2.7. Выходное сопло

2.7.1. Общая характеристика выходного сопла

Выходное сопло (ВС) осесимметричное, регулируемое, всережимное, сверхзвуковое, створчатой конструкции. ВС крепится к задней части корпуса форсажной камеры.

Общее управление критическим сечением (суживающаяся часть ВС) и сечением среза сопла (расширяющаяся часть ВС) осуществляется с помощью стяжного устройства с пневмоприводом из 16-ти гидроцилиндров. Стяжное устройство в зависимости от давления за компрессором ограничивает степень раскрытия под действием газовых сил сверхзвуковой части сопла, т.е. обеспечивает регулирование площади выходного сечения сопла (или ) с целью снижения внутренних потерь, связанных с нерасчетностью режима течения.

Рабочим телом служит топливо. Оптимизация площади среза сопла осуществляется автоматически под действием газовых и сжимающих сил от 16-ти пневмоцилиндров, расположенных вокруг створок и проставок сверхзвуковой части сопла и действующих на них. При этом учитываются аэродинамические силы, действующие на внешние створки ВС. Пневмоцилиндры одностороннего действия, постоянно работающие на уменьшение площади среза сверхзвуковой части сопла. Воздух в пневмоцилиндры поступает из-за компрессора высокого давления через воздушный редуктор. Оптимизация площади среза сопла возможна в пределах его крайних положений.

Таблица 4.5

Материалы деталей выходного сопла

Деталь	Материал
Створка первого ряда	ВЖЛ-12У
Проставка первого ряда	ВЖ-101
Створка второго ряда	ВЖЛ-12У
Проставка второго ряда	ВЖ-101
Внешняя створка	ВТ-20
Проставка внешняя	ВТ-20
Силовое кольцо формы	ВЖ-101
Гидроцилиндр: – корпус – шток	ЭИ-961 ЭИ-961
Поршень и шток упора, тяги	ВЖ-105

2.7.2. Конструкция выходного сопла

В конструкцию выходного сопла входят:

– три ряда створок и проставок: первый ряд (дозвуковая суживающаяся часть ВС), второй ряд (сверхзвуковая расширяющаяся часть ВС), третий ряд (внешняя часть ВС);

– гидроцилиндр с ложементом;

– качалки;

– механический упор, тяги;

– пневмоцилиндр;

– силовое кольцо с закреплённым на нём упругими элементами в форме пластин, которое с помощью вильчатых тяг соединяется с ложементом;

– задняя часть корпуса ФК (выполняет роль корпуса ВУ).

Суживающаяся часть ВС состоит из 16-ти створок и проставок, механизма их синхронизации и управления. Створка отлита в форме равнобедренной трапеции, имеет на внешней поверхности два высоких продольных и ряд мелких поперечных рёбер жёсткости. Два крайних силовых продольных ребра переходят в проушины на передней и задней кромках створки. На силовых рёбрах створки выполнены бобышки с отверстиями под болты. На передней кромке створки с помощью заклёпок крепится пластина. Тепловой экран крепится к створке также заклёпками. Тепловой экран защищает створки от высокой температуры газа в критическом сечении сопла. Охлаждающий воздух в пространство между тепловым экраном и створкой поступает из-под теплового экрана форсажной камеры.

Проставка суживающейся части сопла выполнена литьём. Имеет форму трапеции и на наружной поверхности рёбра жёсткости. Основное ребро жёсткости проходит по середине проставки и заканчивается впереди проушиной.

Гидроцилиндр состоит из оребрённого корпуса, поршня со штоком, задней крышки. Внутренняя поверхность корпуса и наружная штока и поршня полируется и покрывается слоем хрома. Поршень, крышка и втулка имеют уплотнительные кольца и манжеты. При работе двигателя через гидроцилиндр постоянно циркулирует топливо, охлаждая его детали.

Створка сверхзвуковой части ВС литой конструкции, имеет набор поперечных рёбер жёсткости и очень мощный по середине створки двутаврового сечения профиль с отверстиями. Спереди створка имеет сдвоенные проушины для крепления со створкой дозвуковой части сопла.

Проставка сверхзвуковой части ВС литая, прямоугольной формы с поперечными мелкими рёбрами жёсткости. В передней части поставка заодно целое выполнена с проушинами. В отверстие проушины запрессована ось для соединения с проставкой дозвуковой части сопла.

Внешние створки обеспечивают плавное обтекание хвостовой части самолета, уменьшая ее сопротивление.