ; Н і ! х адм х ях і і 4 4 скроні Мой ех ; У но х Ж Кй Іо : я К- ЩИ Мене до ; сон ай : ! ее рннвннв ее сть ЧІ в нн ШИ й р они ; ц . й я ; Пензорачія є і най в око ях че 165 15 ЗК ши

Фіг. 5 хх їж Ж х х І: ї Я : : ІЗ Е І Н жяжехж ххх Ж КМ єЖ кже хж хх ек к ке в и ДІ т | я Н у до «В Н : є «ще : Н ше ше же Ше ши шь я р : і і з ; : і Го ; : Ії і з Н : : : Н Е з З Н Її : : рі і і : ві тик ра Й їй | о Дів. Е пон КАНА ЧАК чнкн чн ДИ ом і : Шк: 7 7 у ВКУНННУЯ ї Н ; Н і і Н Ї ї Я їі Н і їі Е : В НИ Її З 1 Я о і : Н ї М: узами їз Н й Я їз тка Е 1 ї Е ї | френч юки І: М і : ува Н і , х т : ї й І: 3 І ой ї т мак. ЇЇ Ь ку І я : Н заг ді ї Її ж не : МІК т-і 1 Н й «ння : і ЯЗОК ї їз Н і А жжжжжефю юю жк ж июня ж з і « ї ІЗ ак й | ще й ії з Е ше ох сок жж жк З і х кю х 4 лем ї 5 х Е у; в І Ко НИ: хі 2 Мфря : Кожех уююкефе ню ях хе сов ї с ої ра ї ; ЕН: ІН З : Е ; рі В я Н І 3 : Н : : З ОТь сек, її: З Н пе ГК: Ба і : : ни Ша Н ча шк б й і МАМ 4 ся с | Ся кі 4 ТТ дм дж мхом» жо ж я хм, ЖЖ ЖК Ж Кк ж Ж жу ж юж Ж Ж ж жж Ж сю жк ж ПМС со по мМ. У мо Ж жу схе ОС Ж мо ел, жому КОВО сю» ж ж оо щ Е й Ше ту - Е у, й ІЗ Е: конт : Й ів сени тс не ті і Н Що КОЖ зму : Се ї Рух на вбоу у З Коза у пика а: х Кз ї Як з їй Я К каш КІ ї ши озоновий 5 я у ії; х вилити У че сег хе Н З ж їй х у ; ; Її у сук ами ЗК я се ссср Ко о кккккккжккюккфкккюкнкккк юю ук дю с кдд др др а дк ро у у фо ооо оооссююююх нок вивння шани УМ ; У, Е А ! Ї і Кй Не ! т 1» ї З й 15 ї Її І ї - КЗ хе -і у щої І в КЕ Є Я ка зал я яри из шк «ЖАннчьний в

Фіг. 6

А! А Н Я ту її не есе у я з Ка с ж досоєккккккккккякююююю Х Ка й Я К: й ПО оон: ож КЕ а ек ком ши ХК НН» У р М ше 43 ! і і у К й рок Ше а їх : З Н КЗ ре 8 хі жи з «Б З В Н 3 3 х ; І ї дет ї ї ; ї; їх Кі Ї ї Кк Щі. й ї : ; Ж Кк Ї ; і Щь. С ; : іх КЕ шшшщ : кт ї с: 5 Ве їх Я є І Кк й ту й І я і: Ж . Я З ї З вч я : і ; ій ! Кї ОК КК ех КАНА АН УК Ж Ка я вх МН дян і Я місця ; й вт ! З я Я р Я | х зе КА я х х ККУ Х б / А Ї пе / і й . ! Девворочя / « МЕ дер К показано рай і | ТК Кх, Е Ся ря | ик ще і прачше р. я і о и внуття ; й | У й Я Кк ! са пр КУ : і КЕ о гі х 7 З в я Ї і є Ї Ж І ай й У М | трі, я Е; я ші Й хи : ше Її І Є ай Ге їх у. Н Н З З т і : м фея м у ї Н : х | і і й сту ие сх ши я шт 11 Ь м І СХ І І -е І У Ї З Н Н : ри і а фіг. 7