Конструкция и параметры выходного устройства ТРДДФ. Расчет и построение зависимости эффективной тяги силовой установки от числа

КОНСТРУКЦИЯ И ПАРАМЕТРЫ ВЫХОДНОГО УСТРОЙСТВА ТРДДФ

Составитель

1.  ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1.  Изучение принципа действия, назначения и конструкции основных узлов сверхзвукового регулируемого сопла современного ТРДЦФ.

1.2.  Построение кинематической схемы и характеристики сопла.

1.3.  Расчет и построение зависимости эффективной тяги силовой установки от числа М   полета самолета.

2. ЗАДАНИЕ

При выполнении лабораторной работы студент должен:

2.1. Изучить принцип работы и конструкции выходного устройства.

2.2. Изобразить кинематическую схему вводного устройства (положение регулируемых органов задается преподавателем).

2.3. Выполнить расчет тяги двигателя м эффективной, тяги силовой установки с изучаемым выходным устройством.

3.  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫХОДНОГО УСТРОЙСТВА

Выходное устройство, являясь функциональным модулем силовой установки, включает ряд элементов. В зависимости от назначения силовой установки ими могут быть: реактивное сопле, диффузорный газоотводный патрубок, реверсивное устройство, устройства для отклонения вектора тяги, шумоглушения, снижения инфракрасного излучения и др.

Основным элементом выходного устройства любого ГТД прямой реакции является реактивное сопло, в которой происходит ускорение газового потока и его расширение с целью создания силы избыточного давления, т.е. реактивной тяги.

Реактивное сопло выполняет также фикции согласования режимом работы элементов ГТД (двигательного модуля) за счет изменения площади критического сечения сопла (). Площадь  в таком случае является одним из управляющих факторов системы управления двигателя.

Изучаемое выходное устройство устанавливается на одном из современных ТРДДФ и представляет собой осесимметричное, регулируемое, всережимное, сверхзвуковое сопло створчатой конструкции, которое крепится к задней части корпуса форсажной камеры.

Общее управление критическим сечением и сечением среза осуществляется с помощью 16 гидроцилиндров, рабочим телом в которых является топливо.

Оптимизация выходного сечения сопла осуществляется автоматически под действием газовых сил, действующих на расширяющуюся часть сопла изнутри, и сил создаваемых 16-тью пневмоцилиндрами, расположенными в виде «браслета» вокруг створок и проставок сверхзвуковой части сопла и сжимающих их снаружи. При этом учитываются аэродинамические силы, действующие на внешние створки выходного устройства. Пневмоцилиндры одностороннего действия, постоянно работающие на уменьшение площади среза сверхзвуковой части сопла. Воздух в пневмоцилиндрах поступает из-за компрессора высокого давления через воздушный редуктор. Основные параметры выходного устройства (сопла) и краткая характеристика применяемых материалов приведены в таблице 1.Кинематическая схема выходного устройства представлена рисунке 1.

КОНСТРУКЦИЯ ВЫХОДНОГО УСТРОЙСТВА (ВУ)

В конструкцию выходного устройства входит (рис. 1а и 1б):

-  Три ряда створок и проставок: первый ряд 14 (дозвуковая сужающаяся часть ВУ), второй ряд 12 (сверхзвуковая расширяющаяся часть ВУ), третий ряд 4 (внешняя часть ВУ);

-  Гидроцилиндр 20 с ложементом 19;

-  Качалки 5,7;

-  Механический упор 6, тяги 8, 13;

-  Пневмоцилиндр 10 (крепится на створку 4);

-  Силовое кольцо 1с закрепленными на нем упругими элементами в форме пластин 3, в которое при помощи вильчатых тяг 2 соединяется с ложементом 19 в узле 21;

-  Задняя часть корпуса форсажной камеры (выполняет роль корпуса ВУ)