RU2232281C1 - Air-jet engine two-dimensional exit nozzle - Google Patents
Air-jet engine two-dimensional exit nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232281C1 RU2232281C1 RU2002135179/06A RU2002135179A RU2232281C1 RU 2232281 C1 RU2232281 C1 RU 2232281C1 RU 2002135179/06 A RU2002135179/06 A RU 2002135179/06A RU 2002135179 A RU2002135179 A RU 2002135179A RU 2232281 C1 RU2232281 C1 RU 2232281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- supersonic
- hydraulic
- movable
- thrust
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиации и, в частности, к соплам воздушно-реактивных двигателей.The invention relates to the field of aviation and, in particular, to nozzles of jet engines.
Наряду с требованиями, предъявляемыми к реактивным соплам по обеспечению регулирования необходимых режимов во всем эксплуатационном диапазоне работы двигателя, предъявляются и другие требования, например управлять вектором тяги как по тангажу, так и по курсу летательного аппарата, обеспечение реверса тяги и т.п.Along with the requirements for jet nozzles to ensure the regulation of the necessary modes in the entire operational range of engine operation, other requirements are also made, for example, to control the thrust vector both in pitch and in the course of the aircraft, ensuring reverse thrust, etc.
Известны плоские реактивные сопла (см. патент ФРГ № 3327385, МПК 7F 02 K 9/84, 29.07.83 г.), которые обеспечивают изменение вектора тяги по тангажу и по курсу. Однако изменение вектора тяги в таких соплах осуществляется как за счет изменения положения подвижных створок, так и за счет изменения положения всего корпуса плоского сопла относительно одной из осей двигателя, что требует повышенных усилий, которые должны развивать силовые гидроцилиндры, вследствие чего известные конструкции имеют большой вес и габариты.Known flat jet nozzles (see German patent No. 3327385, IPC 7F 02 K 9/84, 07/29/83), which provide a change in the thrust vector in pitch and course. However, a change in the thrust vector in such nozzles is carried out both by changing the position of the movable flaps, and by changing the position of the entire flat nozzle body relative to one of the engine axes, which requires increased forces that must be developed by hydraulic power cylinders, as a result of which the known structures have a large weight and dimensions.
Задачей изобретения является обеспечение регулирования режимов двигателя во всем эксплутационном диапазоне, а также изменение вектора тяги по тангажу и по курсу и обеспечение реверса тяги.The objective of the invention is the provision of regulation of engine conditions in the entire operational range, as well as changing the thrust vector in pitch and course and ensuring reverse thrust.
Технический результат достигается тем, что выходное двухмерное сопло для воздушно-реактивного двигателя, содержащее корпус с двумя боковыми и верхней и нижней стенками, плоские подвижные дозвуковые и сверхзвуковые створки, шарнирно связанные с корпусом и между собой, шарнирно-рычажные системы, соединенные со створками и приводами, системы управления режимами изменения вектора тяги и реверса тяги двигателя, при этом плоские подвижные дозвуковые и сверхзвуковые створки размещены внутри корпуса сопла вдоль боковых стенок, на боковых стенках корпуса выполнено по одному сквозному окну на каждой стенке, закрываемому плоскими панелями, передняя сторона которых шарнирно закреплена на передней стороне сквозного окна, а задняя сторона каждой панели контактирует с задней стороной окна с возможностью открытия только внутрь корпуса сопла, каждая панель со стороны заднего конца шарнирно через демпфирующую телескопическую тягу связана с соответствующей ей подвижной сверхзвуковой створкой, при этом шарнирно-рычажная система управления каждой сверхзвуковой створкой состоит из пар тандемно соединенных пневмоцилиндра и гидроцилиндра, при этом каждый пневмоцилиндр жестко закреплен на корпусе сопла, а его шток шарнирно соединен с корпусом гидроцилиндра и снабжен управляемым от системы изменения вектора тяги тормозом с возможностью его фиксации вдоль оси сопла, а поршень гидроцилиндра в середине своего рабочего хода имеет возможность фиксации управляемым от системы изменения вектора тяги, например, гидравлическим упором, гидроцилиндр закреплен на корпусе сопла с возможностью перемещения вдоль продольной оси сопла, шток гидроцилиндра заканчивается подвижным роликом, связанным шарнирно тягой со сверхзвуковой створкой и размещенным в направляющих параллельных продольной оси сопла, закрепленных с помощью неподвижных тяг на его корпусе, при установке на летательный аппарат двигателей парами на каждом двигателе каждый гидроцилиндр, ближайший к сверхзвуковой створке, имеет механические упоры, расположенные в левом и правом крайних положениях от его среднего положения рабочего хода поршня и дополнительно связан с задатчиком максимального отклонения сверхзвуковых створок системы управления изменения вектора тяги в противоположные стороны на каждом двигателе пары, причем на верхней и нижней стенках сопла также выполнено по одному сквозному окну, каждое из которых закрыто составной створкой, состоящей из двух расположенных друг над другом наружной и внутренней половин, задние концы которых связаны общим шарниром, закрепленным на задней стороне окна, в проеме каждого окна между передней его стороной и общим шарниром установлены направляющие, в которых размещены подвижные ролики, соединенные с одной стороны с помощью тяг и шарниров с верхней и нижней половинами составных створок, а с другой стороны с приводом для их поворота относительно общего шарнира - наружных половин наружу сопла, внутренних половин - внутрь сопла до контакта своими свободными сторонами, кроме того, на верхней и нижней стенках корпуса между общим шарниром и срезом корпуса сопла установлены направляющие, в которых расположены подвижные секции панелей на всю ширину этих стенок, соединенные между собой шарнирами и со стенками корпуса - посредством подвижных роликов с возможностью перемещения секций за срез сопла, на каждой задней концевой секции выполнены проушины, при этом каждая проушина шарнирно соединена с рычагом, размещенным внутри соответствующей боковой стенки корпуса, вторые концы рычагов от проушин верхней и нижней концевых секций шарнирно соединены на общей втулке, которая неподвижно закреплена внутри каждой боковой стенки на уровне продольной оси корпуса сопла, кроме того, каждый рычаг в своей средней части шарнирно соединен с приводом для его поворота относительно общей втулки.The technical result is achieved in that the output two-dimensional nozzle for an aircraft engine containing a housing with two side and upper and lower walls, flat movable subsonic and supersonic shutters articulated with the housing and between each other, articulated lever systems connected to the shutters and drives, control systems for changing the thrust vector and reverse thrust of the engine, while flat movable subsonic and supersonic flaps are placed