книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 2 Компрессоры. Камеры сгорания. Форсажные камеры. Турбины. Выходные устройства

ударный самолет F117A), FI 18-GE-100 (бомбар­ дировщик В-2).

В СССР также проводились эксперименталь­ но-исследовательские и опытные работы по пло­ ским соплам. Экспериментальное плоское сопло было изготовлено в уфимском НПО «Мотор». Сопло прошло стендовые испытания и было ус­ тановлено на левый двигатель АЛ-31Ф самолета СУ-27УБ, переделанного в летающую лаборато­ рию Т10-26 (рис. 9.36). Хорошо видна разница с установленным на правом двигателе серийным осесимметричным соплом.

Летающая лаборатория выполнила «... 20 по­ летов, в ходе которых были получены данные по значительному (в несколько раз) снижению ИК-заметности двигателя с плоским соплом» [9.9]. Однако развитие средств поражения сего­ дня опережает возможности «самолетчиков» и «двигателистов» в дальнейшем уменьшении за­ метности, и вряд ли это состояние изменится.

Кроме того, обеспечение необходимой прочно­ сти и жесткости конструкции плоского сопла неиз­ бежно сопровождается увеличением массы ВУ. Так, двигатель F100 (P&W) с плоским соплом име­ ет массу на 180 кг больше, чем с осесимметрич­ ным. Эта проблема частично может быть решена применением композитных материалов типа «уг­ лерод - углерод», но проблема пререходного уча­ стка от круглого сечения за турбиной (никто еще не сделал квадратной турбины!) к прямоугольному на входе в сопло остается... Так, при испытании сопла НПО «Мотор» потери тяги в плоском сопле за счет трансформации потока достигли 14... 17 % ... [9.9]. Остается управление вектором тяги (УВТ). Но и это достоинство плоских сопел «перехваче­ но» и реализовано с осесимметричными соплами (и иногда даже с большей эффективностью).

9.3.3. Осесимметричные сопла с управляемым вектором тяги

Управление вектором тяги может произво­ диться разными способами:

-пневматическим способом, с использова­ нием эффекта Коанда;

-при помощи дефлекторов, установленных

врайоне выходного сечения сопла;

-механическим способом, когда отклоняет­ ся непосредственно сопло или его часть.

В настоящее время наибольшее распростране­ ние получил механический способ отклонения вектора тяги. Отклонение вектора тяги осуществ­ ляется либо с помощью поворота всего осесим­ метричного сопла на шарнирной подвеске или только его сверхзвуковой части.

К системам УВТ предъявляются следующие основные требования:

-система УВТ должна функционировать на всех режимах работы двигателя;

-площадь критического сечения сопла регу­ лируется независимо от системы УВТ и не долж­ на меняться при изменении вектора тяги;

-частота отклонения вектора тяги может со­ ставлять до 50 движений в минуту при маневрах самолета в вертикальной и до 25 - при маневрах

вгоризонтальной плоскостях;

-скорость изменения углов - до 30 град/с, погрешность установки угла ~ ±0,1°;

-давление газа за турбиной и расход газа че­ рез сопло на режиме УВТ должны быть такими же, как при прямом выходе потока и с той же сте­ пенью понижения давления в сопле я*;

-при отказе системы УВТ сопло должно ав­ томатически устанавливаться в положение пря­ мой тяги.

тятся по беговой дорожке неподвижного корпуса 7. В качестве сепаратора в подшипнике исполь­ зуются шарики 7 меньшего диаметра.

Механизм может вращать сопла на угол и больше 90° вплоть до получения обратной тяги. При этом:

-поворот сопла на 90° должен осуществлять­ ся за время не более 2 секунд;

-между изменением положения сопла и тягой должна быть линейная зависимость;

-количество горячих газов, попадающих на вход в двигатель, не должно приводить к потере его устойчивости.

9.5.«Малозаметные» выходные устройства

Проблема «заметности» ВУ - часть общей проблемы заметности летательного аппарата. Различают акустическую заметность, заметность

в оптическом, радиолокационном и инфракрас­ ном (ИК) диапазонах электромагнитных волн.

Акустическая заметность - шум - не является проблемой для военной авиации, поскольку для нее, в отличие от коммерческой, шум не норми­ руется. При необходимости снижение шума мо­ жет обеспечиваться применением средств и ме­ тодов, описанных в главе 15.

Заметность в оптическом диапазоне, как и шум, является ограниченным демаскирующим признаком. Решается применением камуфли­ рующих покрытий самолета, а для двигателя - уменьшением дымления камеры сгорания, уров­ ня сажистых частиц в струе.

Наиболее серьезными демаскирующими фак­ торами, определяющими заметность самолета, являются заметность в радиолокационном и ИК диапазонах. Основная характеристика, опреде­ ляющая радиолокационную заметность - эффек­ тивная площадь рассеивания (ЭПР). Наиболь-