RU2684362C1 - Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя - Google Patents
Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684362C1 RU2684362C1 RU2018105253A RU2018105253A RU2684362C1 RU 2684362 C1 RU2684362 C1 RU 2684362C1 RU 2018105253 A RU2018105253 A RU 2018105253A RU 2018105253 A RU2018105253 A RU 2018105253A RU 2684362 C1 RU2684362 C1 RU 2684362C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- flaps
- subsonic
- leading
- driving
- Prior art date
Links
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
- F02K1/06—Varying effective area of jet pipe or nozzle
- F02K1/12—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps
- F02K1/1215—Varying effective area of jet pipe or nozzle by means of pivoted flaps of two series of flaps, the upstream series having its flaps hinged at their upstream ends on a fixed structure, and the downstream series having its flaps hinged at their downstream ends on a fixed structure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
- F02K7/10—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof characterised by having ram-action compression, i.e. aero-thermo-dynamic-ducts or ram-jet engines
- F02K7/18—Composite ram-jet/rocket engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигательному машиностроению, а именно к регулируемым разрезным соплам прямоточных воздушно-реактивных двигателей. Разрезное регулируемое сопло содержит шарнирно закрепленные на корпусе двумя кольцевыми рядами дозвуковые ведущие и ведомые створки и сверхзвуковые ведущие и ведомые створки, формирующие проточный тракт, систему синхронизации створок и систему регулирования площади критического сечения сопла, включающую приводы, связанные с рычагами, закрепленными на ведущих дозвуковых створках. Система регулирования площади критического сечения сопла дополнительно содержит установленные под углом к центральной продольной оси сопла пиротолкатели, штоки которых упираются в ведущие дозвуковые створки. Каждый рычаг выполнен из двух шарнирно соединенных частей и содержит устройство для жесткой линейной фиксации этих частей в рабочем положении. Изобретение позволяет снизить объем, необходимый для размещения в стартовом положении системы регулирования площади критического сечения сопла. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно, к регулируемым разрезным соплам прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД).
Разрезные регулируемые сопла состоят из набора створок (ведущих и ведомых), обеспечивающих изменение размеров критического сечения и соответственно геометрической степени расширения (по отношению площадей выходного и критического сечений сопла). Необходимость использования таких устройств связано с многорежимностью работы ПВРД (по высоте и скорости полета) и возможностью изменения потребного расхода топлива для обеспечения оптимального соотношения расходов воздуха и топлива. Регулируемое сопло позволяет снизить на 15…20% запас топлива на борту и соответственно объем бака.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип является патент Франции №2277238, опубл. 24.12.1976. В указанном источнике представлено регулируемое сопло, в котором изменение размеров критического сечения осуществляется с помощью цепи управления и синхронизации. Общая длина цепи, измеренная по ее окружности изменяется в процессе работы. Цепь формируется одинаковыми по величине ромбами, которые расположены в плоскости, перпендикулярной продольной оси сопла и состоят из шарнирно соединенных элементов. Изменение диагонали ромба, осуществляется с резьбовой парой, что изменяет длину цепи управления и синхронизации. Ромбы монтируются на ведущих створках сопла. Недостатком рассматриваемого сопла, является большая высота ромба, ограничивающая изменение длины цепи управления и синхронизации, что позволяет экономить топливо и увеличивает величину противопомпажного запаса.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение запаса твердого топлива стартово-разгонной ступени и увеличение дальности полета летательного аппарата на 10…15%.
Технический результат изобретения заключается в увеличении диаметра критического сечения сопла в стартовом положении за счет уменьшения высоты системы регулирования площади критического сечения сопла.
Для решения задачи и обеспечения технического результата предложено разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя, содержащее шарнирно закрепленные на корпусе двумя кольцевыми рядами дозвуковые ведущие и ведомые створки и сверхзвуковые ведущие и ведомые створки, формирующие проточный тракт, систему синхронизации створок и систему регулирования площади критического сечения сопла, включающую приводы, связанные с рычагами, закрепленными на ведущих дозвуковых створках. Причем система регулирования площади критического сечения сопла дополнительно содержит установленные под углом к центральной продольной оси сопла пиротолкатели, штоки которых упираются в ведущие дозвуковые створки, при этом каждый рычаг выполнен из двух шарнирно соединенных частей и содержит устройство для жесткой линейной фиксации этих частей в рабочем положении.
