Сопло управляющее

Существенным недостатком рассмотренных органов управления (кроме газовых рулей) является невозможность создания ими (при наличии одного двигателя или сопла) управляющих моментов крена. Кроме того, все эти органы управления, включая и газовые рули, работают при включенном двигателе и не могут обеспечить управление на пассивных участках полета. Эти недостатки позволяют устранить струйные рули, представляющие собой совокупность нескольких сопл, расположенных перпендикулярно продольной оси летательного аппарата на максимальном удалении от центра масс (рис. 1.9.11,и). Сопла могут принадлежать неподвижным реактивным двигателям или питаться от общего источника сжатого газа. Струйные рули работают как в непрерывном, так и в импульсном режиме и оказываются достаточно эффективными при создании управляющих моментов относительно всех трех осей. [c.87]

Схема комбинированного органа управления (так называемого реактивного закрылка) приведена на рис. 1.9.12. Основным его элементом является поворотное сопло, обычно устанавливаемое у задней кромки крыла или оперения и выполняемое в виде узкой щели (щелевое сопло). Управляющее усилие возникает в результате истечения воздуха из сопла, наклоненного под определенным углом к хорде. Это усилие складывается из двух компонент. Одна из них равна нормальной составляющей силы [c.87]

Разгрузочное устройство 5 компенсирует газодинамическую составляющую шарнирного момента, которая из-за значительной разности площадей критических сечений сопл управляющего блока по каналу тангажа или рыскания имеет постоянное направление и монотонно изменяется при перемещении регулятора. [c.431]

Применяются камеры закрытые (рабочий находится вне камеры) и открытые (рабочий во время работы находится в камере) немеханизированные, в которых очищаемые детали расположены неподвижно на железном столе, причем сопло управляется вручную, и механизированные, в которых детали непрерывно перемещаются (на вращающемся столе), а сопло закреплено неподвижно. Механизированные камеры могут быть и с незакрепленным соплом, управляемым вручную. Пескоструйные аппараты нагнетательного типа при работе в закрытых камерах обычно устанавливают вне камеры при работе в открытых камерах они могут быть установлены и внутри камеры. В открытых камерах очищаются главным образом крупные детали. Детали небольших размеров обрабатываются в закрытых малых камерах. [c.331]

В струйных ПчУ изображение на бумажном носителе формируется последовательностью капелек красящего вещества, испускаемых из сопл с отверстием 0,01...0,1 мм, под действием управляющего электрического или магнитного поля. Процесс регистрации одностадийный. Основные недостатки таких ПчУ — малая надежность из-за засорения сопл дополнительные требования к красящим веществам. [c.48]

Отдавая предпочтение скорости истечения из сопла при анализе температурного влияния на эффект энергоразделения, авторы [86] при обсуждении теплофизических свойств вновь опираясь на скорость звука как отклик на изменение управляющего параметра к, почему-то не рассматривают молярную массу ц, которая оказывает обратное влияние чем больше ц, тем меньше R, так как R= 8,314/ц, и тем меньше скорость звука. [c.58]

Действие газодинамических органов управления основано на использовании эффекта, связанного с изменением направления газовой струи, истекающей из сопла двигательной установки. В некоторых конструкциях газодинамических органов используются специальные управляющие двигатели. [c.75]

На рис. 1.9.11 показаны устройства, которые обеспечивают создание управляющего усилия Рр (Рр является составляющей тяги Р основного двигателя) путем поворота основного двигателя в целом (рис. 1.9.11, а) или поворота только одного сопла (рис. 1.9.11,6). При этом поворот основного двигателя даже на малые углы обеспечивает большие управляющие усилия и, следовательно, управляющие моменты. Однако для осуществления такого поворота требуются большие энергетические затраты. Использование поворотного сопла позволяет уменьшить эти затраты тогда возникают такие неблагоприятные явления, как загрязнение и выгорание подвижного сочленения сопла с камерой двигателя. Большие трудности вызывает герметизация этого сочленения, работающего в условиях высоких температур и давлений. [c.85]

