RU2778420C1

RU2778420C1 - Adjustable turbojet nozzle

Info

Publication number: RU2778420C1
Application number: RU2021129161A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Гусенко; Александр Валерьевич Демченко; Александр Александрович Лефёров; Николай Дмитриевич Куприянов; Владимир Михайлович Рыжков
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2022-08-18

Abstract

FIELD: aircraft engine building.

SUBSTANCE: invention relates to the field of aircraft engine building. The adjustable nozzle of a turbojet engine includes a housing having a rectangular shape in the outlet section, side walls fixed on the housing, subsonic doors, supersonic doors hinged on subsonic doors, forming a flow part with controlled critical and outlet sections, a valve control system connected to subsonic doors and supersonic shutters through control mechanisms. Subsonic flaps are hinged on the side walls. The housing is made symmetrical with respect to the vertical longitudinal plane, the nozzle is equipped with six traverses fixed on the housing three in the upper and lower parts, two horizontal power beams. Control mechanisms are mounted on traverses and pivotally connected to the latter. The housing includes an inlet annular flange, a power belt and an outlet flange. The front plane of the inlet annular flange is rotated relative to the horizontal, perpendicular to the axis of the gas turbine engine, at an angle of up to 5° inclusive. The power belt is made outside the flow part in the form of two transverse walls fixed on the housing shell, and an outer shelf protruding beyond the dimensions of the transverse walls and containing flat horizontal platforms on the outer surface in its upper and lower parts. In addition, the power belt contains two boxes with lugs, while the lugs are located in such a way that there are two of them in each wall of the power belt, the lugs protrude inside the box, and the circumferential coordinate of the centers of the lugs deviates from the horizontal and is in the range from 20° to 35°. The outer shelf in the area of the box has a cutout and protrudes relative to the walls more than in other places of the power belt. Horizontal power beams are fixed on the corresponding straight sections of the outlet flange, moreover, each crosshead is fixed with the front part on the corresponding flat horizontal platform, and with the rear part on the corresponding horizontal power beam. The shell in the place of fixing the transverse walls is made with a thickening.

EFFECT: invention reduces losses during gas flow inside the flow path and external flow around the adjustable nozzle by increasing the rigidity of its structural elements and reducing overall dimensions while maintaining its control parameters, which increases its efficiency and the turbojet engine as a whole.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции регулируемых сопел турбореактивных двигателей.The invention relates to the field of aircraft engine building, namely to the design of adjustable nozzles of turbojet engines.

В качестве наиболее близкого аналога выбрано регулируемое сопло турбореактивного двигателя, включающее корпус, имеющий в выходном сечении прямоугольную форму, боковые стенки, закрепленные на корпусе, дозвуковые створки, сверхзвуковые створки, шарнирно закрепленные на дозвуковых, образующие проточную часть с управляемыми критическим и выходным сечениями, систему управления створками, соединенную с дозвуковыми створками и сверхзвуковыми створками посредством механизмов управления (патент RU 2674232, 05.12.2018 г.).As the closest analogue, an adjustable nozzle of a turbojet engine was chosen, including a body having a rectangular shape in the outlet section, side walls fixed on the body, subsonic flaps, supersonic flaps hinged on subsonic ones, forming a flow part with controlled critical and exit sections, a system flap control, connected to subsonic flaps and supersonic flaps by means of control mechanisms (patent RU 2674232, 05.12.2018).

Недостатком прототипа является значительные габаритные размеры, значительная номенклатура различных деталей и недостаточная жесткость элементов конструкции, деформация которых приводит к дополнительным газодинамическим потерям при внешнем обтекании воздуха и протекании газа внутри проточной части регулируемого сопла. Результатом этого являются ощутимые потери эффективной тяги газотурбинного двигателя.The disadvantage of the prototype is significant overall dimensions, a significant range of various parts and insufficient rigidity of structural elements, the deformation of which leads to additional gas-dynamic losses during external air flow and gas flow inside the flow part of the adjustable nozzle. The result of this is a noticeable loss in the effective thrust of the gas turbine engine.

Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является уменьшение номенклатуры различных деталей регулируемого сопла, что снижает затраты на его производство, а также снижение потерь при протекании газа внутри проточной части и внешнем обтекании регулируемого сопла за счет увеличения жесткости элементов его конструкции и снижения габаритных размеров с сохранением параметров его регулирования, что увеличивает его КПД и турбореактивного двигателя в целом.The technical result achieved by the claimed device is to reduce the range of various parts of the adjustable nozzle, which reduces the cost of its production, as well as reducing losses during gas flow inside the flow path and external flow around the adjustable nozzle by increasing the rigidity of its structural elements and reducing overall dimensions while maintaining parameters of its regulation, which increases its efficiency and the turbojet engine as a whole.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном регулируемом сопле турбореактивного двигателя, включающем корпус, имеющий в выходном сечении прямоугольную форму, боковые стенки, закрепленные на корпусе, дозвуковые створки, сверхзвуковые створки, шарнирно закрепленные на дозвуковых, образующие проточную часть с управляемыми критическим и выходным сечениями, систему управления створками, соединенную с дозвуковыми створками и сверхзвуковыми створками посредством механизмов управления, согласно предложению дозвуковые створки шарнирно закреплены на боковых стенках,The specified technical result is achieved by the fact that in the known adjustable nozzle of a turbojet engine, including a housing having a rectangular shape in the outlet section, side walls fixed on the housing, subsonic flaps, supersonic flaps hinged on subsonic, forming a flow part with controlled critical and output sections, a flap control system connected to subsonic flaps and supersonic flaps by means of control mechanisms, according to the proposal, the subsonic flaps are hinged on the side walls,

корпус выполнен симметричным относительно вертикальной продольной плоскости, сопло снабжено шестью траверсами, закрепленными на корпусе по три в верхней и нижней его части, двумя горизонтальными силовыми балками,the body is made symmetrical with respect to the vertical longitudinal plane, the nozzle is equipped with six traverses fixed on the body three in the upper and lower parts, two horizontal power beams,

при этом механизмы управления установлены на траверсах и шарнирно соединены с последними,at the same time, the control mechanisms are installed on the traverses and are pivotally connected to the latter,

а корпус включает в себя входной кольцевой фланец, силовой пояс и выходной фланец,and the body includes an inlet ring flange, a force belt and an outlet flange,

при этом передняя плоскость входного кольцевого фланца повернута относительно горизонтали, перпендикулярной оси газотурбинного двигателя, на угол до 5° включительно,in this case, the front plane of the inlet annular flange is rotated relative to the horizontal, perpendicular to the axis of the gas turbine engine, at an angle of up to 5° inclusive,

силовой пояс выполнен вне проточной части в виде двух поперечных стенок, закрепленных на обечайке корпуса, и наружной полки, выступающей за габариты поперечных стенок и содержащей плоские горизонтальные площадки на наружной поверхности в верхней и нижней ее части,the power belt is made outside the flow part in the form of two transverse walls fixed on the casing shell, and an outer shelf protruding beyond the dimensions of the transverse walls and containing flat horizontal platforms on the outer surface in its upper and lower parts,

кроме того, силовой пояс содержит две коробки с проушинами, при этом проушины расположены таким образом, чтобы в каждой стенке силового пояса их было две, проушины выступают внутрь коробки, а окружная координата центров проушин отклонена от горизонтали и находится в диапазоне от 20° до 35°,in addition, the power belt contains two boxes with lugs, while the lugs are located in such a way that there are two of them in each wall of the power belt, the lugs protrude inside the box, and the circumferential coordinate of the centers of the lugs deviates from the horizontal and is in the range from 20 ° to 35 °,

наружная полка в области коробки имеет вырез и выступает относительно стенок больше, чем в других местах силового пояса,the outer shelf in the area of the box has a cutout and protrudes relative to the walls more than in other places of the power belt,

причем горизонтальные силовые балки закреплены на соответствующих прямолинейных участках выходного фланца, притом каждая траверса передней частью закреплена на соответствующей плоской горизонтальной площадке, а задней частью на соответствующей горизонтальной силовой балке.moreover, the horizontal power beams are fixed on the corresponding straight sections of the output flange, moreover, each traverse is fixed with the front part on the corresponding flat horizontal platform, and with the rear part on the corresponding horizontal power beam.

Обечайка в месте закрепления поперечных стенок может быть выполнена с утолщением.The shell in the place of fixing the transverse walls can be made with a thickening.

