PL223380B1

PL223380B1 - Air intake with elevated axial inflow symmetry of the aircraft jet turbine engine, preferably of the pilotless aircraft

Info

Publication number: PL223380B1
Application number: PL408207A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Pawlak; Jarosław Spychała; Ryszard Szczepanik
Original assignee: Inst Techniczny Wojsk Lotniczych
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2016-10-31
Also published as: PL408207A1

Abstract

Wynalazek dotyczy wlotu powietrza o podwyższonej osiowej symetrii napływu lotniczego turbinowego silnika odrzutowego, zwłaszcza bezpilotowego statku powietrznego, gdzie kanały (1, 2) chwytów powietrza mają względem siebie osiowo - symetryczne rozmieszczenie, a od miejsca połączenia kanał (1) jest umieszczony osiowo - symetrycznie wewnątrz kanału (2) i oba kanały (1, 2) doprowadzają powietrze do przestrzeni mieszania (4) symetrycznie względem osi sprężarki (5) silnika.The invention relates to an air inlet with increased axial symmetry of the inflow of an air turbine jet engine, especially an unmanned aircraft, where the air intake channels (1, 2) have an axial-symmetrical arrangement in relation to each other, and from the connection point the channel (1) is placed axially-symmetrically inside channel (2) and both channels (1, 2) supply air to the mixing space (4) symmetrically relative to the axis of the compressor (5) of the engine.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Znane rozwiązanie wlotu powietrza lotniczego turbinowego silnika odrzutowego ma dwa chwyty powietrza o jednakowym przekroju, umieszczone symetrycznie po obu stronach kadłuba statku powietrznego. Kanały chwytów powietrza mają jednakowe przekroje o kształcie półkolistym lub owalnym i łączą się wewnątrz kadłuba statku powietrznego w jeden kanał o przekroju kołowym prowadzącym do sprężarki silnika turboodrzutowego.The known solution of the air intake of an air turbine jet engine has two air grips of the same cross-section, placed symmetrically on both sides of the aircraft fuselage. The air intake channels are of uniform semicircular or oval cross-sectional shape and merge inside the aircraft fuselage into a single circular cross-section channel leading to the turbojet compressor.

Mimo dokładnie symetrycznego usytuowania oraz symetrycznie jednakowych przekrojów kanałów w konstrukcji znanego wlotu nie zapewnia on jednorodnie osiowo-symetrycznie rozłożonych parametrów powietrza w polu przekroju czołowego bezpośrednio przed sprężarką silnika. Ponadto wadą jest brak osiowej symetrii przepływu powietrza w strefie mieszania strumieni z obu chwytów powietrza, a także czasowe, pulsujące niestabilności parametrów powietrza we wlocie silnika. Wady te mogą się szczególnie silnie ujawniać podczas ślizgu statku powietrznego oraz przy silnej turbulencji atmosfery.Despite the exactly symmetrical positioning and symmetrically identical cross-sections of the channels in the structure of the known inlet, it does not provide homogeneously axially-symmetrically distributed air parameters in the area of the frontal section directly in front of the engine compressor. In addition, the disadvantage is the lack of axial symmetry of the air flow in the mixing zone of streams from both air intakes, as well as the temporary, pulsating instabilities of air parameters in the engine inlet. These disadvantages can be especially pronounced during the plane slip and in strong turbulence of the atmosphere.

Powyższe wady eliminuje rozwiązanie, którego istota polega na tym, że kanały chwytów powi etrza mają względem siebie osiowo-symetryczne rozmieszczenie. Od miejsca połączenia obu kanałów jeden z nich jest umieszczony osiowo-symetrycznie wewnątrz drugiego. Oba kanały doprowadzają powietrze do przestrzeni mieszania symetrycznie względem osi sprężarki lub wentylatora silnika. Kanał wewnętrzny ma przekrój kołowy, a przekrój kanału zewnętrznego ma kształt pierścienia.The above disadvantages are eliminated by the solution, the essence of which lies in the fact that the air grips channels have an axially-symmetrical distribution to each other. From the point of connection of both channels, one of them is placed axially symmetrically inside the other. Both channels supply air to the mixing space symmetrically to the axis of the compressor or engine fan. The inner channel has a circular cross-section and the outer channel is ring-shaped.

Zaletą wlotu powietrza według wynalazku jest podwyższona osiowa symetria przepływu powietrza na końcu strefy mieszania bezpośrednio przed sprężarką silnika. Zapewnia to, między innymi, zminimalizowanie wymuszeń wibracji łopatek pierwszych stopni sprężarki lub wentylatora turbinowego silnika odrzutowego oraz poprawienie osiągów silnika w tym zmniejszenie jednostkowego oraz godzinowego zużycia paliwa. Kolejną zaletą jest znaczne zmniejszenie skutecznego odbicia radarowego tarczy wirnika sprężarki turbinowego silnika odrzutowego co ma szczególne znaczenie dla współczesnych konstrukcji bezzałogowych bojowych statków powietrznych.An advantage of the air inlet according to the invention is the increased axial symmetry of the air flow at the end of the mixing zone directly in front of the engine compressor. This ensures, inter alia, minimization of the forced vibrations of the blades of the first stages of the compressor or the turbine fan of the jet engine as well as the improvement of the engine performance, including the reduction of the specific and hourly fuel consumption. Another advantage is a significant reduction in the effective radar reflection of the rotor disc of a turbine jet engine compressor, which is of particular importance for contemporary unmanned combat aircraft designs.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku stanowiącym przekrój podłużny wlotu powietrza w widoku z góry. Kanały chwytów powietrza (1, 2) wewnątrz kadłuba (3) statku powietrznego mają względem siebie osiowo-symetryczne rozmieszczenie. Od miejsca połączenia kanał (1) jest umieszczony osiowo-symetrycznie wewnątrz kanału (2). Oba kanały (1,2) doprowadzają powietrze do przestrzeni mieszania (4) symetrycznie względem osi sprężarki (5) silnika. Kanał wewnętrzny (1) ma przed przestrzenią mieszania (4) przekrój kołowy, a przekrój kanału zewnętrznego (2) ma kształt pierścienia.The invention is illustrated by an embodiment in the drawing which is a longitudinal section of the air inlet in plan view. The air intake channels (1, 2) inside the fuselage (3) of the aircraft are arranged axially-symmetrically to each other. From the connection point, the channel (1) is axially symmetrically placed inside the channel (2). The two channels (1,2) supply air to the mixing space (4) symmetrically with respect to the compressor axis (5) of the engine. The inner channel (1) has a circular cross section in front of the mixing space (4) and the cross section of the outer channel (2) is ring-shaped.

Claims

Patent claims

1.Air inlet with increased axial symmetry of the inflow of an airline turbine jet engine, in particular an unmanned aerial vehicle, in which the air grip channels (1, 2) merge inside the fuselage (3) of the aircraft into one channel leading to the turbojet compressor, characterized by that the air catch channels (1,2) have an axially-symmetrical distribution to each other and from the connection point, the channel (1) is axially symmetrically located inside the channel (2) and both channels (1, 2) supply air to the mixing space (4) symmetrically with respect to the compressor axle (5) of the engine.

2. Air inlet according to claim A method according to claim 1, characterized in that the channel (1) has a circular cross section in front of the mixing space (4) and the cross section of the channel (2) is ring-shaped.