В качестве органов управления можно использовать сравнительно простые по конструкции газовые рули, размещаемые в конце сопла основного двигателя (рис. 1.9.11, д). Отклонение струи газа, вызываемое рулями, приводит к созданию достаточно больших управляющих усилий. Их преимущество заключено в возможности создания путем дифференциального отклонения наряду с управляющими моментами тангажа и рыскания также и моментов крена. Положительным свойством газовых рулей является линейность их управляющего момента для сравнительно больших углов отклонения (до 20°). Однако газовые рули, являясь эффективным средством управления, обладают существенными недостатками. Оказывая значительное сопротивление газовому потоку, они уменьшают эффективную тягу (до Зч-5%). Кроме того, под воздействием высоких температур и больших скоростей газа рули выгорают. Это позволяет применять их лишь в условиях кратковременного режима работы. [c.86]

Формула (4.1.1) определяет силу тяги в условиях воздействия на летательный аппарат неподвижной атмосферы. Однако наличие воздухозаборных и сопловых устройств, возникновение струй продуктов сгорания топлива изменяют картину обтекания летательного аппарата воздушным потоком. Это необходимо учитывать при определении аэродинамических характеристик, в частности следует принимать во внимание влияние скачка уплотнения, образующегося перед воздухозаборником, повышение давления на внешних поверхностях воздухозаборников и сопл, интерференцию между воздухозаборниками и крылом (или корпусом), а также воздействие струй на поток воздуха у поверхности летательного аппарата. При определенных условиях внешние возмущения на обтекающий воздушный поток могут распространяться внутрь сопла двигателя и изменять силу тяги (управляющее усилие). [c.301]

Пример 4.1.2. Определить тяговую характеристику управляющего двигателя с учетом инжекции при следующих данных число Маха в выходном сечении сопла Мд = = 3,53 диаметр сопла 1 = 10 см рабочее тело двигателя и инжектируемое вещество — воздух [к = к1= 1,4 Р — RJ= 287 Дж/(кг-град) То = Тоу= 300 К] углы поворота потока на выходе из сопла и отверстий для вдува соответственно = 4,5° Ру = = 6° давление в камере двигателя ро = 40 кгс/см (3,92-10 Па) общая площадь отверстий для инжекции 5у = 0,259 см , относительный расход вдуваемого газа [c.309]

Коэффициент для сопла при истечении в вакуум т)д = с/с ду = 427/429 = 0,905 ему соответствует согласно (4.1.22) единичный импульс основного сопла 1= 429-1,62х ХО,995-0,997/9,81= 70,3 с. Что касается суммарного единичного импульса управляющего двигателя с инжекцией, то в соответствии с (4.1.23) [c.310]

Известное распространение получили уголковые сопла (рис. 4.2.4,6), которые устанавливаются на боковой поверхности камеры двигателя 4. Их применение наиболее целесообразно, когда управляющие усилия сравнительно невелики. Существенные недостатки таких сопл связаны с повышенными гидродинамическими потерями, вызванными поворотом газового потока внутри сопла на 90°, а также значительным перегревом его внутренней стенки 5, что требует дополнительных теплозащитных покрытий. [c.314]

Орган управления с такой конструкцией сопла (рис. 4.4.1) обеспечивает изменение величины и направления управляющего усилия при помощи качающегося раструба, представляющего собой элемент закритической части сопла. Место сочленения раструба с соплом выбирается в зависимости от потребного управляющего усилия. Чем меньше величина усилия, тем ближе это место к выходному сечению сопла и короче качающийся раструб. Узел [c.322]

Для того чтобы управляющее усилие, создаваемое насадком, возникало при небольших значениях угла его поворота 2р (в этом случае так называемые мертвые зоны , которые характеризуются отсутствием управляющего усилия при повороте органа управления, будут минимальными), внутренняя поверхность насадка должна профилироваться в соответствии с формой струи, истекающей из сопла, в зависимости от степени его нерасчетности [c.326]

