Сопло и хвостовая часть мотогондолы

Со времени создания первых реактивных двигателей сопло из простого конического насадка, применяемого исключительно на двигателях дозвуковых самолетов, применительно к многорежимным сверхзвуковым самолета трансформировалось в сложный регулируемый узел, связанный с системой управления двигателем и летательным аппаратом в целом. Современное сопло состоит из десятков подвижных элементов, обеспечивает отклонение вектора тяги и имеет отдельный силовой привод. При этом обеспечивается плавное сопряжение внешнего контура сопла и обводов хвостовой части мотогондолы и сводится к минимуму их отрицательное взаимовлияние.

Выбор типа сопла, его газодинамической схемы и геометрических параметров определяется в значительной степени назначением летательного аппарата, набором его основных режимов и характеристиками используемого реактивного двигателя. Для многорежимных сверхзвуковых самолетов широкое применение нашли суживающиеся-расширяющиеся сопла, поэтому основные подходы к проектированию хвостовой части фюзеляжа (мотогондолы) будут изложены для таких сопел.

Одним из основных количественных критериев, по которому оценивается совершенство сопла и условий его размещения на самолете, является эффективная тяга сопла, представляющая собой разность между тягой собственно сопла двигателя и внешним сопротивлением мотогондолы с соплом в присутствии реактивной струи:

Р_с.эф. = Р_с –Х_мг+с.

На практике при проведении аэродинамического расчета самолета используется величина потерь эффективной тяги, представленная в безразмерной форме:

,

где Р_с.ид. – идеальная тяга сопла, то есть тяга сопла, в котором газ без потерь расширился до атмосферного давления.

Дальнейший анализ особенностей компоновки сопел на самолете ведется именно с точки зрения влияния различных факторов на величину

Задачами проектировщика при формировании хвостовой части мотогондолы (фюзеляжа) и сопла являются:

- обеспечить плавные внешние обводы, исключающие опасность возникновения отрыва потока;

- свести к минимуму размер уступов (донных областей) как на поверхности хвостовой части, так и на ее срезе, где в условиях размещения двух и более двигателей могут образовываться донные области между соплами (рис.2-01.);

- свести к минимуму вредное влияние элементов планера, расположенных близ внешней поверхности сопла – оперения, хвостовых балок и т.п., – на характер обтекания этой поверхности, а значит, и на потери эффективной тяги.

Более подробно эти вопросы будут рассмотрены в главе 7, в разделе «Компоновка элементов силовой установки». Здесь же ограничимся рассмотрением некоторых схемных решений, касающихся сопла.

Дата добавления: 2014-11-20