Общеизвестно, что под действием эксплуатационных нагрузок происходит деформирование элементов регулируемых сопел, в большей степени сопел с плоскими участками, ограничивающими проточную часть. Наиболее значимыми в плане деформаций являются изгибные деформации элементов конструкции, вызванные повышенной температурой и давлением газа внутри проточной части. Накопленная деформация элементов конструкции может составлять десятки миллиметров и приводить к значительному изменению условий внешнего обтекания регулируемого сопла, протекания газа в проточной части и истекания из нее. Минимизация данной деформации элементов сопел является одной из приоритетных задач.It is well known that under the action of operational loads, the elements of adjustable nozzles are deformed, to a greater extent nozzles with flat sections that limit the flow path. The most significant in terms of deformations are bending deformations of structural elements caused by increased temperature and gas pressure inside the flow path. The accumulated deformation of structural elements can be tens of millimeters and lead to a significant change in the conditions of the external flow around the adjustable nozzle, gas flow in the flow path and outflow from it. Minimization of this deformation of nozzle elements is one of the priority tasks.

Также одной из приоритетных задач является обеспечение возможности регулирования критического и выходного сечений сопла, а также отклонением вектора тяги, при минимизации увеличения внешних габаритов регулируемого сопла. Тем более этот вопрос становится актуальным в случае наличия в выходной части регулируемого сопла значительных плоских участков, так как его элементы, ограничивающие эти участки, испытывают значительное воздействие от давления газа внутри них и значительные температурные нагрузки, что требует более значительных усилий со стороны системы управления для их отклонения и удержания в требуемом положении. Это требует создания специальных механизмов вокруг данных элементов и размещения их определенным образом вокруг проточной части.Also, one of the priority tasks is to provide the possibility of regulating the critical and outlet sections of the nozzle, as well as the deviation of the thrust vector, while minimizing the increase in the external dimensions of the adjustable nozzle. Moreover, this issue becomes relevant if there are significant flat areas in the outlet part of the adjustable nozzle, since its elements limiting these areas are significantly affected by the gas pressure inside them and significant temperature loads, which requires more significant efforts on the part of the control system to their deflection and retention in the required position. This requires the creation of special mechanisms around these elements and their placement in a certain way around the flow part.

Закрепление дозвуковых створок шарнирно на боковых стенках сохраняет возможность и требуемые параметры регулирования сопла, что увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.Fixing the subsonic flaps pivotally on the side walls retains the possibility and the required parameters of the nozzle regulation, which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Выполнение корпуса симметричным относительно вертикальной продольной плоскости позволяет разместить на нем одинаковые элементы конструкции относительно плоскости симметрии, что снижает номенклатуру различных деталей сопла и себестоимость его производства в целом.Making the body symmetrical with respect to the vertical longitudinal plane allows you to place on it the same structural elements relative to the plane of symmetry, which reduces the range of various parts of the nozzle and the cost of its production as a whole.

