[go: up one dir, main page]

RU2463216C1 - Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje) - Google Patents

Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje) Download PDF

Info

Publication number
RU2463216C1
RU2463216C1 RU2011112264/11A RU2011112264A RU2463216C1 RU 2463216 C1 RU2463216 C1 RU 2463216C1 RU 2011112264/11 A RU2011112264/11 A RU 2011112264/11A RU 2011112264 A RU2011112264 A RU 2011112264A RU 2463216 C1 RU2463216 C1 RU 2463216C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air intake
fire
fighting
dual
engine
Prior art date
Application number
RU2011112264/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Владимирович Заремба (RU)
Эдуард Владимирович Заремба
Original Assignee
Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева filed Critical Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева
Priority to RU2011112264/11A priority Critical patent/RU2463216C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2463216C1 publication Critical patent/RU2463216C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to aircraft, in particular, to methods of operation and protection of dual-flow turbojet engines of fire-fighting amphibian airplanes against foreign objects entering. Protection method consists in blowing out high-pressure streams in front of dual-flow turbojet engine air intake. Blowing out is performed by water taken from water tanks of fire-fighting amphibian airplane and creates dynamic water curtain aimed forward and down from lower air intake half-ring and in emergencies - additionally from engine spinner along periphery towards fan contour.
EFFECT: higher efficiency of amphibian airplane dual-flow turbojet engines protection.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области авиации, а именно к эксплуатации противопожарных самолетов-амфибий, на которых установлены двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД).The invention relates to the field of aviation, and in particular to the operation of fire-fighting amphibious aircraft on which turbofan engines (turbofan engines) are installed.

Необходимость защиты силовой установки вызвана тем, что при взлете, в полете, при заходе на посадку в воздухозаборники ТРДД противопожарных самолетов-амфибий могут попадать посторонние предметы, птицы. Особенно опасными в последнее время стали случаи попадания птиц в воздухозаборники ТРДД противопожарных самолетов-амфибий при выполнении операций по тушению лесных пожаров.The need to protect the power plant is caused by the fact that during take-off, in flight, during landing approach in the air intakes of the turbofan engine of fire-fighting amphibious aircraft, foreign objects, birds can get. Especially dangerous in recent years have been the cases of birds getting into the air intakes of turbofan engines of fire-fighting amphibian aircraft during operations to extinguish forest fires.

Известно устройство для защиты, содержащее ротор, установленный во входном канале между воздухозаборником и двигателем. Ротор вращается в обратном направлении основного вращения двигателя. При этом во входном канале создается противодавление. В результате частицы, попавшие во входной канал, отбрасываются против потока и попадают через отверстия в сборник (1).A device for protection containing a rotor is installed in the inlet channel between the air intake and the engine. The rotor rotates in the opposite direction of the main rotation of the engine. In this case, a backpressure is created in the input channel. As a result, particles entering the inlet channel are thrown upstream and enter the collector (1) through the openings.

Недостатком устройства является существенное усложнение конструкции двигателя, недостаточная защита от попадания птиц.The disadvantage of this device is a significant complication of the design of the engine, insufficient protection against the ingress of birds.

Также известны способы и устройства, обеспечивающие подачу струй сжатого воздуха на поверхность ВПП перед входом в воздухозаборник двигателя (2), (3).Also known are methods and devices that supply compressed air jets to the surface of the runway before entering the engine air intake (2), (3).

Недостатками данных способов являются значительные потери тяги двигателей на взлетном режиме из-за дополнительных отборов воздуха от компрессоров высокого давления двигателей (КВД).The disadvantages of these methods are significant loss of engine thrust during take-off due to additional air withdrawals from high-pressure engine compressors (HPC).

Известен способ разрушения вихрей на входе в воздухозаборник ТРДД и устройство его осуществления (4), которые тоже предусматривают значительные отборы мощности от авиационного двигателя.There is a method of destroying the vortices at the inlet of the turbojet air intake and a device for its implementation (4), which also provide for significant power takeoffs from the aircraft engine.

