ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характерные сечения и геометрические параметры реактивных сопел из "Аэрогазодинамика реактивных сопел " Развитие отечественной и зарубежной реактивной техники, повышение требований к создаваемым летательным аппаратам привели к переходу от самых простейших нерегулируемых схем сопел к схемам сложных сопел с большим числом регулируемых элементов. Следует отметить, что многообразие созданных и разрабатываемых летательных аппаратов, их реактивных двигателей привели к появлению весьма большого количества типов и схем реактивных сопел, включая различные модификации регулируемых сопел для многорежимных ЛА. В связи с этим не представляется возможным рассмотреть все многообразие установленных на различных ЛА реактивных сопел, результаты исследований которых изложены в многочисленных отечественных и зарубежных публикациях. Ниже даны схемы и типы сопел, как хорошо известных, так и мало исследованных в литературе. Для удовлетворения предъявляемых к реактивным соплам требований, о которых упоминалось во введении, в практике авиадвигателестроения реализованы или рассматриваются в качестве возможных к реализации схемы сопел трех типов круглые (или осесимметричные), плоские и пространственные (трехмерные) сопла. [c.39] Наиболее характерные схемы этих типов сопел представлены на рис. 2.1-2.4. В случае схем регулируемых сопел на этих рисунках даны два положения регулируемых элементов (створок сопел), соответствующие максимальному раскрытию и минимальному прикрытию проходных сечений, что прежде всего соответствует разным режимам работы реактивного двигателя форсажному режиму — при максимальных, и бесфорсажному — при минимальных размерах проходных сечений сопел. [c.39] Более крупными стрелками на рис. 2.1-2.4 показано направление движения основного потока газа в соплах, боже мелкими — направление движения вспомогательного или охлаждающего воздуха. [c.39] Среди нерегулируемых сопел можно вьщелить несколько наиболее распространенных схем, которые могут быть как круглыми, так и плоскими. [c.39] Звуковое (или сужающееся) сопло. Сужающаяся часть сопла может быть конической (рис. 2 Л а), либо выполненной в виде профилированного контура (рис. 2.16). На срезе этих сопел скорость истечения газа равна скорости звука. [c.40] Сопло с центральным телом (рис. 2.1 ). Центральное тело может быть укорочено с образованием на нем торцевого уступа, так как показано на рис. 2.1 , может иметь полную длину, т. е. без образования этого уступа. Контур центрального тела может быть профилированным или быть выполненным в виде острого или усеченного конуса. Верхняя обечайка сопла также может быть профилированной, конической или цилиндрической. [c.42] Простое эжекторное сопло (рис. 2.1ж). Представляет собой сочетание, как правило, звукового конического сопла (рис. 2.1а) и нерегулируемой наружной конической или профилированной обечайки. В эжекторный контур сопла между звуковым соплом и обечайкой подается некоторое количество вторичного (или охлаждаюгцего) воздуха. [c.42] Сложное эжекторное сопло (рис. 2Лз). По своему характеру и назначению это сопло близко к сверхзвуковому коническому или профилированному соплу (рис. 2Лв или г), но имеет разрыв сверхзвукового контура для подвода вторичного воздуха в сверхзвуковую часть сопла. Внутреннее сопло для основного потока газа — сверхзвуковое коническое сопло, обечайка сопла также выполнена конической с диффузорностью (углом раскрытия), соответствуюгцей или близкой к диффузорности конического внутреннего сопла. [c.42] Приведенные на рис. 2.1 схемы (или типы) соответствуют как круглым, так и плоским реактивным соплам. [c.42] Нерегулируемые сопла устанавливаются либо на самолетах с дозвуковой, либо с небольшой сверхзвуковой скоростью полета. [c.43] В классе нерегулируемых сверхзвуковых реактивных сопел могут использоваться такие типы, как