Сделав ряд допущений, можно упростить решение задачи об определении управляющего усилия, создаваемого насадком. Главное из таких допущений заключается в том, что вместо пространственной задачи о течении газа внутри насадка решается соответствующая плоская задача (полагая, что движение газа происходит в плоскости угла поворота насадка). Криволинейные скачки уплотнения заменяются прямолинейными. ударными волнами. Положение возможных точек отрыва от стенок сопла можно определить, используя зависимости теории отрывных течений. Соответствующий метод расчета рассматривается в 4.6 применительно к определению усилий, создаваемых дефлектором. [c.326]

При расчете управляющих усилий, создаваемых дефлектором, возможны два случая. Если угол поворота дефлектора Ор мал, так что его поверхность составляет с направлением потока газа из сопла угол Рд =бр+Рси, который меньше критического (Рсп — угол сопла, рис. 4.6.1,а), то непосредственно перед дефлектором возникает скачок уплотнения, близкий к прямолинейному. Зная параметры потока в сопле (М , Рх) перед дефлектором в плоскости его симметрии, проходящей через ось сопла перпендикулярно оси поворота дефлектора, можно по зависимостям для косого скачка уплотнения найти для любого бр (при условии, что 3д меньше критического) угол скачка 0 . Полагая далее, что закон распределения давления по поверхности будет таким, как за косым скачком уплотнения А А (например, [c.327]

С помощью теории отрЫвных течений можно рассчитать положение точек Л и В и повышение давления как на внутренних стенках сопла, так и на поверхности дефлектора. Это позволит определить управляющее усилие и потерю тяги [c.328]

В расчетах следует учитывать уменьшение управляющего усилия и увеличение потерь тяги, связанные с утечкой газа через зазоры между соплом и дефлектором. Определение управляющего усилия и потерь тяги для схемы, изображенной на рис. 4.6.1,6, основано на расчете параметров потока имеющего застойные зоны. Метод этого расчета подробно рассмотрен в 6.6. [c.329]

Как показывают исследования, вовсе не обязательно размещать газовые рули непосредственно за выходным сечением. Их расположение возможно также и внутри сопла, что позволит при заданном управляющем усилии уменьшить площадь руля, так как скоростной напор газа, определяющий величину этого усилия, оказывается больше. Следует иметь в виду, что ес.яи руль расположен на достаточном удалении от среза сопла, то могут возникать отрицательные эффекты, уменьшающие суммарное управляющее усилие за счет интерференции руля с внутренними стенками. При этом в связи с увеличением температуры газа усилится выгорание материала рулевого устройства. [c.330]

Многосопловые блоки двигательных установок летательных аппаратов позволяют создавать управляющие усилия путем дросселирования отдельных сопл (частичного и полного перекрытия критического или выходного сечения). При этом имеет место, по существу, управление модулем вектора [c.333]

Суммарные составляющие управляющих усилий и моментов получаются сложением соответствующих значений для п сопл [c.334]

Предположим теперь, что необходимо создать управляющий момент ДМ г- Для этОго следует дросселировать в зависимости от направления момента сопло 1 или 3. Однако уменьшение, например, силы / з, а следовательно, и Рг, вызовет появление момента крена ДМх, для парирования которого следует дросселировать в такой же степени сопло 2. Это, в свою очередь, вызовет необходимость парирования появившегося момента Д Му путем дросселирования сопла 4, что вновь приведет к образованию момента крена, и т. д. [c.335]

Опыты показывают, что для создания достаточно больших управляющих усилий Ру центральное тело нужно поворачивать на значительные углы б р (рис. 4.8.4), а при дросселировании отдельных сопл следует считаться с влиянием длины центрального тела (рис. 4.8.5). Удлиненное центральное тело перестраивает асимметричное течение за соплами в почти однородный поток. Именно поэтому при длинных центральных телах управляющее усилие изменяет свое направление. [c.336]