Ближайшим по технической сущности и принятым за прототип является способ защиты воздухозаборника двигателя от попадания посторонних частиц (5), в котором формируется сплошная коническая струя воздуха по оси двигателя в направлении воздухозаборника.The closest in technical essence and adopted as a prototype is a method of protecting the engine air intake from foreign particles (5), in which a continuous conical stream of air is formed along the engine axis in the direction of the air intake.

Недостатком рассмотренного прототипа является использование больших отборов воздуха от компрессора КВД на защиту двигателя от посторонних предметов и слабая эффективность при попадании крупных птиц массой до 4,5 кг (данная масса регламентируется современными сертификационными нормами).The disadvantage of the prototype considered is the use of large air volumes from the HPC compressor to protect the engine from foreign objects and poor efficiency when large birds weigh up to 4.5 kg (this weight is regulated by modern certification standards).

Задачей предлагаемого способа является создание эффективной защиты при эксплуатации ТРДД на самолетах-амфибиях, увеличение ресурса срока службы двигателя, увеличение взлетной тяги двигателя благодаря полному исключению отбора воздуха от компрессора высокого давления.The objective of the proposed method is to create effective protection during the operation of turbofan engines on amphibious aircraft, increase the life of the engine, increase the take-off thrust of the engine due to the complete exclusion of air intake from the high-pressure compressor.

Предлагаемый способ защиты воздухозаборника ТРДД противопожарного самолета-амфибии заключается в выдуве через форсунки центробежного типа струй воды под высоким давлением перед воздухозаборником вперед и вниз, а в экстренном случае, при попадании в стаю птиц, включается дополнительный выдув воды из отверстий на коке двигателя, через форсунки центробежного типа, по периферии в сторону вентиляторного контура ТРДД.The proposed method of protecting the air intake of a turbofan engine of a fire-fighting amphibious aircraft consists in blowing high-pressure water jets through the nozzles of a centrifugal type in front of the air inlet forward and downward, and in an emergency, when a bird enters the flock, additional blowing of water from the openings on the engine coke is activated through the nozzles centrifugal type, on the periphery towards the fan circuit of the turbofan engine.

Засасываемые в воздухозаборник двигателя массы воздуха подхватывают поднятые с поверхности воды или земли при взлете противопожарного самолета-амфибии посторонние предметы, включая пролетающих мимо птиц, и направляют их в газовоздушный тракт ТРДД.The masses of air that are sucked into the engine’s air intake pick up foreign objects raised from the surface of the water or the ground during take-off of the fire amphibious aircraft, including birds flying by, and direct them into the gas-air path of the turbofan engine.

Особенно опасным для авиационного двигателя является попадание посторонних предметов во внутренний контур двигателя - газогенератор, где происходит разрушение лопаток компрессоров, турбин, сопловых аппаратов, что приводит к преждевременному выходу из строя двигателя и дорогостоящему ремонту, а нередко приводит к катастрофе самолета.Particularly dangerous for an aircraft engine is the ingress of foreign objects into the internal circuit of the engine - a gas generator, where the blades of compressors, turbines, nozzles are destroyed, which leads to premature engine failure and costly repairs, and often leads to an airplane crash.

Необходимо также отметить часто возникающее опасное явление - воздушные вихри на входе в воздухозаборник ТРДД, приводящее к опасным срывным явлениям, - потере устойчивости работы авиационного двигателя на заданном режиме, что приводит к появлению помпажа двигателя.It is also necessary to note a frequently occurring dangerous phenomenon - air vortices at the inlet of the turbojet air intake, leading to dangerous stall phenomena - loss of stability of the aircraft engine in a given mode, which leads to the appearance of engine surging.

Предлагаемый способ направлен на устранение указанных недостатков и позволяет полностью исключить отборы воздуха от авиационного двигателя на всех режимах полета.The proposed method is aimed at eliminating these shortcomings and allows you to completely eliminate the air intake from the aircraft engine in all flight modes.