сопла с круглым входным и критическим сечениями и различной формой выходного сечения овальной или эллиптической (рис. 2.2а), треугольной (рис. 2.26), квадратной (рис. 2.2в), прямоугольной (рис. 2.2г) и др. Течение в сверхзвуковой части таких сопел уже существенно трехмерное, поэтому их можно отнести к типу трехмерных или пространственных реактивных сопел. [c.43] Среди класса нерегулируемых сопел можно также выделить круглое или плоское сопло с косым срезом (рис. 2.2д, е) и сверхзвуковые сопла с одинаковой формой входного, критического и выходного сечения овальной или эллиптической (рис. 2.2ж), треугольной (рис. 2.2з), квадратной (рис. 2.2 /), прямоугольной (рис. 2.2/с) и др. [c.43] Основная задача регулируемых реактивных сопел — в соответствии с изменением режима работы двигателей или режима полета летательных аппаратов — обеспечить различный уровень требуемой тяги путем изменения площади проходных сечений сопла, т. е. путем изменения расхода воздуха (газа) через двигатель или сопло. На рис. 2.3 показаны некоторые наиболее распространенные способы регулирования проходных сечений сопел различных схем. В простейшем звуковом сопле (рис. 2.3а) изменение площади проходного (критического) сечения сопла осуществляется путем перемещения относительно неподвижной точки подвески венца сужающихся створок (сужение или расширение створок и соответственно уменьшение или увеличение площади проходного сечения сопла). [c.43] За рубежом нашли также применение схемы звукового и сверхзвукового ирисовых сопел, регулирование площади проходных сечений в которых осуществляется путем продольного перемещения (втягивание или выдвижение) профилированных створок сопла, которые движутся по специальным направляющим во внешнем кожухе сопла (рис. 2.36, в). [c.43] Схема наиболее распространенного на отечественных и зарубежных сверхзвуковых самолетах сверхзвукового сопла с непрерывным контуром показана на рис. 2.3г. Створки, регулирующие площадь критического сечения и выходного сечения сопла, могут быть связаны между собой и регулироваться с помощью одной системы, а могут иметь раздельное регулирование, обеспечивая соответствующее положение внутренних и внешних створок в зависимости от режимов работы двигателя и полета самолетов. [c.43] Регулируемое сопло с центральным телом может иметь изменяемую геометрию центрального тела при неподвижных обечайке и самом центральном теле (рис. 2.3 ), перемещаемое центральное тело и неподвижную обечайку (рис. 2.3 ) или регулируемые створки на срезе обечайки при нерегулируемом центральном теле (рис. 2.3ж). В сопле этой схемы возможно также сочетание указанных выше способов регулирования сопла, что определяется режимами работы двигателя или полета самолетов. [c.43] Рассмотренные на рис. 2.3 схемы регулируемых сопел характеризуют типы как круглых, так и плоских реактивных сопел. Среди специальных схем сопел, предназначенных для удовлетворения, например, требованиям пониженного уровня демаскирующих признаков, можно указать приведенные на рис. 2.4 схемы плоского сопла со скошенным при виде сверху срезом и вертикальными перегородками, установленными на выходе сопла (рис. 2.4а), и плоского сопла лоткового типа, имеющего заданные углы среза задних кромок (рис. 2.46), — аналог сопел самолетов Р-117 и В-2 (США). [c.44] Приведенные на рис. 2.1-2.4 схемы не исчерпывают всего многообразия используемых для различных задач реактивных сопел, однако, дают представление об их многообразии и основных особенностях. Более подробную информацию о схемах сопел и их конструкции можно получить из работ [14], [20], [38]-[49], [71] и др. [c.44] Следует отметить, что приведенные на рис. 2.1-2.4 схемы сопел соответствуют режимам горизонтального полета ЛА. Схемы реактивных сопел на специальных режимах (отклонение вектора тяги, реверса тяги) будут даны в соответствующих главах. [c.44] Вернуться к основной статье