inside the nozzle body along the side walls, on the side walls Each housing has one through window on each wall, covered by flat panels, the front side of which is pivotally mounted on the front side of the through window, and the rear side of each panel contacts the rear side of the window with the possibility of opening only inside the nozzle body, each panel from the rear end side pivotally connected through a damping telescopic link to a corresponding movable supersonic sash, while the hinged-lever control system of each supersonic sash consists of artificially connected pneumatic cylinder and hydraulic cylinder, with each pneumatic cylinder rigidly mounted on the nozzle body, and its rod pivotally connected to the hydraulic cylinder body and equipped with a brake controlled from the traction vector changing system with the possibility of fixing it along the nozzle axis, and the hydraulic cylinder piston in the middle of its working stroke has the ability to be fixed controlled by the system of changing the thrust vector, for example, by a hydraulic stop, the hydraulic cylinder is mounted on the nozzle body with the possibility of movement along the longitudinal axis with pla, the hydraulic cylinder rod ends with a movable roller articulated with a supersonic sash and placed in guides parallel to the longitudinal axis of the nozzle, fixed with fixed rods on its body, when each cylinder closest to a supersonic sash is mounted in pairs on each engine on an aircraft, has mechanical stops located in the left and right extreme positions from its middle position of the piston stroke and is additionally connected with the maximum deviation setter the supersonic flaps of the control system for changing the thrust vector in opposite directions on each engine of the pair, moreover, one through window is also made on the upper and lower walls of the nozzle, each of which is closed by a composite flap, consisting of two outer and inner halves located one above the other, rear the ends of which are connected by a common hinge mounted on the rear side of the window, guides are installed in the opening of each window between its front side and the common hinge, in which movable rollers are placed connected on the one hand by rods and hinges with the upper and lower halves of the composite flaps, and on the other hand with a drive to rotate them relative to the common hinge - the outer halves to the outside of the nozzle, the inner halves to the inside of the nozzle until contact with their free sides, in addition, on the upper and lower walls of the casing, between the common hinge and a cut of the nozzle casing, rails are installed in which movable sections of the panels are located over the entire width of these walls, interconnected by hinges and with the walls of the casing - by ohm of movable rollers with the possibility of moving sections beyond the nozzle exit, eyelets are made on each rear end section, each eye being pivotally connected to a lever located inside the corresponding side wall of the housing, the second ends of the levers from the eyes of the upper and lower end sections are pivotally connected to a common sleeve which is fixedly fixed inside each side wall at the level of the longitudinal axis of the nozzle body, in addition, each lever in its middle part is pivotally connected to the drive for its rotation a common hub.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлен разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок с минимальной площадью проходного сечения сопла.Figure 1 shows a section of a flat nozzle (top view) at the position of the subsonic and supersonic valves with a minimum nozzle passage area.
На фиг.2 представлен разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок с максимальной площадью проходного сечения сопла.Figure 2 presents a section of a flat nozzle (top view) at the position of subsonic and supersonic valves with a maximum nozzle passage area.
На фиг.3 представлен разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок при изменении вектора тяги по курсу (влево).Figure 3 presents a section of a flat nozzle (top view) at the position of the subsonic and supersonic valves when changing the thrust vector in the direction (to the left).
На фиг.4 представлен разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок при изменении вектора тяги по курсу (вправо).Figure 4 presents a section of a flat nozzle (top view) when the position of the subsonic and supersonic valves when changing the thrust vector in the direction (to the right).
На фиг.5 представлен разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок при открытии в верхней и нижней стенках корпуса сопла сквозных окон и повороте составных створок в положение реверса тяги.Figure 5 shows a section of a flat nozzle (top view) at the position of subsonic and supersonic shutters when opening through the windows in the upper and lower walls of the nozzle body and turning the composite shutters to the thrust reverse position.
На фиг.6 представлен продольный разрез плоского сопла (вид сбоку) с необходимыми вырезами при открытии в верхней и нижней стенках корпуса сопла сквозных окон и повороте составных створок в положение реверса тяги.Figure 6 presents a longitudinal section of a flat nozzle (side view) with the necessary cutouts when opening through the windows in the upper and lower walls of the nozzle body and turning the composite flaps to the thrust reverse position.
На фиг.7 представлен продольный разрез плоского сопла (вид сбоку) при положении выдвинутых за срез сопла верхних подвижных секций панелей и отклоненных к продольной оси двигателя вниз при изменении вектора по тангажу вниз.Figure 7 shows a longitudinal section of a flat nozzle (side view) when the upper movable sections of the panels are extended beyond the nozzle section and are deflected downward along the longitudinal axis of the engine when the pitch vector is down.
На фиг.8 представлен продольный разрез плоского сопла (вид сбоку) при положении выдвинутых за срез сопла нижних подвижных секций панелей и отклоненных к продольной оси двигателя вверх при изменении вектора по тангажу вверх.On Fig presents a longitudinal section of a flat nozzle (side view) when the position of the lower movable sections of the panels extended beyond the nozzle section and deflected upward to the longitudinal axis of the engine when the pitch vector changes up.
На фиг.9 представлен продольный разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок при максимальном отклонении сверхзвуковых створок влево для уменьшения ИК-заметности в задней полусфере левого двигателя (по полету) при установке на летательный аппарат двигателей парами.Figure 9 shows a longitudinal section of a flat nozzle (top view) at the position of subsonic and supersonic valves with the maximum deviation of the supersonic valves to the left to reduce IR visibility in the rear hemisphere of the left engine (in flight) when the engines are mounted in pairs on an aircraft.