По сравнению с прототипом и другими выявленными техническими решениями предлагаемый способ обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.Compared with the prototype and other identified technical solutions, the proposed method has novelty, inventive step and industrial applicability.

На фиг.1 представлена схема воздухозаборника ТРДД и устройства, реализующего защиту от попадания посторонних предметов и воздушных вихрей.Figure 1 presents a diagram of the turbojet air intake and a device that implements protection against the ingress of foreign objects and air vortices.

На фиг.2 представлен общий вид модуля двигательной установки ТРДД противопожарного самолета-амфибии (вид сбоку).Figure 2 presents a General view of the engine module propulsion turbofan engine fire amphibious aircraft (side view).

На фиг.3 представлен взлет противопожарного самолета-амфибии с водяной поверхности и работа системы.Figure 3 shows the take-off of a fire amphibious aircraft from a water surface and the operation of the system.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит корпус воздухозаборника 1 с коллектором 2, на котором установлены центробежные форсунки 3, кок двигателя 4 с центробежными форсунками 5, систему трубопроводов 6, водяной насос высокого давления 7, установленный на коробке приводов ТРДД 8, баки для воды 9, клапан управления подачи воды 10 в коллектор 2, расположенный в носке воздухозаборника, клапан управления подачи воды 11 в коллектор 12, расположенный в коке двигателя 4, радар 13, установленный в носовой части противопожарного самолета-амфибии, блок управления работой устройства 14.A device for implementing the proposed method comprises an air intake housing 1 with a manifold 2, on which centrifugal nozzles 3, a motor coke 4 with centrifugal nozzles 5, a piping system 6, a high pressure water pump 7 mounted on a turbofan drive box 8, water tanks 9 are installed, the control valve for supplying water 10 to the manifold 2 located in the nose of the air intake, the control valve for supplying water 11 to the manifold 12 located in the engine coke 4, radar 13 installed in the nose of the fire-fighting aircraft - mfibii, the operation control unit 14 of the device.

Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

При взлете противопожарного самолета-амфибии с суши или воды включается блок управления работой устройства ТРДД 14, расположенный в носовой части самолета.When a fire amphibious aircraft takes off from land or water, the control unit for the operation of the turbofan engine 14 located in the nose of the aircraft is turned on.

Вода по системе трубопроводов из основного бака 9 противопожарного самолета-амфибии через насос высокого давления 7, установленный на коробке привода 8, поступает через коллектор 2 в центробежные форсунки 3, расположенные в полукольце воздухозаборника, и выбрасывается в виде сплошной водяной завесы вперед и вниз по отношению к воздухозаборнику авиационного двигателя.Water through the piping system from the main tank 9 of the amphibian fire-fighting aircraft through a high-pressure pump 7 mounted on the drive box 8, enters through the manifold 2 into centrifugal nozzles 3 located in the air intake half-ring and is thrown forward and down in the form of a continuous water curtain to the air intake of an aircraft engine.

После набора высоты самолетом система защиты отключается. Вторая часть устройства работает, как правило, в дежурном режиме. По сигналу от радара 13, установленного за обтекателем в носовой части самолета, при появлении птиц перед самолетом-амфибией на расстоянии до 100 метров сигнал поступает в блок управления 14, включается дополнительная система центробежных форсунок 5, установленных в коке двигателя 4.After climbing the aircraft, the protection system is disabled. The second part of the device operates, as a rule, in standby mode. According to the signal from the radar 13 installed behind the fairing in the nose of the aircraft, when birds appear in front of the amphibian aircraft at a distance of up to 100 meters, the signal enters the control unit 14, an additional system of centrifugal nozzles 5 installed in the engine coke 4 is turned on.

Водяная завеса внутри воздухозаборника создает дополнительную центробежную силу всем посторонним предметам, попавшим в воздухозаборник, отбрасывая их в проточную часть зоны вентиляторного контура двигателя.The water curtain inside the air intake creates additional centrifugal force to all foreign objects that have fallen into the air intake, dropping them into the flowing part of the fan circuit area of the engine.