Снабжение сопла шестью траверсами, закрепленными на корпусе по три в верхней и нижней его части, двумя горизонтальными силовыми балками, увеличивает изгибную жесткость корпуса, снижая деформации элементов регулируемого сопла от эксплуатационных нагрузок, что снижает сопротивление внешнему обтеканию и лучше сохраняет требуемую форму проточной части за счет чего увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.Supplying the nozzle with six traverses fixed on the body, three in the upper and lower parts, with two horizontal power beams, increases the flexural rigidity of the body, reducing the deformation of the elements of the adjustable nozzle from operational loads, which reduces the resistance to external flow and better maintains the required shape of the flow path due to which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Установка механизмов управления на траверсах и шарнирное соединение их с последними позволяет разместить силовые элементы системы управления и механизмы управления на корпусе в верхней и нижней его части, что снижает поперечный горизонтальный габаритный размер сопла с сохранением параметров его регулирования. Это снижает сопротивление внешнему обтеканию и лучше сохраняет требуемую форму проточной части, что увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.Installation of control mechanisms on traverses and their articulated connection with the latter allows you to place the power elements of the control system and control mechanisms on the body in its upper and lower parts, which reduces the transverse horizontal overall size of the nozzle while maintaining its control parameters. This reduces the resistance to external flow and better retains the required shape of the flow path, which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Включение в корпус входного фланца, силового пояса и выходного фланца позволяет увеличить его изгибную жесткость, снижая перемещения элементов регулируемого сопла от эксплуатационных нагрузок, что увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.The inclusion of an inlet flange, a force belt and an outlet flange into the body makes it possible to increase its bending rigidity, reducing the displacement of the adjustable nozzle elements from operational loads, which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Выполнение корпуса таким, что плоскость входного фланца повернута относительно горизонтали, перпендикулярной оси газотурбинного двигателя, на угол до 5 градусов включительно позволяет обеспечить лучшее наружное обтекание регулируемого сопла и требуемое направление вектора тяги, что увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.Making the housing so that the plane of the inlet flange is rotated relative to the horizontal, perpendicular to the axis of the gas turbine engine, at an angle of up to 5 degrees inclusive, allows for better external flow around the adjustable nozzle and the required direction of the thrust vector, which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Выполнение силового пояса вне проточной части позволяет снизить потери потока газа в последней, что увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.The implementation of the power zone outside the flow part allows you to reduce the loss of gas flow in the latter, which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Выполнение силового пояса в виде двух поперечных стенок, закрепленных на обечайке корпуса, и наружной полки, выступающей за габариты поперечных стенок и содержащей плоские горизонтальные площадки на наружной поверхности в верхней и нижней ее части позволяет обеспечить требуемую жесткость корпуса в месте соединения с самолетом, а также соединение силового пояса с траверсами, одним из назначений которых является увеличение жесткости корпуса в месте их установки, что снижает перемещения элементов регулируемого сопла от эксплуатационных нагрузок и увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.The execution of the power belt in the form of two transverse walls fixed on the shell of the body, and an external shelf protruding beyond the dimensions of the transverse walls and containing flat horizontal platforms on the outer surface in its upper and lower parts makes it possible to provide the required rigidity of the body at the junction with the aircraft, as well as connection of the power belt with traverses, one of the purposes of which is to increase the rigidity of the body at the place of their installation, which reduces the displacement of the elements of the adjustable nozzle from operational loads and increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Выполнение силового пояса таким, что он содержит две коробки с проушинами, при этом проушины расположены таким образом, чтобы в каждой стенке силового пояса их было две, проушины выступают внутрь коробки, а окружная координата центров проушин отклонена от горизонтали и находится в диапазоне от 20° до 35°, позволяет обеспечить максимальную жесткость корпуса непосредственно в местах соединения с самолетом, то есть коробок с проушинами в силовом поясе, что снижает перемещения элементов регулируемого сопла от эксплуатационных нагрузок и увеличивает его КПД и турбореактивного двигателя в целом.The implementation of the power belt in such a way that it contains two boxes with lugs, while the lugs are located in such a way that there are two of them in each wall of the power belt, the lugs protrude inside the box, and the circumferential coordinate of the centers of the lugs is deviated from the horizontal and is in the range from 20 ° up to 35°, allows to ensure maximum rigidity of the body directly at the junctions with the aircraft, that is, boxes with lugs in the power belt, which reduces the movement of the elements of the adjustable nozzle from operational loads and increases its efficiency and the turbojet engine as a whole.

Реализация полки в области коробки с вырезом и выступанием относительно стенок больше, чем в других местах силового пояса, позволяет увеличить жесткость силового пояса вокруг коробки с вырезом, компенсируя снижение жесткости по причине необходимого выреза, что снижает перемещения элементов регулируемого сопла от эксплуатационных нагрузок и увеличивает его КПД и турбореактивного двигателя в целом.The implementation of the shelf in the area of the box with a cutout and protrusion relative to the walls more than in other places of the power belt, allows you to increase the rigidity of the power belt around the box with a cutout, compensating for the decrease in stiffness due to the necessary cutout, which reduces the movement of the elements of the adjustable nozzle from operational loads and increases it Efficiency and turbojet engine as a whole.

Закрепление горизонтальных силовых балок на соответствующих прямолинейных участках выходного фланца позволяет увеличить жесткость выходного фланца корпуса и снизить потери потока в проточной части, что увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.The fastening of horizontal power beams on the corresponding straight sections of the outlet flange makes it possible to increase the rigidity of the outlet flange of the body and reduce the flow losses in the flow path, which increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine as a whole.