Создание управляющих усилий путем вдува газа или впрыска жидкости в сверхзвуковую часть сопла, когда с продуктами сгорания топлива соприкасается лишь инжектируемое рабочее тело органа управления, позволяет в значительной мере преодолеть указанные трудности. Преимущество органов управления, использующих вдув газа или впрыск жидкости, заключается в отсутствии каких-либо массивных подвижных частей, что обусловливает малую инерционность, высокое быстродействие и небольшой вес привода системы управления. Недостатки рассматриваемых органов управления связаны с необходимостью хранить на борту летательного аппарата запас рабочего тела, а также с трудностями обеспечения надежной работы клапанных устройств, управляющих подачей горячего газа. [c.337]

Однако удобнее импульс тяги направить по оси собственного вращения КА, хотя принципиально возможно и радиальное расположение сопла, управляющего движением центра масс. Такое расположение сопла имело место на спутнике Синком . [c.56]

Впервые импульсные реактивные сопла были использованы для изменения ориентации и коррекции орбиты вращающегося спутника тина Синком . В системе ориентации импульсное реактивное сопло вызывало прецессию спутника в требуемом направлении. Для изменения ориентации относительно двух осей х и у (рис. 5.42) достаточно иметь одно сопло, управляемое датчиком угла собственного вращения. [c.259]

Сжатый воздух под постоянным рабочим давлением Р поступает к широкопредельной пневматической измерительной системе с эжекторным соплом, которая состоит из входного сопла 3,. измерительного 2 и измерительной камеры 15. Из сопла 2 воздух истекает в атмосферу через зазор 2), образованный торцами измерительного сопла, управляющего сопла 1 и деталью 18. Управляющее сопло концентрично с измерительным. При этом в. камере 15 эжекторного сопла образуется некоторое давление /г,, служащее мерой размера детали, а в камере управляющего сопла 1 образуется разрежение ку из-за эжекции воздуха потоком, истекающим из измерительного сопла. Разрежения в управляющем сопле возникают только при нахождении детали под измерительным соплом, т. е. при измерении. При смещении детали так, что управляющее сопло (щель) сойдет с контролируемой поверхности, в его камере устанавливается атмосферное давление. Камера 12 постоянно соединена с атмосферой. Под действием пружины 9 торцовая плоскость штока 13, подвешенного> на вялых мембранах 5, 6, 7, перекрывает отверстие 4, запирая измерительную камеру отсчетного устройства 8. Благодаря равенству эффективных площадей мембран 5 и 7 изменение величины давления к в камерах 14 и 10 не сказывается на силе прижатия штока 13 к торцу отверстия 4. Когда деталь подходит под измерительное сопло, давление в камере 14 повышается и приближается к значению к — f Z), а образовавшееся разрежение в камере 11 создает перепад давлений на вялой мембране 6, под действием которого, с учетом разницы эффективных площадей мембран 6 и 5, шток 13, преодолевая усилие пружины 9, перемещается вверх и соединяет измерительную камеру 15 эжекторного сопла с правым сильфоном отсчетного-устройства 8. [c.258]

Вихревой эффект, или эффект Ранка реализуется в процессе течения интенсивно закрученного потока по осесимметричному каналу, на торцевых поверхностях которого устанавливаются ограничительные элементы — лроссель на горячем и диафрагма с центральным отверстием на холодном концах трубы. При определенном сочетании режимных и конструктивных управляющих параметров из отверстия диафрагмы истекает некоторая охлажденная часть исходного закрученного потока, а из дросселя — другая подогретая его часть. При этом на основе закона сохранения вещества можно составить уравнение баланса массы для вихревой трубы классической схемы с одним источником подвода газа через закручивающее сопло [c.38]

В указанных схемах нижний диапазон эффективности ограничен значением собственной частоты датчика вибрационных перемещений. Устранение этого ограничения достигается в гидравлической виброзащитной системе, динамическая модель которой приведена на рис, 10.50 (описание позиций см. к рис. 10.49). Силовая система в виде гидроцилиндра здесь выполнена в одном корпусе с управляющей системой. Управляющая система содержит механизм регулирования давления рабочей жидкости, состоящий из датчика в виде чувствительной мембраны, регистрируюнхей колебания давления в полости силового [1илиндра, заслонки, жестко укрепленной на мембране, и образующий вместе с соплом элемент, вырабатывающий управляющий сигнал. [c.306]