На фиг.10 представлен продольный разрез плоского сопла (вид сверху) при положении дозвуковых и сверхзвуковых створок при максимальном отклонении сверхзвуковых створок вправо для уменьшения ИК-заметности в задней полусфере правого двигателя (по полету) при установке на летательный аппарат двигателей парами.Figure 10 shows a longitudinal section of a flat nozzle (top view) with the position of the subsonic and supersonic shutters at the maximum deviation of the supersonic shutters to the right to reduce IR visibility in the rear hemisphere of the right engine (in flight) when the engines are mounted in pairs on an aircraft.
Выходное двухмерное сопло для воздушно-реактивного двигателя содержит корпус 1 с двумя боковыми 2, 3 и верхней 4 и нижней 5 стенками, плоские подвижные дозвуковые 6, 7 и сверхзвуковые 8, 9 створки, соединенные с корпусом шарнирами 10, 11 и между собой шарнирами 12, 13, шарнирно-рычажные системы с гидроцилиндрами 14, 15, системы изменения вектора тяги по курсу 16 с задатчиком максимального отклонения сверхзвуковых створок 17, тангажу 18 и системы изменения реверса тяги 19, по одному сквозному окну 20 и 21 на каждой боковой стенке, закрываемых плоскими панелями 22, 23, закрепленными шарнирами 24, 25 на передних сторонах 26, 27 окон, демпфирующие телескопические тяги 28, 29 с шарнирами 30, 31, 32, 33, пневмоцилиндры или гидроцилиндры 34, 35, штоки 36, 37 с тормозами 38, 39, которые через шарниры 40, 41 соединены с корпусами гидроцилиндров 42, 43 с гидравлическими упорами 44, 45, штоки 46, 47 поршней 48, 49 снабжены роликами 50, 51, подвижными по направляющим 52, 53, и соединенные шарнирно тягами 54, 55; сквозные окна 56, 57 в верхней и нижней стенках корпуса со створками 58, 59, состоящими из наружных 60, 61 и внутренних 62, 63 половин с общими шарнирами 64, 65, закрепленными на задних сторонах 66, 67 окон, и направляющими 68, 69 с подвижными роликами 70, 71, соединенными с помощью шарниров 72, 73, 74, 75 и тяг 76, 77, 78, 79 со створками и штоками 80 и 81 гидроцилиндров 82, 83 для их привода, кроме того, верхняя и нижняя стенки корпуса содержат направляющие 84, 85 с подвижными секциями панелей 86, 87, соединенными между собой шарнирами 88, 89, проушины 90, 91, 92, 93, шарниры 94, 95, 96, 97, рычаги 98, 99, 100, 101, втулки 102, 103, шарниры 104, 105, 106, 107, приводы (гидроцилиндры) 108, 109, 110, 111, механические упоры 112, 113, 114,115 на гидроцилиндрах в левом и правом крайних положениях рабочего хода поршня.The output two-dimensional nozzle for an aircraft engine contains a housing 1 with two lateral 2, 3 and upper 4 and lower 5 walls, flat movable subsonic 6, 7 and supersonic 8, 9 shutters connected to the housing by
Выходное двухмерное сопло для воздушно-реактивного двигателя работает следующим образом.The output two-dimensional nozzle for a jet engine operates as follows.
При работе двигателя на бесфорсажных или форсажных режимах в гидроцилиндры 14, 15, 34, 35, 42 и 43 шарнирно рычажных систем подаются соответствующие гидродавления и пневмодавления из системы автоматического управления режимами двигателя (на схемах условно не показано). Для обеспечения минимальной критической площади проходного сечения сопла или какого-либо ее промежуточного значения между максимальной и минимальной величинами в гидроцилиндрах 14, 15, 34,35 поршни перемещаются в правое крайнее положение, при этом штоки гидроцилиндров 14 и 15 через воздействие на шарнирно-рычажную систему поворачивают относительно шарниров 10 и 11 плоские дозвуковые створки 6 и 7 в сторону уменьшения площади проходного сечения и одновременно через шарниры 12 и 13 воздействуют на плоские сверхзвуковые створки 8 и 9. Одновременно штоки 36, 37 пневмоцилиндров или гидроцилиндров 34, 35 через шарниры 40, 41 воздействуют на корпуса гидроцилиндров 42 и 43. При этом одновременно из системы управления 16 в гидроцилиндры 42, 43 поступает сигнал, по которому гидравлическими упорами 44, 45 поршни 48, 49 в середине своего рабочего хода фиксируются от перемещения.When the engine is operating in afterburner or afterburner modes, the hydraulic cylinders 14, 15, 34, 35, 42, and 43 of the articulated lever systems are supplied with the corresponding hydraulic pressures and pneumatic pressures from the automatic engine control system (not shown conditionally in the diagrams). To ensure a minimum critical area of the nozzle orifice or some intermediate value between the maximum and minimum values in the hydraulic cylinders 14, 15, 34.35, the pistons move to the right extreme position, while the piston rods 14 and 15 through the impact on the articulated lever system with respect to
Гидроцилиндры 42, 43 вместе с поршнями 48, 49 и штоками 46, 47 в этом случае работают как обычные жесткие тяги и воздействуют на ролики 50, 51, которые перемещаются по направляющим 52, 53 и воздействуют через тяги 54, 55 и шарниры 30, 31 на сверхзвуковые створки 8, 9 и перемещают их в сторону уменьшения площади проходного сечения сопла. Одновременно створки 8, 9 через шарниры 30, 31, демпфирующие телескопические тяги 28, 29, шарниры 32, 33 воздействуют на плоские панели 22, 23 и поворачивают их во внутреннею полость сопла относительно шарниров 24, 25, закрепленных неподвижно на передних сторонах 26, 27 сквозных окон 20 и 21, открывают их и соединяют внутреннею полость сопла с окружающей атмосферой. Через полностью или частично открытые окна 20, 21 происходит поступление эжектируемого воздуха, который увеличивает давление в образовавшемся донном уступе сопла и одновременно уменьшает потери тяги на режимах работы двигателя с минимальной площадью проходного сечения сопла или какого-либо ее промежуточного значения между максимальной и минимальной величиной.The hydraulic cylinders 42, 43 together with the