Закрепление каждой траверсы передней частью на соответствующей плоской горизонтальной площадке, а задней частью на соответствующей горизонтальной силовой балке увеличивает жесткость системы силовой пояс-траверсы-поперечные балки-обечайка корпуса и уменьшает изменение формы последней, что снижает потери потока в проточной части, увеличивает КПД регулируемого сопла и турбореактивного двигателя в целом.Fixing each traverse with the front part on the corresponding flat horizontal platform, and with the rear part on the corresponding horizontal power beam increases the rigidity of the power belt-traverses-transverse beams-hull shell system and reduces the change in the shape of the latter, which reduces flow losses in the flow path, increases the efficiency of the adjustable nozzle and the turbojet engine in general.

Кроме того, выполнение обечайки с утолщением в месте закрепления поперечных стенок позволяет обеспечить требуемую жесткость обечайке корпуса, что снижает потери потока в проточной части, увеличивает КПД регулируемого сопла и газотурбинного двигателя в целом.In addition, the execution of the shell with a thickening in the place of fixing the transverse walls allows you to provide the required rigidity of the casing shell, which reduces flow losses in the flow path, increases the efficiency of the adjustable nozzle and the gas turbine engine as a whole.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами чертежей.The essence of the present invention is illustrated by the figures of the drawings.

На фигуре 1 изображен вид сбоку в изометрии на регулируемое сопло турбореактивного двигателя. На фигуре 2 изображен угол α отклонения по окружности оси соосных проушин от горизонтальной плоскости. На фигуре 3 изображено поперечное сечение силового пояса по соосным парным отверстиям. На фигуре 4 изображен угол β, тождественный углу отклонения плоскости входного кольцевого фланца относительно горизонтали, перпендикулярной оси турбореактивного двигателя.Figure 1 shows an isometric side view of the adjustable nozzle of a turbojet engine. The figure 2 shows the angle α of deviation along the circumference of the axis of the coaxial lugs from the horizontal plane. The figure 3 shows a cross section of the power belt along coaxial paired holes. The figure 4 shows the angle β, identical to the angle of deviation of the plane of the inlet annular flange relative to the horizontal, perpendicular to the axis of the turbojet engine.

