книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 2 Компрессоры. Камеры сгорания. Форсажные камеры. Турбины. Выходные устройства
.pdfОбратная
тяга
а
Рис. 9.50. Схемы реверсивных устройств:
а - РУ решетчатого типа (реверсирование потоков обоих контуров); б - РУ ковшового типа; в - РУ решетчатого типа (реверсирование потока наружного
Ыконтура)
ut
устройства Реверсивные .6.9
(-Л
Глава 9. Выходные устройства ГТД
где GK, Гк* |
- расход и полная температура возду |
|
ха или газа в канале, где расположе |
|
но РУ; |
GVT |
- утечки воздуха или газа из канала, |
|
не создающие вектора обратной тя |
|
ги; |
X- приведенная скорость потока на вы ходе из реверсивного устройства; а - угол выхода реверсивной струи по отношению к оси двигателя;
где R |
- газовая постоянная; |
g = 9,81 м/с2 |
-ускорение свободного паде |
|
ния; |
к- показатель адиабаты (при
к= 1,4 а = 18,3 - |
для возду |
|
ха; |
при А; =1,33 |
а =18,1 - |
для газа). |
|
|
Величина утечек |
из канала, в котором рас |
положено РУ, и скорость потока Хруна выходе оп ределяются экспериментально, по результатам испытаний моделей РУ или натурных двигателей.
Прямая тяга Лид определяется по тем же пара метрам, что и обратная тяга при условии полного расширения газа в канале:
g
где ХК - приведенная скорость потока на выхо де из канала, определяется по газоди намической функции р(1к) = Рп /Р*;
Р* - полное давление воздуха или газа в ка нале, где расположено РУ.
Коэффициент реверсирования РУ ковшового типа может достигать значенияДрев = 0,4 и немно го более, коэффициент реверсирования РУ решет чатого типа может достигать значения Ярсв = 0,5...0,55, при этом коэффициент реверси рования двигателя (без нейтрализации тяги внут реннего контура) достигает величины 0,24...0,28. Реверсивное устройство ковшового типа эффек тивнее применять в случае, когда не требуется большая величина обратной тяги (соответственно, не требуется большой коэффициент реверсирова ния), РУ решетчатого типа - когда требуемая ве личина обратной тяги значительна.
Эффективность использования реверсивного устройства зависит от величины создаваемой им обратной тяги. Как видно из формулы (9.13), ве личина обратной тяги прямо пропорциональна углу выхода реверсивной струи относительно оси двигателя: чем меньше угол выхода струи из
РУ, тем больше величина обратной тяги. Однако, при этом следует учитывать:
-потоки газа, направленные в сторону фюзе ляжа самолета, будут нагревать и деформировать его поверхность;
-потоки газа, направленные к поверхности ВПП, будут «подметать» ее, перемещая мелкие твердые предметы вперед к воздухозаборнику;
-потоки газа, выходящие под малым углом
кповерхности мотогондолы, могут «прилип нуть» к ней и попасть на вход воздухозаборника, нарушая устойчивую работу двигателя;
-при установке пары двигателей на неболь шом расстоянии друг от друга при включении РУ реверсивные струи могут попасть на вход сосед него двигателя.
Минимальная величина (практически 50 гра дусов) угла выхода реверсивной струи ограничи вается эффектом прилипания реверсируемого потока к мотогондоле. В качестве мероприятия по предотвращению прилипания реверсивной струи к мотогондоле может быть использована установка вертикальной стенки или специально подобранного обтекателя вдоль передней грани цы реверсивной струи.
Попадание на вход в двигатель реверсивной струи и посторонних предметов с ВПП в боль шой степени зависит также от соотношения ско рости движения самолета (скорости сносящего реверсивную струю набегающего потока) и ско рости реверсивной струи (зависящей от режима работы двигателя), а также направления ревер сивных струй относительно вертикальной плос кости двигателя. Опыт эксплуатации РУ показал, что максимальная обратная тяга может быть использована до скоростей пробега не менее 100 км/ч. На меньших скоростях мощность набе гающего потока становится недостаточной для сноса реверсивной струи и реверсивная струя достигает входа в двигатель.
Уменьшение массы воздуха, имеющего воз можность после отражения от ВПП попасть на вход в двигатель, достигается разводкой струй
врадиальном направлении, что выполняется с по мощью установки оси симметрии РУ под некото рым углом относительно вертикальной оси двига теля или (в РУ решетчатого типа) дополнительно го разворота лопаток в поперечной плоскости двигателя (рис. 9.51). При осесимметричном вы ходе потока из РУ не образуется неуравновешен ных дополнительных нагрузок на двигатель при включении РУ. При несимметричной разводке по являются вертикальная, боковая или обе нагрузки на двигатель.
