Метрология / Том 2. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок / 9-4-Vyhodnyje_ustrojstva_dvigatelej_samoletov_ukoroch_i_vert_vzleta-posadki

Площадь Fâûõ сопла регулируется независимо от площади критического сечения при перемещении управляющего кольца 3 вдоль оси сопла. Перемещение управляющего кольца осуществляется одновременным перемещением штоков трех управляющих гидроцилиндров 4.

Отклонение вектора тяги осуществляется изменением угла наклона управляющего кольца относительно оси сопла за счет установки различной длины управляющих гидроцилиндров. Сверхзвуковые створки 5 кинематически связаны с управляющим кольцом тягами 6 и системой рычагов, поворачивающих створки. При этом конструкция обеспечивает поворот сверхзвуковых створок на угол 15°.

Недостатком конструкции сопел с поворотом сверхзвуковых створок является сложность в уплотнении соединения в месте стыковки дозвуковых

èсверхзвуковых створок. Края сверхзвуковых створок в месте стыковки с дозвуковыми створками срезаны под углом, на который требуется повернуть створки. Это требует дополнительных конструктивных мероприятий по уплотнению проточ- ной части сопла.

Разумеется, повышенный уровень утечек

èбольшая (по сравнению с соплом без УВТ) масса характерны для всех конструкций с УВТ. Но качество, которое дает УВТ самолету, стоит того

èза это стоит платить!

9.4 - Выходные устройства двигателей самолетов укороченного и вертикального взлета-посадки

ВУ двигателей самолетов укороченного и вертикального взлета-посадки (УВВП) в принципе можно было бы отнести к классу сопел с УВТ:

èтам, и там меняется вектор тяги. Но разное назначение и разные конструктивные исполнения диктуют целесообразность выделения их в отдельные классы.

Сопла с УВТ предназначены, в основном, для повышения маневренности в боевых условиях

èони, как правило, регулируемые, сверхзвуковые; угол отклонения вектора тяги в соплах с УВТ регулируется обычно в пределах ±15° относительно продольной оси двигателя. ВУ УВВП предназна- чены, как следует из названия, для сокращения пробега при взлете и для вертикального взлета-посад- ки самолета за счет создания подъемной силы, превышающей его взлетный вес. Эти ВУ представляют собой, как правило, нерегулируемые дозвуковые сопла с углом поворота вектора тяги на 90°. Для уменьшения потерь на поворот потока и уменьшения габаритов в них могут устанавливаться направляющие дефлекторы.

На Рис. 9.42 показаны схемы ВУ с двумя, че- тырьмя и переключаемыми соплами. По схеме á с четырьмя поворотными соплами выполнено ВУ двигателя Rolls-Royce Pegasus (см. Рис. 9.43).

На Рис. 9.44 показан двигатель Р27В-300 (ММЗ «Союз») с двумя поворотными соплами, а на Рис. 9.45 – Р79-300 (ММЗ «Союз») с одним поворотным соплом.

Пример механизма поворота сопла показан на Рис. 9.46. Сопло 1 поворачивается с помощью цепного привода 2 ведущей «звездочкой» 3, вращаемой от коробки приводов. Сопло крепится к вращающемуся корпусу 4, являющемуся наружной обоймой шарикового подшипника. Корпус вращается цепью 5 на шариках 6. Шарики катятся по беговой дорожке неподвижного корпуса 7. В каче- стве сепаратора в подшипнике используются шарики 7 меньшего диаметра.

Механизм может вращать сопла на угол

èбольше 90° вплоть до получения обратной тяги.

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