При отсутствии сигнала о наличии посторонних предметов (птиц) система управления 14 автоматически отключается, и вода не поступает в кок двигателя 4, в центробежные форсунки 5. Предусматривается возможность ручного управления летчиком данной системой с помощью тумблера, установленного на центральном пульте.In the absence of a signal about the presence of foreign objects (birds), the control system 14 is automatically turned off, and water does not enter the engine coke 4, centrifugal nozzles 5. It is possible to manually control the pilot of this system using the toggle switch installed on the central console.

Данный способ также позволяет успешно бороться с воздушными вихрями, возникающими на входе в воздухозаборники ТРДД.This method also allows you to successfully deal with air vortices arising at the entrance to the turbojet air intakes.

Использование воды, имеющей плотность в 1000 раз больше, чем воздуха, для защиты от попадания посторонних предметов и птиц в воздухозаборники ТРДД для противопожарных самолетов-амфибий, обусловлено тем, что данные самолеты имеют на борту большие запасы воды, хранящиеся в водяных баках (емкость баков самолета Бе-200ЧС до 12 тонн воды).The use of water having a density of 1000 times more than air to protect against the ingress of foreign objects and birds into the air intakes of turbofan engines for fire amphibious aircraft is due to the fact that these aircraft have on board large water reserves stored in water tanks (tank capacity Be-200ES aircraft up to 12 tons of water).

В настоящее время на комплексе ведутся работы по предварительной компоновке устройства на самолете Бе-200ЧС.Currently, the complex is working on preliminary layout of the device on a Be-200ES aircraft.

Источники информацииInformation sources

1. Устройство для защиты силовой установки самолета от попадания посторонних предметов. А.с. №865694, МПК B64D 33/02, F02C 7/04.1. A device for protecting the power plant of an aircraft from foreign objects. A.S. No. 865694, IPC B64D 33/02, F02C 7/04.

2. Способ защиты воздухозаборника турбореактивных двигателей силовой установки самолетов от попадания посторонних предметов В.М.Вуль, №4924034/23.2. A method of protecting the air intake of turbojet engines of an aircraft powerplant against foreign objects V.M.Vul, No. 4924034/23.

3. Способ, предотвращающий вихреобразование, и устройство для реактивных двигателей самолета. Патент US 3599429, МПК В64С 7/04, B64D 33/02, НКИ 60/39.09Р, 244/53 В.3. A method that prevents vortex formation, and a device for jet engines of the aircraft. US patent 3599429, IPC B64C 7/04, B64D 33/02, NCI 60 / 39.09P, 244/53 V.

4. Способ разрушения вихрей на входе в воздухозаборник ГТД и устройство для его осуществления. Патент №2046066, МПК6 B64D 33/02, В64С 25/00.4. The method of destruction of the vortices at the entrance to the GTE air intake and a device for its implementation. Patent No. 2046066, IPC 6 B64D 33/02, B64C 25/00.

5. Способ защиты воздухозаборника ГТД от попадания посторонних частиц. Патент №2156369, МПК7 F02C 7/05.5. A method of protecting the gas intake of a gas turbine engine from the ingress of foreign particles. Patent No. 2156369, IPC 7 F02C 7/05.