Для обеспечения максимальной площади раскрытия створок на форсажных режимах в гидроцилиндрах 14, 15, 34, 35 поршни перемещаются в левое крайнее положение, при этом штоки гидроцилиндров 14, 15 через воздействие на шарнирно-рычажную систему поворачивают относительно шарниров 10, 11 плоские дозвуковые створки 6, 7 в сторону увеличения площади проходного сечения и одновременно через шарниры 12, 13 воздействуют на плоские сверхзвуковые створки 8, 9. Одновременно штоки 36, 37 пневмоцилиндров или гидроцилиндров 34, 35 через шарниры 40, 41 воздействуют на корпуса гидроцилиндров 42, 43. При этом одновременно из системы управления 16 в гидроцилиндры 42, 43 поступает сигнал, по которому гидравлическими упорами 44, 45 поршни 48, 49 в середине своего рабочего хода фиксируются от перемещения и гидроцилиндры 42, 43 вместе с поршнями 48, 49 и штоками 46, 47 в этом случае работают как обычные жесткие тяги и воздействуют на ролики 50, 51, которые перемещаются влево по направляющим 52 и 53 и воздействуют через тяги 54 и 55 и шарниры 31 и 32 на сверхзвуковые створки 8 и 9 и перемещают их в сторону увеличения площади проходного сечения сопла. Одновременно створки 8 и 9 через шарниры 30 и 31, демпфирующие телескопические тяги 28 и 29, шарниры 32 и 33 воздействуют на плоские панели 22 и 23 и поворачивают их наружу относительно шарниров 24 и 25, закрепленных неподвижно на передней стороне 26 и 27 сквозных окон 20 и 21, до контакта с задней стороной окон 20 и 21, закрывают их, формируют сверхзвуковую часть проходного сечения сопла и обеспечивают работу двигателя на форсажных режимах.To ensure the maximum opening area of the valves in the afterburner modes in the hydraulic cylinders 14, 15, 34, 35, the pistons move to the left extreme position, while the rods of the hydraulic cylinders 14, 15 through the impact on the hinge-lever system rotate flat subsonic valves 6 relative to the
При изменении вектора тяги по курсу, из системы изменения вектора тяги 16 поступают управляющие сигналы в механические тормоза 38 и 39, штоки 36 и 37 пневмоцилиндров или гидроцилиндров 34 и 35 фиксируется от перемещения вдоль оси сопла и становятся как жесткие упоры. Одновременно в гидроцилиндры 42 и 43 также из системы изменения вектора тяги 16 поступают управляющие сигналы, по которым поршни 48 и 49 снимаются с гидравлических упоров 44 и 45 и могут перемещаться вдоль продольной оси двигателя от своего среднего положения рабочего хода. При поступлении сигнала на изменение вектора тяги по курсу влево поршень 48 гидроцилиндра 42 перемещается от своего среднего положения вправо, поршень 49 гидроцилиндра 43 соответственно в другую сторону - влево от своего среднего положения. При таком движении поршней шток 46 поршня 42 воздействуют на ролики 50, которые перемещаются вправо по направляющим 52 и воздействуют через тяги 54 и шарниры 30 на сверхзвуковую створку 8, которая отклоняется к продольной оси и отклоняет одновременно через шарниры 30 и 32, тягу 28 плоскую панель 22, открывая при этом сквозное окно 20, а шток 47 поршня 43 воздействует на ролики 51, которые перемещаются влево по направляющим 53 и воздействуют через тяги 55 и шарниры 31 на сверхзвуковую створку 9, которая отклоняется от продольной оси и отклоняет одновременно через шарниры 31 и 33, тягу 28 плоскую панель 23, открывая при этом сквозное окно 21. При поступлении сигнала на изменение изменении вектора тяги по курсу вправо поршень 48 гидроцилиндра 42 перемещается от своего среднего положения влево, поршень 49 гидроцилиндра 43 соответственно в другую сторону - вправо от своего среднего положения. При таком движении поршней шток 46 поршня 42 воздействуют на ролики 50, которые перемещаются влево по направляющим 52 и воздействуют через тягу 54 и шарнир 30 на сверхзвуковую створку 8, которая отклоняется от продольной оси и отклоняет одновременно через шарниры 30 и 31, тягу 28 плоскую панель 22, открывая при этом сквозное окно 20, а шток 47 поршня 49 воздействует на ролики 51, которые перемещаются вправо по направляющим 53 и воздействуют через тягу 55 и шарниры 31 на сверхзвуковую створку 9, которая отклоняется к продольной оси и отклоняет одновременно через шарниры 31 и 33, тягу 28 плоскую панель 23, открывая при этом сквозное окно 21. При этом величина отклонения створок при изменении вектора тяги по курсу в ту или другую сторону определяется расчетным или экспериментальным путем и для каждого конкретного случая угол отклонения створок устанавливается по величине управляющего сигнала, поступающего из системы изменения вектора тяги 16, но не более чем на ту величину, которая определяется при движении от своего среднего положения поршней 48 и 49 гидроцилиндров 42 и 43 до механических упоров 112, 113, 114, 115.When changing the thrust vector in the direction from the system of changing the
Для уменьшения ИК-заметности в задней полусфере двигателя (при установке на летательный аппарат двигателей парами) в первоначальной стадии осуществляются те же действия как и при отклонении створок при изменении реверса тяги по курсу. Далее отклонение сверхзвуковых створок на максимально возможный угол производится при поступления сигналов системы изменения вектора тяги 16 в тормоза 38 и 39, пневмоцилиндры или гидроцилиндры 34 и 35, в гидроцилиндры 42 и 43 и от задатчика максимального отклонения створок 17 на механические упоры 112, 113, 114, 115. Под действием этих управляющих сигналов механические упоры 112, 113, 114, 115 прекращают ограничивать ход движения поршней 48 и 49, и поршни 48 и 49 продолжают свое движение и воздействуют, как при изменении вектора тяги по курсу, на сверхзвуковые створки 8 и 9, которые под этим воздействием отклоняются на максимально возможные углы в противоположные стороны на каждом двигателе пары и закрывают своими панелями более горячие части двигателя.To reduce IR visibility in the rear hemisphere of the engine (when installing the engine in pairs on an aircraft) in the initial stage, the same actions are performed as when the shutters were deflected when the thrust reversed. Further, the supersonic valves are deflected to the maximum possible angle upon receipt of the signals of the