Регулируемое реактивное сопло турбореактивного двигателя, содержит последовательно установленные корпус 1, симметричный относительно продольной вертикальной плоскости, содержащий выходной фланец 2 прямоугольной формы, жестко закрепленные на вертикальных участках фланца 2 по торцам две боковые стенки 3, две дозвуковые створки 4 и две сверхзвуковые створки 5, причем каждая из дозвуковых створок 4 соединена с боковыми стенками 3 посредством шарнирных соединений, дозвуковые створки 4 в свою очередь попарно соединены со сверхзвуковыми створками 5 посредством шарнирных соединений. Дозвуковые створки 4 и сверхзвуковые створки 5 соединены с механизмами управления 6 и могут проворачиваться под их действием (фиг. 1), регулируя тем самым площадь критического и выходного сечений. Также регулируемое сопло содержит две поперечные силовые балки 7, установленные на горизонтальных участках выходного фланца 2, шесть траверс 8, по три в верхней и нижней части регулируемого сопла. Также корпус 1 содержит входной кольцевой фланец 9 и, расположенный непосредственно за ним, силовой пояс 10, закрепленный на обечайке 11 с внешней стороны. В частном случае реализации обечайка 11 имеет утолщение по окружности в месте закрепления силового пояса 10. Последний состоит из двух стенок 12, наружной полки 13, двух коробок 14 открытых снаружи и с двумя соосными проушинами 15 в каждой, установленными на уровне соответствующей стенки 12, предназначенных для соединения с самолетной частью. Для доступа в коробки 14 в наружной полке 13 выполнены два выреза 16 (фиг. 4). Соосные проушины 15 выступаю внутрь коробок 14. При этом наружная полка 13 выступает за габаритные размеры стенок 12 и они выполнены таким образом, что наружная полка 13 в верхней и нижней части силового пояса 10 образует плоские площадки 17. Притом вокруг коробок 14 наружная полка 13 выступает больше, чем в остальных местах силового пояса 10, так как имеет вырезы 16 для доступа в коробки 14, что требует увеличения жесткости и прочности. При этом ось соосных парных отверстий параллельна оси входного кольцевого фланца 9 и отклонена в диапазоне от 20° до 35° от горизонтальной плоскости, проходящей через ось входного кольцевого фланца 9, в окружном направлении (фиг. 2 - горизонтальная плоскость параллельно смещена относительно оси входного кольцевого фланца 9 для лучшей визуализации угла α). В частном случае реализации ее угол α отклонения составляет на 32°43'38'' и направлен вниз относительно указанной плоскости. Также передняя плоскость входного кольцевого фланца 9 повернута относительно горизонтали, перпендикулярной оси газотурбинного двигателя, на угол до 5° включительно. Данный угол равен углу β между осью турбореактивного двигателя и осью входного кольцевого фланца 9, который реализован в плоскости данных осей (фиг. 4). Это приводит к отклонению передней плоскости входного кольцевого фланца 9 на данный угол относительно плоскости, перпендикулярной оси турбореактивного двигателя. В частном случае реализации данный угол составляет β=3,5°. При этом передняя плоскость входного кольцевого фланца 9 отклонена так, чтобы выходная часть регулируемого сопла отклонилась вниз. Каждая траверса 8 задней своей частью закреплена на поперечной силовой балке 7, а передней своей частью закреплена на плоской площадке 17 силового пояса 10, образуя дополнительную жесткость системы силовой пояс 10 - траверсы 8 -поперечные силовые балки 7 - выходной фланец 2 - обечайка 11. Причем механизмы управления 6 установлены на траверсах 8 посредством шарнирных соединений. Устройство работает следующим образом.The adjustable jet nozzle of a turbojet engine comprises a housing 1 installed in series, symmetrical with respect to the longitudinal vertical plane, containing a rectangular outlet flange 2, two side walls 3, two subsonic doors 4 and two supersonic doors 5, rigidly fixed on the vertical sections of the flange 2 at the ends, and each of the subsonic flaps 4 is connected to the side walls 3 by means of articulated joints, the subsonic folds 4, in turn, are connected in pairs with the supersonic folds 5 by means of articulated joints. Subsonic flaps 4 and supersonic flaps 5 are connected to the control mechanisms 6 and can be rotated under their action (Fig. 1), thereby adjusting the area of the critical and outlet sections. Also, the adjustable nozzle contains two transverse power beams 7 installed on the horizontal sections of the outlet flange 2, six traverses 8, three each in the upper and lower parts of the adjustable nozzle. Also, the body 1 contains an inlet annular flange 9 and, located directly behind it, a power belt 10, fixed on the shell 11 from the outside. In a particular case of implementation, the shell 11 has a thickening around the circumference at the place where the power belt 10 is fixed. The latter consists of two walls 12, an outer shelf 13, two boxes 14 open from the outside and with two coaxial lugs 15 in each, installed at the level of the corresponding wall 12, designed for connection with the aircraft part. For access to the boxes 14 in the outer shelf 13, two cutouts 16 are made (Fig. 4). Coaxial lugs 15 protrude inside the boxes 14. In this case, the outer shelf 13 protrudes beyond the overall dimensions of the walls 12 and they are made in such a way that the outer shelf 13 in the upper and lower parts of the power belt 10 forms flat areas 17. Moreover, around the boxes 14, the outer shelf 13 protrudes more than in other places of the power belt 10, as it has cutouts 16 for access to boxes 14, which requires an increase in rigidity and strength. In this case, the axis of coaxial paired holes is parallel to the axis of the inlet annular flange 9 and is deflected in the range from 20° to 35° from the horizontal plane passing through the axis of the inlet annular flange 9 in the circumferential direction (Fig. 2 - the horizontal plane is parallel to the axis of the inlet annular flange 9 for better visualization of angle α). In a particular case of implementation, its deviation angle α is 32°43'38'' and is directed downward relative to the specified plane. Also, the front plane of the inlet annular flange 9 is rotated relative to the horizontal, perpendicular to the axis of the gas turbine engine, at an angle of up to 5° inclusive. This angle is equal to the angle β between the axis of the turbojet engine and the axis of the inlet annular flange 9, which is implemented in the plane of these axes (Fig. 4). This leads to the deviation of the front plane of the inlet annular flange 9 at a given angle relative to the plane perpendicular to the axis of the turbojet engine. In a particular implementation case, this angle is β=3.5°. In this case, the front plane of the inlet annular flange 9 is deflected so that the outlet part of the adjustable nozzle deviates downward. Each traverse 8 is fixed with its rear part on the transverse power beam 7, and with its front part is fixed on a flat platform 17 of the power belt 10, forming additional rigidity of the system power belt 10 - traverses 8 - transverse power beams 7 - output flange 2 - shell 11. Moreover the control mechanisms 6 are mounted on the traverses 8 by means of swivel joints. The device works as follows.

