Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В. (1014169), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Наружные створки 15 передним концом с помощью шарниров прикреплены к силовому кольцу 1. Задний конец створок 15 подвижно с помощью пазов соединен с задним концом створок 3 второго венца, Управление диаметрами критического сечения и среза сопла осуществляется независимо с помощью механизмов 9 и 1О. Механизм 9 перемещает кольцо б и посредством тяг поворачивает рычаги 8 и звенья 18, соединенные между собой тягами !7.
На виде В показано два положения механизма управления етворками первого венца: при минимальном диаметре критического еечения (Г) и при максимальном (Д). Изменение диаметра среза сопла производится с помощью механизма управления 10, который вращает карданные валики 11, червячные механизмы 12 и И, в результате перемещения вдоль оси сопла тяг 18 изменяется угол установки створок '3, т. е. диаметр среза сопла. Для перестановки сопла в требуемое положение необходим силовой привод.
Привод должен развивать достаточное для перестановки створок сопла усилие, обеспечивать необходимую скорость перестановки сопла. Силовой привод состоит из силового агрегата управления и механизма перестановки. Механизм сило- 478 ио йа3 » и З йи ао йй. ао и о з„" и й! ао й о иа и и йи оао о »аю » й 8»" оии ойз 3ао и и Ф а»и о ои о" о„а 8| о и В оий И аиа » и к ~и к ко а ха 1 Я о»- „к и оо о о о иои а иа ои и~! йий а. „иои и и и,»~о а а о К и»оио ° ъ о о» и оайи ио„о к йоа" аоао~ Я 3 »к О» я и и » окии ооаи ока и ооия и ~~~й аи О.
о о )-18 8 1 г а л — л и Рис. 10.0. Гидравлический силовой цилиндр: 1 — гяльаа; 8 — ворвань; 8, Š— яроуыннян 8 — жнк. лер1 8-а рубаика теплонаолянноняая, г — акрая; 8— гайка; 8 — ходовой вант: 18 — колесо червячное; 11— червяк ного привода в целом должен обеспечивать необходимую синхрон- ' ность движения всех створок, а также надежно работать в условиях достаточно высокой температуры окружающей его среды, которая" может достигать 600 ...
700 С. Силовые агрегаты управления могут быть электрическими, ' пневматическими и гидравлическими. На отечественных двига-" телях наибольшее распространение получили гидравлические си- . ловые цилиндры, в которых в качестве рабочего тела используется- основное топливо двигателя — керосин. В качестве примера на рис. 10.5 приведен гидравлический силовой цилиндр сопла ' с вмонтированным в него механизмом синхронизации перемещения створок сопла.
Цилиндр содержит гильзу 1, поршень 2, проушиг ' ну 8 крепления к корпусу жаровой трубы и проушину 4 крепления к подвижному силовому кольцу сопла. Расположение гидро- ~ цилиндра иа регулируемом сопле показано на рис, 9.18. Перемещение поршня происходит под действием разности давлений керосина по обе стороны его. Для уменьшения местного подогрева керосина в цилиндре и самого цилиндра теплом окружающей среды через жиклер 6 (рис.
10.5) осуществляется постоянный проток керосина из полости повышенного давления в сливиую магистраль, а также теплоизоляция цилиндра рубашкой 6 и экранирование штока поршня 2 экраном 7 от теплового излучения створок сопла в положении режима форсирования. Синхронизация движения гидроцилиидров, которые располагаются равномерно вокруг оси сопла, обеспечивается с помощью червячно-винтового механизма.
При перемещении поршня 2 гайка 8, соединенная с поршнем шлицами, приводит во вращение несамотормозящийся ходовой винт 9 и червячное колесо 10, которое вращает червяк 11 также несамотормозящейся червячной передачи. Червяки 11 всех гидроцилиндров сопла соединены между- 400 собой гибкими валиками, образуя замкнутую окружность, благодаря чему осуществляется синхрониазция гидроцилиндров между собой.
В связи с тем, что при перемещении поршней в червячно-винтовом механизме возникает реактивный момент, для его восприятия гидроцилиндры соединены с корпусом жаровой трубы и кольцом сопла не сферическими шарнирами, а парами цилиндрических шарниров с взаимно перпендикулярными осями. Синхронизация перемещения створок первого венца сопла, показанного на рис. 10,4, осуществляется с помощью замкнутого рычажного механизма, составленного из звеньев 16 и тяг 17.
Створки второго венин синхронизируются при помощи замкнутой гирлянды червячных механизмов 18. 10.4. ВЫХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА С ИЗМЕНЯЕМЫМ ВЕКТОРОМ ТЯГИ Изменение направления тяги вызвано необходимостью постоянного улучшения летно-технических характеристик самолета. Первоначально применение р еверсирования тяги на земле позволило существенно сократить длину пробега самолета при посадке, а применение поворотных сопел для изменения направления тяги от осевого до вертикального позволило создать самолеты с вертикальным взлетом и посадкой. Двигатели, создаваемые в последние годы для высокоманевренных самолетов, должны иметь усовершенствованные выходные устройства, способные выполнять большое число функций. В условиях взлета и посадки на обледенелую нли поврежденную взлетно-посадочную полосу, а также в полете при маневрировании возникает необходимость и реверсирования, и изменения вектора тяги.