На рис. 8.7 показана схема устройства манометра абсолютного давления МАС-П с пневмосиловым преобразователем. Прибор состоит из измерительного блока I, пневмосилового преобразователя 4 и пневматического усилителя мощности 7. Измерительный блок включает два сильфона с известной эффективней площадью (0,4 или 2 см ). Из одного сильфона 12 воздух откачан, сам сильфон герметизирован. В полость другого сильфона 11 подается измеряемое давление р. Под действием последнего и упругих сил сильфонов к рычагу 2 будет приложено пропорциональное этому давлению усилие Р. Это усилие через рычажный передаточный механизм 2 и 5 автоматически уравновешивается усилием Ро.с от сильфона обратной связи 10, полость которого соединена с магистралью выходного давления, поступающего из усилителя мощности 7, к которому подводится с помощью канала 9 сжатый воздух под давлением (0,14 0,014) МПа, контролируемый манометром 8. Усилитель мощности формирует выходное давление под воздействием управляющего сигнала сжатого воздуха в линии сопла, которое зависит от взаимного положения сопла б и заслонки 5 индикатора рассогласования положение заслонки определяется положением рычага 2. [c.160]

Различие между аэродинамическими, газодинамическими и комбинированными органами управления заключается прежде всего в принципах создания управляющих усилий. Аэродинамические органы управляют полетом за счет перераспределения давления набегающего потока по внешним поверхностям аппарата, т. е. путем изменения вектора равнодействующих всех аэродинамических сил газодинамические — за счет перераспределения давления по внутренним поверхностям аппарата (сопла, двигательной установки и пр.), в результате чего изменяется вектор равнодействующих всех газодинамических сил./(ожбиниробанмые органы управления используют эффекты струйного взаимодействия набегающего потока с потоком газа, выдуваемого наружу через отверстия (щели) на внешней поверхности летательного аппарата. При этом в управляющее усилие входит не только соответствующая составляющая силы тяги, образующейся при струйном вдуве, но и аэродинамическая сила, возникающая за счет интерференции струй с внешним потоком. С точки зрения такого определения орган управления, представляющий собой совокупность аэродинамического и газового рулей, находящихся на одной оси и поворачивающихся одной рулевой машинкой, не является комбинированным. Это два различных руля, работающих вместе. [c.620]

Одна из современных конструкций газодинамического органа управления основана на принципе изменения направления вектора силы тяги основного двигателя путем впрыска жидкости или вдува газа в сопло (рис. 1.9.11,е). Механизм возникновения управляющего усилия состоит в следующем. Поток жидкости или газа, подводимый в сверхзвуковую часть сопла через отверстие 1, взаимодействует со сверхзвуковым потоком газообразных продуктов сгорания топлива и, отклоняясь, от первоначального направления, течет в область 2. При обтекании основным потоком этой области образуется скачок уплотнения 3, за которым происходит поворот потока и, как следствие, повышение давления. В результате возникает управляющее усилие Рр. Изменяя расход жидкости, впрыскиваемой в сопло,можно регулировать величину управляющей силы.Впрыск жидкости через различные отверстия, расположенные по окружности поперечного сечения сопла, позволяет обеспечить необходимое направление этой силы. Особенность рассматриваемого рулевого устройства состоит в том, что возникновение управляющего усилия практически происходит без уменьшения тяги основного двигателя. Объясняется это тем, что снижение тяги вследствие потери механической энергии потока газа при переходе через скачок уплотнения компенсируется ее возрастанием благодаря увеличению массы истекающих газов. Более того, тягу можно несколько увеличить, если в качестве впрыскиваемой жидкости применить окислитель, который, вступая в химическую реакцию с недогоревшим топливом, увеличит полноту сгорания. Достоинством рулевого устройства является отсутствие в нем дополнительных подвижных элементов двигателя или сопла,, что упрощает конструкцию и делает его более надежным в эксплуатации. [c.86]