Claims (1)

Способ защиты силовой установки противопожарного самолета-амфибии от попадания посторонних предметов и разрушения вихрей на входе в воздухозаборник двухконтурного турбореактивного двигателя, заключающийся в выдуве струй высокого давления перед воздухозаборником, отличающийся тем, что выдув осуществляют водой, отбираемой из водяных баков противопожарного самолета-амфибии, создавая динамическую водяную завесу в направлении от нижнего полукольца воздухозаборника вниз, и экстренно дополнительно - от кока двигателя по периферии в сторону вентиляторного контура. A method for protecting a power plant of a fire-fighting amphibious aircraft from foreign objects and destroying vortices at the inlet of the air intake of a dual-circuit turbojet engine, which consists in blowing high-pressure jets in front of the air intake, characterized in that blowing is carried out with water taken from the water tanks of the fire-fighting amphibian, creating dynamic water curtain in the direction from the lower half-ring of the air intake downward, and urgently - from the engine coke on the periphery to the side Onu fan circuit.
RU2011112264/11A 2011-03-30 2011-03-30 Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje) RU2463216C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112264/11A RU2463216C1 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011112264/11A RU2463216C1 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2463216C1 true RU2463216C1 (en) 2012-10-10

Family

ID=47079483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011112264/11A RU2463216C1 (en) 2011-03-30 2011-03-30 Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2463216C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111717394A (en) * 2020-07-01 2020-09-29 金卫明 Unmanned aerial vehicle for spraying pesticides

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2812036A (en) * 1956-08-07 1957-11-05 United Aircraft Corp Inlet screen fairing
US2944631A (en) * 1956-01-06 1960-07-12 Rolls Royce Retractable guards for air intakes
SU865694A1 (en) * 1977-03-21 1981-09-23 Предприятие П/Я В-2481 Device for protecting airplane power plant fom access of foreign objects
RU2271964C1 (en) * 2004-10-28 2006-03-20 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Protective device for flying vehicle air intake

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2944631A (en) * 1956-01-06 1960-07-12 Rolls Royce Retractable guards for air intakes
US2812036A (en) * 1956-08-07 1957-11-05 United Aircraft Corp Inlet screen fairing
SU865694A1 (en) * 1977-03-21 1981-09-23 Предприятие П/Я В-2481 Device for protecting airplane power plant fom access of foreign objects
RU2271964C1 (en) * 2004-10-28 2006-03-20 Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" Protective device for flying vehicle air intake

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111717394A (en) * 2020-07-01 2020-09-29 金卫明 Unmanned aerial vehicle for spraying pesticides

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2641955C2 (en) Aircraft with turbojet engine with opposite rotation fans
US12421892B2 (en) Hybrid turbine engine with selective electrical module engagement
US8622334B2 (en) System and method for reducing the noise of pusher type aircraft propellers
US8657895B2 (en) Jet engine deflector
US8052083B1 (en) Bird deflector and air replacement system technical field
US10829232B2 (en) Aircraft comprising a propulsion assembly including a fan on the rear of the fuselage
RU2430256C2 (en) Two-stage turbojet engine jet system
US8419815B1 (en) Bird deflector and air replacement system
US4070827A (en) Method and apparatus for limiting ingestion of debris into the inlet of a gas turbine engine
RU2463216C1 (en) Method for protection of fire-fighting amphibian airplane power plant against foreign objects entering and vortices destruction at air intake of dual-flow turbojet engine (dftje)
CN206456566U (en) Applied to Multi-axis aircraft without rotor air generation plants
US20210348568A1 (en) Gas turbine engine compressor particulate offtake
EP3371435B1 (en) Airplane engine bird strike protection guard
RU2567914C2 (en) Aircraft with gas turbine engine provided with turbulence ejection propulsors
US9689310B2 (en) Airplane engine bird strike protection guard
RU196303U1 (en) CHERNOGOROV AIR ENGINE
RU2361779C1 (en) Fuselage air bleed for powering aircraft systems
RU2790460C1 (en) Short take-off and landing tiltrotor
US20250368344A1 (en) Aircraft provided with a heating system for a turboshaft engine plenum
EP3630611B1 (en) Airplane with improved safety
CN101844622A (en) Anti-big bird hazard device for jet engine
RU2724026C1 (en) Method of reducing effect of icing on aerodynamic surface
US20230399123A1 (en) Aircraft bird strike reduction device
RU2704643C1 (en) Helicopter
Dorobat et al. Turboprop engine nacelle optimization for flight increased safety and pollution reduction