Метрология / Том 2. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок / 9-5-Malozametnyje_vyhodnyje_ustrojstva

Ïðè ýòîì:

-поворот сопла на 90° должен осуществляться 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 инфракрасном (ИК) диапазонах электромагнитных волн.

Акустическая заметность – шум – не является проблемой для военной авиации, поскольку для нее, в отличие от коммерческой, шум не нормируется. При необходимости снижение шума может обеспечиваться применением средств и методов, описанных в главе 15.

Заметность в оптическом диапазоне, как

èшум, является ограниченным демаскирующим признаком. Решается применением камуфлирующих покрытий самолета, а для двигателя – уменьшением дымления камеры сгорания, уровня сажистых частиц в струе.

Наиболее серьезными демаскирующими факторами, определяющими заметность самолета, являются заметность в радиолокационном

èИК диапазонах. Основная характеристика, определяющая радиолокационную заметность – эффективная площадь рассеивания (ЭПР). Наибольший вклад в ЭПР вносит отражение радиоволн от воздухозаборника, компрессора и сопла. Снижение ЭПР самолета достигается специальным профилированием планера, воздухозаборника (см. Рис. 9.47) и применением радиопоглощаюших покрытий.

Источником заметности в ИК диапазоне являются нагретые детали двигателя: лопатки турбины, форсажной камеры, сопла, а также реактивная струя. В значительной степени проблема заметности и в том и другом диапазоне решается применением плоских сопел (см. раздел 9.3.2). На Рис. 9.47

Рисунок 9.49 – Смеситель с блокированием «видимости» лопаток турбины 1 – криволинейные патрубки;

2 – каналы наружного контура

9.6 - Реверсивные устройства

Реверсивные устройства (РУ) – это ВУ, создающие обратную тягу за счет поворота потока рабочего тела в направлении «по полету»(Здесь рассматривается реверсирование тяги только в ВУ)

èслужащие, в основном, «аэродинамическими тормозами», используемыми на обледенелой

èмокрой взлетно-посадочной полосе (ВПП), а также для сокращения пробега при посадке и прерванном взлете, для быстрого снижения в случае разгерметизации кабины, для повышения маневренности военных самолетов. РУ могут быть отнесены к ВУ с УВТ, но если последние управляют вектором тяги в некотором диапазоне, то РУ – только в двух положениях: «Прямая тяга» и «Обратная тяга».

Кроме того, РУ – достаточно самостоятельный, широко применяемый класс ВУ, что приводит к целесообразности рассматривать их отдельно.

Существует большое количество конструкций РУ, но функционально можно выделить два типа:

-реверсивные устройства, в которых разворот

èнаправление потока выполняется до его разгона в сопле. Их можно классифицировать как РУ давления. В таких РУ перекрытие входа в сопло осу-

ществляется створками, на которых происходит разворот потока, дальнейшее его отклонение в необходимом направлении выполняется или решетками (см. Рис. 9.1), или дополнительными створками (см. Рис. 9.53);

-реверсивные устройства, в которых разворот

èнаправление потока выполняется после разгона его в сопле. Их можно классифицировать как РУ скорости. В таких РУ перекрытие осевого выхода, разворот и направление потока осуществляется за соплом створками – ковшами (см. Рис. 9.52).

В РУ давления (РУ решетчатого или створча- того типа) производится реверсирование или общего потока (после смешения потоков обоих контуров), или (при степенях двухконтурности больше 5) только потока наружного контура. В последнем случае на двигателях с раздельным истечением потоков контуров может реверсироваться и внутренний контур или на него устанавливается нейтрализатор прямой тяги (спойлер). На двигателях со смешением потоков контуров из-за перерасширения в общем сопле потока внутреннего контура на режиме реверсирования прямая тяга внутреннего контура значительно уменьшается, поэтому специальных мер по ее нейтрализации не принимают.

Схемы РУ решетчатого и ковшового типов представлены на Рис. 9.50.

При выборе РУ для конкретного двигателя необходимо учитывать предъявляемые к нему аэродинамические и конструктивные требования:

-характеристики РУ (величина обратной тяги, прямой тяги, коэффициент реверсирования, коэффициент расхода);

-потери тяги на крейсерском режиме, вклю- чая изменение внешнего сопротивления гондолы;

-область эксплуатационных режимов самого РУ, включая выбор момента его включения и времени и степени дросселирования двигателя на режиме обратной тяги при пробеге самолета по ВПП с целью предотвращения попадания струи на вход двигателя, засасывания вихрей и посторонних предметов;

-влияние реверсивной струи на аэродинами- ческие свойства самолета: его устойчивость и управляемость, значение силы сопротивления при движении самолета на земле, отказ и непроизвольное включение реверсивного устройства;

-силовые и температурные нагрузки на двигатель и на самолет, нестационарные нагрузки на различные элементы самолета;

-место подвески двигателя на самолете: при близком расположении от фюзеляжа или ВПП появляется необходимость укорачивания створок (РУ ковшового типа), что может оказать существенное