Для обеспечения реверса тяги двигателя в гидроцилиндры 14, 15, 34, 35, 42 и 43 шарнирно рычажных систем подаются соответствующие сигналы из системы управления режимами двигателя (на схемах условно не показано) и из системы изменения реверса тяги 19 в гидроцилиндры 82 и 83. При этом для обеспечения реверса дозвуковые и сверхзвуковые створки 6, 7 и 8, 9 по специальным сигналам из системы управления режимами двигателя занимают специальное промежуточное положение между минимальной и максимальной площадью проходного сечения сопла. Для этого в гидроцилиндрах 14, 15, 34, 35 поршни перемещаются в промежуточное положение, штоки гидроцилиндров 14 и 15 через воздействие на шарнирно-рычажную систему поворачивают относительно шарниров 10 и 11 плоские дозвуковые створки 6 и 7 и занимают промежуточное положение и одновременно через шарниры 12 и 13 воздействуют на плоские сверхзвуковые створки 8 и 9. Одновременно штоки 36 и 37 пневмоцилиндров или гидроцилиндров 34 и 35 через шарниры 40 и 41 воздействуют на корпуса гидроцилиндров 42 и 43. При этом одновременно из системы управления изменением вектора тяги 16 в гидроцилиндры 42 и 43 поступает сигнал, по которому гидравлическими упорами 44 и 45 поршни 48 и 49 в середине своего рабочего хода фиксируются от перемещения, и гидроцилиндры 42 и 43 вместе с поршнями 48 и 49 и штоками 46 и 47 в этом случае работают как обычные жесткие тяги и воздействуют на ролики 50 и 51, которые перемещаются по направляющим 52 и 53 и в свою очередь воздействуют через тяги 54, 55 и шарниры 30 и 31 на сверхзвуковые створки 8 и 9, которые тоже занимают специальное для реверсирования тяги промежуточное положение. Одновременно створки 8 и 9 через шарниры 30 и 31, демпфирующие телескопические тяги 28, 29, шарниры 32, 33 воздействуют на плоские панели 22, 23 и поворачивают их относительно шарниров 24, 25, закрепленных неподвижно на передней стороне 26, 27 сквозных окон 20, 21, до контакта с задней стороной окон и закрывают их. Одновременно поршни гидроцилиндров 82, 83 перемещают свои штоки 80, 81, связанные с подвижными роликами 70, 71, по направляющим 68, 69 вправо. Ролики другой своей стороной соединены тягами 79, 81 и 80, 82 и шарнирами 76, 77, 78, 79 с наружными 60, 61 и внутренними 62, 63 половинами составных створок, задние концы которых соединены с общими шарнирами 64, 65, закрепленными на задних сторонах 67, 68 сквозных окон 56, 57 и при своем движении вправо поворачивают относительно общих шарниров 64, 65 наружные половины 60, 61 наружу, а внутренние половины 62, 63 - внутрь сопла до контакта своими свободными сторонами, открывая при этом сквозные окна 56, 57 и перекрывая при этом с помощью внутренних половин 62, 63, и одновременно дозвуковыми 6, 7 и сверхзвуковыми створками 8, 9, занимающими определенное специальное положение для реверса, все проходное сечение сопла. В этом положении поток выходящих газов из двигателя поворачивается и направляется наружу через сквозные окна 56 и 57 против движения самолета и обеспечивает его торможение и пробег по взлетно-посадочной полосе аэродрома при посадке.To ensure reverse engine thrust, the hydraulic cylinders 14, 15, 34, 35, 42 and 43 of the articulated link systems are supplied with the corresponding signals from the engine control system (not shown conventionally in the diagrams) and from the system for changing the
Изменение вектора тяги по тангажу производится по поступлению управляющих сигналов из системы управления 18 в гидроцилиндры 108, 109, 110, 111.The pitch thrust vector is changed upon receipt of control signals from the
При изменении вектора тяги по тангажу вниз управляющие сигналы поступают в верхние гидроцилиндры 108,109, шарнирно 94, 95 закрепленные на боковых стенках 2 и 3 корпуса 1 сопла, поршни гидроцилиндров начинают перемещаться вправо и через свои штоки, шарниры 104, 105 и рычаги 98, 99, одна сторона которых соединена с проушинами 90, 91, а другая - с втулками 102, 103, закрепленными на боковых стенках 2 и 3 на уровне продольной оси корпуса сопла, отклоняют рычаги 98, 99 относительно втулок 102, 103 вправо и за проушины 90, 91 выдвигают по направляющим 84, соединенные шарнирами 88 подвижные секции панелей 86 за срез сопла, отклоняя их к продольной оси сопла за счет кинематической связи, что приводит к появлению вертикальной составляющей вектора тяги вверх и изменению по тангажу самолета вниз. При изменении вектора тяги по тангажу вверх управляющие сигналы поступают в нижние гидроцилиндры 110, 111, закрепленные на боковых стенках корпуса сопла при помощи шарниров 96, 97. Поршни гидроцилиндров начинают перемещаться вправо и через свои штоки и шарниры 106,107 и рычаги 100, 101, один из которых соединен с проушинами 92, 93, а другой - с втулками 102, 103, закрепленными на боковых стенках на уровне продольной оси корпуса сопла, отклоняют рычаги 106, 107 относительно втулок 102, 103 вправо и за проушины 90, 91 выдвигают по направляющим 85, соединенным шарнирами 89 подвижные секции панелей 87 за срез сопла, отклоняя их к продольной оси сопла за счет кинематической связи, что приводит к появлению вертикальной составляющей вектора тяги вниз и изменению по тангажу самолета вверх.When changing the thrust vector along the pitch downward, the control signals enter the upper
Уборка подвижных панелей 86, 87 в корпус сопла осуществляется подачей управляющих сигналов из системы управления 18 в гидроцилиндры 108, 109, 110, 111 на уборку подвижных панелей 86 или 87, при этом поршни гидроцилиндров 108, 109 или 110, 111 перемещаются влево, рычаги 98, 99 или 100, 101 тоже передвинутся влево и по направляющим 84 или 85 панели 86 или 87 займут свое место между стенками корпуса сопла, после чего поступление управляющих сигналов из системы управления 18 прекращается.The