Разводку струй на РУ ковшового типа можно осуществить за счет увеличения количества от-
336
|
|
|
|
|
|
9.6. Реверсивные устройства |
Реверсивное устройство состоит из двух ос |
Корпус створок 24 и кольцо 25 образуют под |
|||||
новных частей: неподвижной и подвижной. |
вижный корпус. Корпус створок 24 состоит из |
|||||
Неподвижная |
(корпусная) часть (выделена |
переднего, заднего фланцев и обечайки сотовой |
||||
красным цветом на рис. 9.55 и 9.56) образована |
конструкции. К переднему фланцу изнутри с по |
|||||
передним фланцем 7 (рис. 9.54), средним сило |
мощью кронштейнов шарнирно крепятся звенья |
|||||
вым кольцом 2, задним силовым кольцом 3, две |
створок и проставок. Снаружи к этому фланцу |
|||||
надцатью направляющими 4, решетками 5, пане |
и кольцу 25, закрепленному на заднем фланце, |
|||||
лями б и 7, перегородкой 8, корпусом 9 наруж |
крепятся каретки 26, с помощью которых под |
|||||
ным задней подвески. Направляющие крепятся |
вижный корпус крепится на направляющих 4 |
|||||
к фланцу 7 опорами 10, к заднему кольцу - втул |
в двух поясах. К этим же кареткам крепится под |
|||||
ками 77 и дополнительно центрируются в сред |
вижный наружный обтекатель 75, к кольцу 25 |
|||||
нем кольце 2 с помощью опор 72. |
|
крепятся кронштейны 28, к которым крепятся |
||||
К фланцу 7 крепится перегородка 8, служащая |
штоки трех силовых гидроцилиндров 20, распо |
|||||
для предотвращения попадания в подкапотное |
ложенных равномерно по окружности. |
|||||
пространство реверсивной струи. К переднему |
Каждое звено створок (см. рис. 9.57) состоит |
|||||
фланцу перегородки крепится фланец 13, к кото |
из большой 7 и малой 2 створок, соединенных |
|||||
рому |
осуществляется |
стыковка |
мотогондолы |
между собой шарнирно. На каждые две соседние |
||
двигателя. Наружная поверхность перегородки 8 |
створки с внутренней стороны опираются звенья |
|||||
является продолжением мотогондолы самолета. |
проставок, которые прижимаются к створкам |
|||||
Между фланцем 7 и средним кольцом 2 распо |
пружинными коромыслами 6. Каждое звено про |
|||||
ложено 38 отклоняющих воздушный поток ре |
ставок состоит из большой 4 и малой 5 проста |
|||||
шеток 5, а наверху (где проходит пилон самоле |
вок, соединенных шарнирно. В верхней части |
|||||
та) - панель 6 сотовой конструкции. Между сред |
в месте прохождения наклонной тяги подвески |
|||||
ним кольцом 2 и задним кольцом 3 установлены |
двигателя, на корпусе створок 24 (см. рис. 9.55) |
|||||
панели 7 сотовой конструкции. К фланцу 7, сред |
подвешена только большая проставка. Все створ |
|||||
нему кольцу 2 и заднему кольцу 3 под пилоном |
ки и проставки |
выполнены тонкостенными, |
||||
крепятся стенки 14 с уплотнением наружного |
с ребрами жесткости для обеспечения легкости |
|||||
подвижного обтекателя 75 и уголками 34 для уп |
и жесткости конструкции. |
|||||
лотнения с пилоном. |
|
|
Для уменьшения наклепов во всей системе |
|||
На фланце 7 также крепятся: переднее уплот |
подвески створки |
и проставки прижимаются |
||||
нение 16 (см. рис. 9.55) подвижного корпуса |
в сторону удержания в положении прямой тяги |
|||||
створок РУ, кронштейны 77 крепления тяг 18 |
винтовыми пружинами, установленными на кор |
|||||
с качалками 19, силовые гидроцилиндры 20 |
пусе створок 24. С большой створкой 29 шарнир |
|||||
(см. рис. 9.56) и бак 27 дренажной системы двига |
но соединена качалка 19 с тягой 18. Другой конец |
|||||
теля. К среднему кольцу 2 крепится кронштейн 7 |
тяги крепится с помощью кронштейна 77к флан |
|||||
(см. рис. 9.55) с краном 3 управления РУ, кулач |
цу 7 неподвижного силового корпуса РУ. |
|||||
ком блокировки 77 и кулачком управления 72. |
Наружный подвижный обтекатель 75 является |
|||||
К заднему кольцу 3 (см. рис. 9.55) шестнадца |
продолжением мотогондолы двигателя и состоит |
|||||
тью кронштейнами 35 крепится корпус 9 наруж |
из двух передних корпусов, двух задних корпусов |
|||||
ный задней подвески сотовой конструкции, к пе |
и нижнего обтекателя, соединенных между собой |
|||||
реднему фланцу которого крепится заднее уп |
с помощью кронштейнов и винтов. Каждый кор |
|||||
лотнение 22 подвижного корпуса. |
|
пус и обтекатель представляет собой двухоболоч |
||||
Через корпус 9 проходят четыре тяги задней |
ковую клепаную конструкцию с набором шпанго |
|||||
подвески двигателя, для чего в корпусе выполне |
утов и стрингеров в качестве силовых элементов. |
|||||
ны манжеты, к которым крепятся втулки 23 уп |
На передних корпусах и нижнем обтекателе вы |
|||||
лотнения. К фланцам корпуса 9 также крепятся |
полнены уплотнения 33 дренажного бака 21. |
|||||
кронштейны для такелажных подвесок и транс |
Система сигнализации положения элемен |
|||||
портировочной тележки. |
|
тов реверсивного устройства состоит из двух |
||||
Подвижная часть РУ (выделена синим цве |
сигнализаторов положения замка и двух сигна |
|||||
том) |
состоит |
из |
корпуса |
створок 24 |
лизаторов обратной тяги. Сигнализаторы замка |
|
(см. рис. 9.55), кольца 25, восемнадцати звеньев |
и обратной тяги выдают сигналы о положении |
|||||
створок, семнадцати звеньев проставок 4 (рис. |
элементов РУ в бортовую систему контроля дви |
|||||
9.57), одной большой проставки вверху, восем |
гателя и в кабину экипажа на сигнальное табло. |
|||||
надцати тяг 18 с качалками 19, шестнадцати ка |
В наружных корпусах применяются алюминие |
|||||
реток 26 подвижного наружного обтекателя 75, |
вые сплавы. В силовых корпусах и корпусах, со |
|||||
трех кронштейнов 28. |
|
|
ставляющих проточную часть наружного контура, |
339