Устройство для жесткой линейной фиксации частей рычага в рабочем положении может содержать пружину и фиксатор, расположенные во внутренней полости одной из частей.
В качестве приводов могут использоваться пневмоцилиндры, неподвижно установленные на корпусе и расположенные параллельно центральной продольной оси сопла.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показано разрезное регулируемое сопло.
На фиг. 2 приведено разрезное регулируемое сопло в стартовом положении в разрезе.
На фиг. 3 приведено разрезное регулируемое сопло в рабочем положении в разрезе.
Разрезное регулируемое сопло (фиг. 1-3) содержит корпус 1, на передний торец которого шарнирно установлены дозвуковые ведущие 2 и ведомые 3 створки, на задний торец корпуса шарнирно установлены сверхзвуковые ведущие 4 и ведомые 5 створки, торцы корпуса соединены спицами 6. Система регулирования площади критического сечения сопла дополнительно содержит установленные под углом, например, под углом 90 градусов, к центральной продольной оси сопла пиротолкатели 8, штоки 7 которых упираются в ведущие дозвуковые створки 2, связанные с приводом, например, пневмоцилиндром 9 рычагом 10. Каждый рычаг 10 выполнен из двух шарнирно соединенных частей и содержит устройство для жесткой линейной фиксации этих частей в рабочем положении, при этом каждая часть выполнена полой. Устройство для жесткой линейной фиксации частей рычага 10 в рабочем положении содержит фиксатор 11 и пружину 12, расположенные во внутренней полости одной из частей. Все створки связаны между собой посредством балок 13 и коромысел 14, образующих систему синхронизации створок. Пневмоцилиндры 9 неподвижно установлены на корпусе 1 и расположены параллельно центральной продольной оси сопла. Все створки, а также рычаги кинематической цепи, включающей в себя систему синхронизации и систему регулирования площади критического сечения сопла, могут быть изготовлены из металла или сплава, или из композиционных материалов. Минимизация вертикальных размеров (высоты) системы регулирования площади критического сечения сопла ведет к возможности обеспечения максимального диаметра канала, сформированного сложенными створками сопла в стартовом положении, что позволяет увеличить диаметр части стартово-разгонной ступени, размещенной в камере сгорания ПВРД.
Работает разрезное регулируемое сопло следующим образом. После окончания работы стартово-разгонной ступени летательного аппарата и его удаления подается сигнал на пиротолкатели 8, из которых выдвигаются штоки 7, перемещая ведущие дозвуковые створки 2 сопла, при этом пружина 12 в рычаге 10 перемещает фиксатор 11, что обеспечивает соединение двух частей рычага 10 в единую деталь, передающую усилия от пневмоцилиндров 9 на ведущие дозвуковые створки 2 и далее через балки 13 и коромысла 14 на сверхзвуковые створки 4 и 5, газ из пиротолкателей 8 стравливается и система регулирования площади критического сечения сопла переводится в рабочее положение, позволяющее в дальнейшем регулировать размеры критического сечения сопла.
Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить минимум в два раза «строительную» высоту сопла с системой регулирования площади его критического сечения в исходном положении и снизить потребный объем, необходимый для размещения системы регулирования, минимум на 30%, что позволит увеличить диаметр критического сечения сопла в стартовом положении и увеличить диаметр части стартово-разгонной ступени, размещенной в камере сгорания ПВРД. При этом увеличивается запас твердого топлива стартово-разгонной ступени и увеличивается дальность полета летательного аппарата на 10…15%.
Claims (3)
1. Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя, содержащее шарнирно закрепленные на корпусе двумя кольцевыми рядами дозвуковые ведущие и ведомые створки и сверхзвуковые ведущие и ведомые створки, формирующие проточный тракт, систему синхронизации створок и систему регулирования площади критического сечения сопла, включающую приводы, связанные с рычагами, закрепленными на ведущих дозвуковых створках, отличающееся тем, что система регулирования площади критического сечения сопла дополнительно содержит установленные под углом к центральной продольной оси сопла пиротолкатели, штоки которых упираются в ведущие дозвуковые створки, при этом каждый рычаг выполнен из двух шарнирно соединенных частей и содержит устройство для жесткой линейной фиксации этих частей в рабочем положении.