Газодинамические органы управления, схемы которых были рассмотрены, могут быть объединены в один класс рулевых устройств с использованием основного двигателя. Второй класс объединяет устройства, выполненные в виде специальных управляющих двигателей. Одно из таких устройств (рис. 1.9.11,з) представляет собой поворотный (так называемый верньерный) двигатель с боковым соплом. [c.87]

Пример 4.1.1. Рассмотрим расчет осноогтых проектных параметров соплового тракта управляющего двигателя для следующих исходных данных управляющее усилие (тяга) Р = 180 кгс (1,77-10 Н) время работы двигателя = 4 с газовая постоянна продуктов сгорания топлива Р = 294 Дж/(кг-град) отношение теплоемкостей к = = 1,25 температура в камере сгорания Та — 2285 К и давление ро = = 40 кгс/см (3,92 10 Па) удельный вес материала сопла Ус = 7,85 кгс/см . [c.307]

Исследования показывают, что при выборе привода с минимальной мощностью для заданных значений управляющего усилия и степени расширения сопла необходимо применять схему с разрывом образующей вниз по потоку и использовать сопло с возможно большим углом его полураствора Реп, при котором еще обеспечивается безотрывное течение. Кроме того, поворотный раструб должен иметь наименьщую длину, а его ось вращения должна располагаться в плоскости разрыва образующей или несколько ниже по потоку. [c.324]

Если насадок устанавливается на перерасширенное сопло, то можно ожидать благоприятного влияния зазоров, поскольку через них внутрь насадка будет попадать атмосферный воздух (ра < ц )- что улучшит тепловой режим работы насадка за счет охлаждения его внутренней поверхности, несколько увеличит управляющее усилие и уменьшит потери тяги. [c.326]

Несмотря на указанные недостатки, газовые рули находят широкое применение. Это объясняется относительной простотой конструкции руля и компоновки управляющего устройства, а также малой величиной шарнирного момента, обусловленной использованием газоаэродинамической компенсации. Важное положительное свойство таких рулей связано с линейностью рабочих характеристик (т. е. линейной зависимостью управляющих сил от угла поворота). Существенным является то, что крепление газовых рулей у выходной части сопла летательного аппарата повыщает прочностные характеристики летательного аппарата,увеличивая жесткость кормовой части и раструба сопла. [c.329]

Известны попытки создать управляющие усилия поворотом центрального тела, дросселированием отдельных сопл и выдувом газа через отверстия в боковой поверхности центрального тела. [c.336]

Изменение давления на стенки сопла в области взаимодействия струи и потока приводит к образованию бокового управляющего усилия Ру я прироста тягиДРж- Их определение связано с нахождением конфигурации и размеров возмущенных зон и соответствующих давлений. [c.340]

Для определения коэффициента К у воспользуемся выражением Ру = = ДУ+ЯвС038, в котором — составляющая бокового управляющего усилия, вызванного перераспределением давления на стенки сопла е — угол между осью у и осью отверстия (рис. 4.9.4). С учетом этого [c.341]

Рассмотрим влияние различных факторов на величину бокового управляющего усилия. Эксперименты показывают, что угол наклона оси отвер-ствия инжекции ау = п/2+Рсп+е (рис. 4.9.4) существенно влияет на величину Ру. Для получения ее наибольшего значения при > 1 принимают ау л (3/4)п. С ростом ау удлиняется передняя зона отрыва, растет среднее давление в ней, так как точка отрыва смещается вверх по потоку в область ббльщих давлений. Управляющее усилие при этом увеличивается. Вместе с тем становится больше и угол е, что уменьшает реактивную составляющую управляющего усилия. Кроме того, смещение передней границы застойной зоны к критическому сечению сопла приводит к повыщенному азимутальному (поперечному) расширению возмущенной области. Участки [c.341]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...