При применении сопла с изменяемым направлением вектора тяги можно уменьшить фактическую скорость отрыва и взлетную дистанцию самолета, отклоняя вектор тяги вверх. Реверсирование тяги в полете может позволить существенно уменьшить длину пробега при посадке путем применения частичного реверсирования перед приземлением при сохранении максимального режима, что позволит произвести максимальное реверсирование почти немедленно после касания полосы, не расходуя время на увеличение режима работы двигателя, Применение сопел с реверсированием тяги в полете в сочетании с высокой тяговооруженностью и хорошими динамическими свойствами двигателей создает возможность для самолета быстро разгоняться и тормозиться, то есть придает ему свойства сверхманевренности.
Реверсирование тяги двигателя для торможения самолета с целью сокращения длины пробега осуществляется с помощью реверсирующих устройств — реверсов. Эти устройства должны удовлетворять следующим требованиям: — обеспечивать получение максимальной возможной отрицательной тяги (35 — 40 % прямой тяги); 8/в !6 Пгр Д. В Хроянна Рис. Ю.б. Свежа реверсивного устройства с двумя створками1 Ь г сгаоркн; е, е раеагн: д Е - наложение оеаорок на режнне реаеронроааннн: Г аубеаеое ко несо — иметь простую и надежную конструкцию при минимальной массе; — обеспечивать возможность быстрого изменения тяги от прямой до отрицательной и обратно (1 — 2 с); — сохранять неизменный режим работы двигате. ля при реверсировании; — иметь малые потери прямой тяги при выключенном реверсе; — не ухудшать устойчивость и управляемость самолета при включенном реверсе; — обеспечивать минимальное попадание горячих газов на вход в двигатель при реверсировании и минимальный нагрев поверхности самолета при этом.
Реверсивное устройство обычно выполняют в виде отдельного узла, который располагают перед выходным соплом двигателя или за ним. Основными составными частями устройства являются поворотные заслонки или лопатки, перекрывающие газовый тракт двигателя, отклоняющие элементы, которые разворачивают газовый поток в обратном направлении под заданным углом, силовые приводы перекрывающих и отклоняющих элементов, системы управления. В настоящее время известны многочисленные схемы реверсных устройств, однако реализованы далеко не все из них, а лишь те, которые наиболее полно удовлетворяют предъявленным требованиям. На рис.
10.6 приведена одна нз реальных схем реверсивного устройства с двумя створками, располагаемого за выходным соплом двигателя. Створки 1 и 2 являются одновременно и перекрывающими, и отклоняющими устройствами. Они прикреплены к корпусу сопла двигателя с помощью вращающихся рычагов 3 и 4, образующих вместе со створкой четырехзвенный механизм, благодаря которому створки могут перемещаться из положения 1 и 2 в положения 5 и б (реверсирование).
В этом положении сомкнутые створки перекрывают газовый тракт двигателя и разворачивают газовый поток в обратном направлении на заданный угол при выходе. Рычаги 4 связаны между собой зубчатыми колесами 7 для обеспечения синхронности перемещения створок 1 и 2, Перестановка створок осуществляется гидравлическими силовыми цилиндрами, воздействующими на рычаги 3. Следует заметить, что перестановку створок на реверсирование, как правило, произво- 482 Рис. 18.7.
Модель самолета с плоскими соплами саловой установки дят на режиме малого газа, затем для увеличения обратной тяги обороты двигателя увеличивают и вновь уменьшают после достижения необходимого торможения, после чего створки переставляют в исходное положение. Задача обеспечения большого числа функций в одном выходном устройстве может быть решена с помощью применения сверхзвукового регулируемого сопла плоского типа. Такое сопло, кроме обеспечения основных режимов работы двигателя, позволяет получить изменение направления вектора тяги.
полное реверсирование тяги, а также частичное реверсирование о одновременным поворотом вектора тяги. Применение плоского сопла позволяет также улучшить аэродинамику истребителя, существенно повысить его маневренность, то есть усилить его боевые свойства. На рис. 10.7 показана модель самолета с плоскими соплами силовой установки. Одна из возможных 'схем плоского многофункционального регулируемого сопла показана на рис. 10.8. С помощью дозвуковых створок 1 осуществляется изменение критического сечения сопла (а) и реверсирование тяги (в). Сверхзвуковые створки 2 осуществляют изменение площади среза сопла (а) и управление вектором тяги (б). Нетрудно представить себе режим, когда створки 1 установлены в положение частичного реверсирования, а створки 2— в положение управления вектором тяги.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
