Регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя

Регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя

Реферат

 

Регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя, содержащее корпус, шарнирно закрепленные на нем дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, привод створок и механизм синхронизации, выполненный в виде основных и шарнирно связанных с ними дополнительных рычагов, соединенных шарнирно с дозвуковыми створками, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждый дополнительный рычаг одним плечом шарнирно связан с внешней створкой, а другим при помощи телескопической тяги - с корпусом.

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, в частности к конструкциям сопла газотурбинного двигателя. Известно регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя, содержащее прикрепленные к корпусу дозвуковые створки, внешние и сверхзвуковые створки, связанные через механизм синхронизации с приводами [1] Недостатки этого сопла сложность управления и большой вес. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя, содержащее корпус, шарнирно закрепленные на нем дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, привод створок и механизм синхронизации, выполненный в виде основных и шарнирно связанных с ними дополнительных рычагов, соединенных шарнирно с дозвуковыми створками [2] Однако такое выполнение сопла недостаточно надежно при широком диапазоне регулирования. Целью изобретения является повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что каждый дополнительный рычаг одним плечом шарнирно связан с внешней створкой, а другим при помощи телескопической тяги с корпусом. На фиг. 1 изображено регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя содержит корпус 1, шарнирно закрепленные на нем дозвуковые и внешние створки 2 и 3, гидроцилиндры 4, являющиеся приводом створок 2 и 3, и основные рычаги 5. Сверхзвуковые створки 6 одним концом шарнирно соединены с дозвуковыми створками 2, а на другом имеют направляющие 7, в которые входят ролики 8, установленные на концах внешних створок 3, т.е. тем самым внешние створки 3 шарнирно соединены со сверхзвуковыми створками 6. К основным рычагам 5 шарнирно прикреплены штоки гидроцилиндров 4, дополнительные рычаги 9 и тяги 10, соединенные шарнирно с дозвуковыми створками 2. Дополнительные рычаги 9 одним плечом шарнирно связаны посредством телескопической тяги 11 с корпусом 1, а другим плечом и тягами 12 с внешними створками 3. Основные рычаги 5 и дополнительные рычаги 9 образуют механизм синхронизации сопла. На внешних створках 3 с их внутренней стороны шарнирно закреплены пневмоцилиндры 13. Гидроцилиндры 4, основные рычаги 5, дополнительные рычаги 9 и телескопические тяги 11 расположены в радиальных плоскостях стыков дозвуковых створок 2. Тяги 10 соединяют основные рычаги 5 с двумя смежными дозвуковыми створками 2, а тяги 12 соединяют дополнительные рычаги 9 с двумя смежными внешними створками 3 (фиг. 2). Между дозвуковыми, сверхзвуковыми и внешними створками 2, 6 и 3 образуется полость 14. Сопло работает следующим образом. При подаче давления гидроцилиндры 4 через основные рычаги 5 и тяги 10 поворачивают дозвуковые створки 2, тем самым изменяя диаметр критического сечения сопла. Воздух, отбираемый за компрессором, поступает в штоковые полости пневмоцилиндров 13, создавая силы, которые через внешние створки 3 стремятся уменьшить диаметр среза сопла. Срез сопла формируется под действием моментов газовых сил на сверхзвуковые створки 6, аэродинамических сил на внешние створки 3, сжимающих сил от пневмоцилиндров 13 и сил давления в полости 14 на внешние и сверхзвуковые створки в зависимости от режима полета в пределах хода телескопической тяги 11. Размеры кинематических звеньев подбираются таким образом, что диаметр среза сопла всегда больше диаметра критического сечения сопла при максимальной длине телескопической тяги 11. При минимальной длине телескопической тяги 11 угол наклона сверхзвуковых створок 6 не превышает 15^o. Синхронизация дозвуковых створок 2 и внешних створок 3 обеспечивается тем, что тяги 10 и 12 связывают основные и дополнительные рычаги соответственно с двумя смежными створками. Силы, вызывающие несинхронную работу дозвуковых створок 2, передаются тягами 10, компенсируются деформацией основных рычагов 5, дозвуковых створок 2 и замыкаются на корпусе 1. Силы, вызывающие несинхронную работу внешних створок, передаются тягами 12, компенсируются деформацией дополнительных рычагов 9, основных рычагов 5 и внешних створок 3 и замыкаются на корпусе 1. Изобретение позволяет значительно упростить систему регулирования сопла и повысить надежность на всех режимах полета.

Формула изобретения

Регулируемое сверхзвуковое сопло газотурбинного двигателя, содержащее корпус, шарнирно закрепленные на нем дозвуковые и внешние створки, соединенные со сверхзвуковыми створками, привод створок и механизм синхронизации, выполненный в виде основных и шарнирно связанных с ними дополнительных рычагов, соединенных шарнирно с дозвуковыми створками, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждый дополнительный рычаг одним плечом шарнирно связан с внешней створкой, а другим при помощи телескопической тяги - с корпусом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3