Такое выполнение двухмерного сопла для воздушно-реактивного двигателя с плоскими подвижными дозвуковыми и сверхзвуковыми створками, размещенными внутри корпуса сопла вдоль боковых стенок, шарнирно связанными с корпусом и между собой приводами и шарнирно-рычажной системой управления, позволяет обеспечить необходимые режимы работы двигателя как на бесфорсажных, так и на форсажных режимах, а наличие сквозных окон на каждой боковой стенке, закрываемых плоскими панелями, передняя сторона которых шарнирно закреплена на передней стороне сквозного окна, а задняя сторона панели контактирует с задней стороной сквозного окна с возможностью открытия только внутрь корпуса сопла, и каждая панель при этом со стороны заднего конца шарнирно через демпфирующую телескопическую систему тягу связана с соответствующей ей подвижной сверхзвуковой створкой, что позволяет при работе на бесфорсажных и частичных форсажных режимах за счет открытия сквозных окон организовать поступление эжектируемого воздуха через окна и тем самым увеличить давление в образовавшемся донном уступе сопла и уменьшить потери тяги двигателя.This embodiment of a two-dimensional nozzle for an air-jet engine with flat movable subsonic and supersonic flaps placed inside the nozzle body along the side walls, articulated with the body and between the actuators and the articulated lever control system, allows to provide the necessary engine operation modes as on the afterburner, and in afterburner modes, and the presence of through windows on each side wall, closed by flat panels, the front side of which is pivotally mounted on the front side with the window, and the rear side of the panel is in contact with the rear side of the through window with the possibility of opening only inside the nozzle body, and each panel is pivotally connected via a damping telescopic system to the corresponding movable supersonic sash, which allows for operation on after-effects and partial afterburning modes by opening through-windows to organize the flow of ejected air through the windows and thereby increase the pressure in the formed bottom ledge of the nozzle and minimal loss of engine thrust.
Выполнение шарнирно-рычажной системы управления каждой сверхзвуковой створкой из пар тандемно соединенных пневмоцилиндра и гидроцилиндра позволяет при отсутствии управляющего сигнала из системы изменения вектора тяги по курсу фиксировать поршень гидроцилиндра в середине его рабочего хода и заставляет гидроцилиндр работать как обычную подвижную тягу, связывающую пневмоцилиндр с подвижными роликами, перемещающимися по направляющим, со сверхзвуковыми створками, обеспечивая в этом случае получение как бесфорсажных, так и форсажных режимов двигателя, при поступлении управляющего сигнала от системы изменения вектора тяги по курсу позволяет фиксировать шток пневмоцилиндра от продольного перемещения, снимать поршень гидроцилиндра с гидравлического упора и заставляет работать каждый гидроцилиндр как привод подвижных роликов, перемещающихся по направляющим, и, тем самым, обеспечивать поворот сверхзвуковых створок за счет перемещения одновременно поршней от своего среднего положения, с одной стороны в правую сторону, с другой - в левую, и наоборот, в зависимости в какую сторону поступил управляющий сигнал на изменение на заданный угол по курсу направления вектора тяги.The implementation of the hinged-lever control system for each supersonic sash of pairs of tandemly connected pneumatic cylinders and hydraulic cylinders allows, in the absence of a control signal from the thrust vector changing system, to fix the piston of the hydraulic cylinder in the middle of its working stroke and makes the hydraulic cylinder work like a regular movable rod connecting the pneumatic cylinder with movable rollers moving along the guides, with supersonic shutters, providing in this case the receipt of both afterburner and afterburner engine presses, upon receipt of a control signal from the traction vector changing system, it is possible to fix the pneumatic cylinder rod from longitudinal movement, remove the hydraulic cylinder piston from the hydraulic stop and make each hydraulic cylinder work as a drive of movable rollers moving along the guides, and thereby ensure the rotation of supersonic the valves due to the simultaneous movement of the pistons from their middle position, on the one hand to the right, on the other to the left, and vice versa, depending on which the side received a control signal to change by a given angle in the direction of the thrust vector.
Выполнение в верхней и нижней стенках корпуса сопла по одному сквозному окну, закрытому составными створками из двух расположенных друг над другом верхней и нижней половин при подаче управляющего сигнала в систему привода поворота позволяет обеспечить перемещение подвижных роликов по направляющим и поворот наружных половин наружу корпуса сопла, а внутренних половин - в проточную часть сопла до контакта своими свободными сторонами и, тем самым, обеспечить реверсирование тяги, когда это необходимо с высокой степенью надежности.The execution in the upper and lower walls of the nozzle body through one through-window closed by composite sashes of two upper and lower halves located one above the other when applying a control signal to the rotation drive system allows the moving rollers to move along the guides and rotate the outer halves out of the nozzle body, and inner halves - into the flowing part of the nozzle until contact with its free sides and, thereby, ensure thrust reversal when necessary with a high degree of reliability.