2. Разрезное регулируемое сопло по п. 1, отличающееся тем, что устройство для жесткой линейной фиксации частей рычага в рабочем положении содержит пружину и фиксатор, расположенные во внутренней полости одной из частей.
3. Разрезное регулируемое сопло по п. 1, отличающееся тем, что в качестве приводов используются пневмоцилиндры, неподвижно установленные на корпусе и расположенные параллельно центральной продольной оси сопла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105253A RU2684362C1 (ru) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105253A RU2684362C1 (ru) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684362C1 true RU2684362C1 (ru) | 2019-04-08 |
Family
ID=66090219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018105253A RU2684362C1 (ru) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684362C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3722797A (en) * | 1970-11-04 | 1973-03-27 | Cci Aerospace Corp | Convergent divergent ejector exhaust nozzle |
| FR2277238A1 (fr) * | 1974-07-04 | 1976-01-30 | Snecma | Perfectionnements aux tuyeres a configuration reglable, notamment pour propulseur a reaction |
| RU2534838C1 (ru) * | 2013-08-22 | 2014-12-10 | Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Крылатая ракета |
| RU2613358C1 (ru) * | 2015-10-15 | 2017-03-16 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Регулируемое сопло |
| RU2614436C1 (ru) * | 2015-11-27 | 2017-03-28 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Сопло ракетного двигателя с механизмом раздвижки |
-
2018
- 2018-02-13 RU RU2018105253A patent/RU2684362C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3722797A (en) * | 1970-11-04 | 1973-03-27 | Cci Aerospace Corp | Convergent divergent ejector exhaust nozzle |
| FR2277238A1 (fr) * | 1974-07-04 | 1976-01-30 | Snecma | Perfectionnements aux tuyeres a configuration reglable, notamment pour propulseur a reaction |
| RU2534838C1 (ru) * | 2013-08-22 | 2014-12-10 | Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Крылатая ракета |
| RU2613358C1 (ru) * | 2015-10-15 | 2017-03-16 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Регулируемое сопло |
| RU2614436C1 (ru) * | 2015-11-27 | 2017-03-28 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Сопло ракетного двигателя с механизмом раздвижки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105264212B (zh) | 双模式塞式喷嘴 | |
| US8459036B2 (en) | Aircraft nozzle having actuators capable of changing a flow area of the aircraft nozzle | |
| US9109539B2 (en) | Turbine based combined cycle engine | |
| JP4981624B2 (ja) | ターボファンエンジンノズル組立体及びターボファンエンジン組立体 | |
| US20110120079A1 (en) | Variable area fan nozzle stiffeners and placement | |
| US3367579A (en) | Supersonic convergent-divergent jet exhaust nozzle | |
| JP2012052547A (ja) | 分割シュラウド型廃棄ノズル | |
| US8733107B2 (en) | Nozzle-area ratio float bias | |
| EP2069630A1 (en) | Gas turbine engine with axial movable fan variable area nozzle | |
| US20160003190A1 (en) | Variable area nozzle for gas turbine engine | |
| CN114165361B (zh) | 一种引射火箭冲压发动机燃烧室及自适应燃油喷注方法 | |
| US3295764A (en) | Variable area exhaust nozzle | |
| US2870600A (en) | Variable ejector for iris nozzles | |
| US2778190A (en) | Variable area nozzle for jet engines | |
| US2788635A (en) | Device for varying a jet engine orifice | |
| RU2684362C1 (ru) | Разрезное регулируемое сопло для прямоточного воздушно-реактивного двигателя | |
| EP3770414A1 (en) | Propulsion system for an aircraft and method of manufacturing a propulsion system for an aircraft | |
| US7395655B2 (en) | Regulator feeding control with two flow rate laws | |
| US20230280034A1 (en) | Adaptive trapped vortex combustor | |
| US3269114A (en) | Marchant etal j et propulsion engines | |
| US3078660A (en) | Convertible ram-jet pulse-jet engine | |
| US3068644A (en) | Aerodynamic jet nozzle | |
| WO2021257045A1 (ru) | Турбореактивный одноконтурный двигатель усовершенствованный | |
| RU105683U1 (ru) | Регулируемое реактивное сопло авиационного газотурбинного двигателя | |
| RU63460U1 (ru) | Регулируемое сопло |