Установка на верхней и нижней стенках корпуса сопла между общим шарниром и срезом сопла направляющих, в которых расположены подвижные секции панелей на всю ширину этих стенок, соединенных между собой шарнирами и со стенками корпуса посредством подвижных роликов с возможностью перемещения секций за срез сопла, выполнение по бокам каждой задней концевой секции проушин, при этом соединение каждой проушины шарнирно с рычагом, размещенным внутри соответствующей боковой стенки корпуса, а также соединение вторых концов рычагов от проушин верхней и нижней концевых секций шарнирно на общей втулке, которая неподвижно закреплена внутри боковых стенок на уровне продольной оси корпуса сопла, и шарнирное соединение каждого рычага в своей средней части с приводом для его поворота относительно общей втулки при поступлении в верхний или нижний привод поворота рычага управляющего сигнала на изменение вектора тяги по тангажу позволяет по направляющим выдвинуть за срез сопла подвижные секции панелей и за счет кинематической связи изогнуть их к продольной оси двигателя вниз или вверх в зависимости от поступившего управляющего сигнала и тем самым обеспечить отклонения на заданный угол вектора тяги по тангажу самолета.Installation of guides on the upper and lower walls of the nozzle body between the common hinge and the nozzle exit, in which the movable sections of the panels are located over the entire width of these walls, interconnected by hinges and to the housing walls via movable rollers with the possibility of moving the sections beyond the nozzle exit, execution on the sides each rear end section of the eyes, while the connection of each eye is pivotally with a lever located inside the corresponding side wall of the housing, as well as the connection of the second ends of the levers from the eyes hinge and lower end sections pivotally on the common sleeve, which is fixedly mounted inside the side walls at the level of the longitudinal axis of the nozzle body, and the hinged connection of each lever in its middle part with a drive for turning it relative to the common sleeve when entering the upper or lower drive of the control lever the signal to change the pitch vector of the thrust along the guides allows the movable sections of the panels to be pulled out beyond the nozzle exit by means of a kinematic connection to bend them up or down to the longitudinal axis of the engine Depending on the incoming control signal and thereby provide a predetermined angle of deviation of the thrust vector of pitch of the aircraft.
Выполнение шарнирно-рычажной системы управления каждой сверхзвуковой створкой из пар тандемно соединенных двух гидроцилиндров, когда поршень основного, ближайшего к сверхзвуковой створке, гидроцилиндра в середине своего рабочего хода снабжен возможностью его фиксации управляемым сигналом из системы изменения вектора тяги по курсу, например, гидравлическим упором, а сам гидроцилиндр закреплен на корпусе сопла с возможностью перемещения вдоль его оси, когда тандемный к нему гидроцилиндр жестко закреплен на корпусе сопла и его шток шарнирно соединен с корпусом основного гидроцилиндра и снабжен управляемым от системы изменения вектора тяги по курсу, например, гидравлическим упором с возможностью его фиксации от перемещений вдоль оси сопла в обоих направлениях, позволяет при отсутствии управляющего сигнала из системы изменения вектора тяги по курсу фиксировать поршень гидроцилиндра в середине его рабочего хода и заставляет гидроцилиндр работать как обычную подвижную тягу, связывающую тандемный гидроцилиндр с подвижными роликами, перемещающимися по направляющим, со сверхзвуковыми створками, обеспечивая в этом случае получение как бесфорсажных, так и форсажных режимов двигателя, при поступлении управляющего сигнала от системы изменения вектора тяги по курсу позволяет фиксировать шток тандемного гидроцилиндра от продольного перемещения, снимать поршень основного гидроцилиндра с гидравлического упора и заставляет работать каждый основной гидроцилиндр как привод подвижных роликов, перемещающихся по направляющим, и, тем самым, обеспечивать поворот сверхзвуковых створок за счет перемещения одновременно поршней от своего среднего положения, с одной стороны в правую сторону, с другой - в левую и наоборот в зависимости в какую сторону поступил управляющий сигнал на изменение на заданный угол по курсу направления вектора тяги.Implementation of a hinged-lever control system for each supersonic sash of pairs of tandemly connected two hydraulic cylinders, when the piston of the main hydraulic cylinder closest to the supersonic sash in the middle of its stroke is equipped with the possibility of fixing it by a controlled signal from the traction vector changing system along the course, for example, a hydraulic stop and the hydraulic cylinder itself is fixed on the nozzle body with the possibility of movement along its axis, when the tandem hydraulic cylinder to it is rigidly fixed on the nozzle body and its rod is a ball it is nirno connected to the body of the main hydraulic cylinder and is equipped with a directionally controlled thrust vector change system, for example, a hydraulic stop with the possibility of its fixation from movements along the nozzle axis in both directions, in the absence of a control signal from the thrust vector change system, the hydraulic piston can be fixed in the direction in the middle of its working stroke and makes the hydraulic cylinder work like an ordinary movable rod connecting the tandem hydraulic cylinder with movable rollers moving along the guides with by supersonic valves, providing in this case both afterburner and afterburner modes of the engine, upon receipt of a control signal from the thrust vector system, the heading can fix the tandem hydraulic cylinder rod from longitudinal movement, remove the main hydraulic cylinder piston from the hydraulic stop and make each main hydraulic cylinder work as a drive of movable rollers moving along the guides, and thereby ensure the rotation of supersonic flaps by moving simultaneously of pistons from its middle position, on the one hand to the right side, on the other hand to the left and vice versa, depending on which side the control signal has arrived to change by a given angle in the direction of the thrust vector.
При установке на летательный аппарат одинаковых пар двигателей, выполнение на каждом двигателе и на каждом гидроцилиндре ближайших к сверхзвуковой створке механических упоров, расположенных в левом и правом крайних положениях от его среднего положения рабочего хода поршня и дополнительной связи с задатчиком максимального отклонения сверхзвуковых створок системы управления изменения вектора тяги в противоположные стороны на каждом двигателе пары, позволяет максимально отклонить сверхзвуковые створки на одном двигателе в одну сторону, а на другом двигателе пары - в противоположную и тем самым обеспечить загораживание горячих частей у каждого двигателя более холодными сверхзвуковыми створками, уменьшить ИК-заметность в задней полусфере двигателя и одновременно уравновесить момент относительно вертикальной оси летательного аппарата, возникающий от поворота вектора тяги на каждом двигателе пары.When identical pairs of engines are installed on an aircraft, execution on each engine and on each hydraulic cylinder of the mechanical stops closest to the supersonic valve is located in the left and right extreme positions from its average position of the piston stroke and additional communication with the adjuster of the maximum deviation of the supersonic valves of the change control system thrust vector in opposite directions on each engine of the pair, allows you to reject the supersonic flaps on one engine to one side as much as possible Well, on the other engine of the pair - in the opposite direction and thereby ensure that the hot parts of each engine are blocked by cooler supersonic valves, reduce the infrared visibility in the rear hemisphere of the engine and at the same time balance the moment relative to the vertical axis of the aircraft arising from the rotation of the thrust vector on each engine pair.
Такое конструктивное выполнение выходного двухмерного сопла воздушно-реактивного двигателя обеспечивает оптимальное сочетание габаритов и веса сопла с обеспечением работы на бесфорсажных и форсажных режимах одновременным управлением режимами изменения вектора тяги, как по курсу, так и по тангажу, а также управление режимами реверса тяги и при установке на летательный аппарат одинаковых пар двигателей уменьшает ИК-заметность в задней полусфере двигателя.Such a constructive implementation of the output two-dimensional nozzle of the jet engine provides an optimal combination of the dimensions and weight of the nozzle while ensuring operation on afterburner and afterburner modes while simultaneously controlling the thrust vector change modes, both in direction and pitch, as well as controlling thrust reverse modes and during installation On an aircraft of identical engine pairs, it reduces infrared in the rear hemisphere of the engine.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002135179/06A RU2232281C1 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Air-jet engine two-dimensional exit nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002135179/06A RU2232281C1 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Air-jet engine two-dimensional exit nozzle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2232281C1 true RU2232281C1 (en) | 2004-07-10 |
| RU2002135179A RU2002135179A (en) | 2004-08-20 |
Family
ID=33413632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002135179/06A RU2232281C1 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Air-jet engine two-dimensional exit nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2232281C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103423024A (en) * | 2013-08-13 | 2013-12-04 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | Control and suspension mechanism for binary spray pipe contraction section |
| CN104033279A (en) * | 2014-06-06 | 2014-09-10 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | Novel two-dimensional vector nozzle |
| CN104196648A (en) * | 2014-05-18 | 2014-12-10 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | Novel axial-symmetry convergent nozzle |
| CN105203291A (en) * | 2015-10-28 | 2015-12-30 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Wind tunnel experiment system used for vector-boosting airplane model |
-
2002
- 2002-12-26 RU RU2002135179/06A patent/RU2232281C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103423024A (en) * | 2013-08-13 | 2013-12-04 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | Control and suspension mechanism for binary spray pipe contraction section |
| CN103423024B (en) * | 2013-08-13 | 2015-09-09 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | A kind of two-dimensional nozzle converging portion controls mounting mechanism of holding concurrently |
| CN104196648A (en) * | 2014-05-18 | 2014-12-10 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | Novel axial-symmetry convergent nozzle |
| CN104196648B (en) * | 2014-05-18 | 2016-05-04 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | The symmetrical contracting nozzle of a kind of Novel shaft |
| CN104033279A (en) * | 2014-06-06 | 2014-09-10 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | Novel two-dimensional vector nozzle |
| CN104033279B (en) * | 2014-06-06 | 2016-03-30 | 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 | A kind of dual vector jet pipe |
| CN105203291A (en) * | 2015-10-28 | 2015-12-30 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Wind tunnel experiment system used for vector-boosting airplane model |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5170964A (en) | Propelling nozzle for the thrust vector control for aircraft equipped with jet engines | |
| US2749064A (en) | Aerodynamic deflector and diffuser | |
| US5836550A (en) | Mechanism for streamwise fowler deployment of the wing trailing or leading edge | |
| US4183478A (en) | Jet thrust reverser | |
| RU2499904C2 (en) | Bypass turbojet nacelle | |
| US10690088B2 (en) | Jet engine comprising a nacelle equipped with reverser flaps | |
| US7108231B2 (en) | Adjustment mechanism for a variable-shape wing | |
| US10995700B2 (en) | Jet engine comprising a nacelle equipped with reverser flaps | |
| CN111792043B (en) | Turbofan engine and aircraft | |
| US6109567A (en) | Flight controls with automatic balance | |
| RU2156872C2 (en) | Swinging-door thrust reverser with monitored leakage discharge | |
| US6065285A (en) | Thrust reverser for turbojet engine having scoop-forming doors cooperating with movable flow deflecting baffles | |
| US8448420B2 (en) | Aircraft nacelle that incorporates a device for reversing thrust | |
| US11725608B2 (en) | Passively actuated variable area nozzle for an aircraft propulsion system | |
| US5464175A (en) | Variable camber vane | |
| ES2642900T3 (en) | Aircraft and associated door member diversion assembly | |
| GB2279629A (en) | Vectorable nozzle for aircraft. | |
| RU2232281C1 (en) | Air-jet engine two-dimensional exit nozzle | |
| US6158211A (en) | Turbojet-engine thrust reverser with scoop-doors of adjustable exhaust cross-section | |
| RU2139435C1 (en) | Thrust reversal unit of turbojet engine with doors connected with front (in way of flow) panel | |
| IL44920A (en) | Aircraft attitude control | |
| US10731603B2 (en) | Jet engine nacelle having a reverser flap | |
| US3333793A (en) | Balanced lift yaw control system for vtol aircraft | |
| US4651955A (en) | Device for automatically controllable unloading of aircraft wings | |
| US3026067A (en) | Devices for producing and controlling airflow around airfoils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071227 |