В процессе работы турбореактивного двигателя изменяются площади критического и выходного сечений сопла, а также направление вектора тяги, за счет поворота дозвуковых створок 4 относительно боковых стенок 3 и изменения положения сверхзвуковых створок 5 под действием механизмов управления 6. При этом в работе от эксплуатационных нагрузок элементы регулируемого сопла подвергаются деформациям, которые реализуются как на элементах, образующих проточную часть, так и на элементах внешнего обвода. Конструктивно данные деформации минимизируются за счет наличия элементов увеличения жесткости корпуса 1, например, таких, как силовой пояс 10, траверсы 8, поперечные силовые балки 7.During the operation of the turbojet engine, the areas of the critical and outlet sections of the nozzle, as well as the direction of the thrust vector, change due to the rotation of the subsonic flaps 4 relative to the side walls 3 and the change in the position of the supersonic flaps 5 under the action of the control mechanisms 6. At the same time, the elements of the adjustable nozzles are subjected to deformations, which are realized both on the elements that form the flow part and on the elements of the outer bypass. Structurally, these deformations are minimized due to the presence of elements to increase the rigidity of the body 1, for example, such as a power belt 10, traverses 8, transverse power beams 7.

Такое выполнение позволяет за счет увеличения жесткости элементов конструкции и оригинальности расположения и соединения силовых элементов корпуса, а также расположения и соединения механизмов управления со створками, снизить потери при внешнем обтекании и внутри проточной части с сохранением параметров регулирования сопла, что увеличивает его КПД и газотурбинного двигателя в целом, а также снизить количество различных деталей регулируемого сопла.This implementation allows, by increasing the rigidity of the structural elements and the originality of the location and connection of the power elements of the body, as well as the location and connection of the control mechanisms with the flaps, to reduce losses in the external flow around and inside the flow path while maintaining the control parameters of the nozzle, which increases its efficiency and gas turbine engine in general, as well as reduce the number of different parts of the adjustable nozzle.

Claims

1. An adjustable nozzle of a turbojet engine, including a housing having a rectangular shape in the outlet section, side walls fixed to the housing, subsonic flaps, supersonic flaps pivotally mounted on subsonic ones, forming a flow part with controlled critical and outlet sections, a flap control system connected with subsonic flaps and supersonic flaps by means of control mechanisms, characterized in that the subsonic flaps are hinged on the side walls, the body is symmetrical with respect to the vertical longitudinal plane, the nozzle is equipped with six traverses mounted on the body three in the upper and lower parts, two horizontal power beams, while the control mechanisms are installed on the traverses and are pivotally connected to the latter, and the body includes an inlet annular flange, a power belt and an outlet flange, while the front plane of the inlet annular flange is turned relative to the horizontal, perpendicular to the axis of the gas turbine engine, at an angle of up to 5° inclusive, the power belt is made outside the flow part in the form of two transverse walls fixed on the housing shell, and an outer shelf protruding beyond the dimensions of the transverse walls and containing flat horizontal platforms on the outer surface in the upper and lower its parts, in addition, the power belt contains two boxes with lugs, while the lugs are located in such a way that there are two of them in each wall of the power belt, the lugs protrude inside the box, and the circumferential coordinate of the centers of the lugs is deviated from the horizontal and is in the range from 20 ° up to 35°, the outer shelf in the area of the box has a cutout and protrudes relative to the walls more than in other places of the power belt, and the horizontal power beams are fixed on the corresponding straight sections of the output flange, moreover, each traverse is fixed with its front part on the corresponding flat horizontal platform, and back on the corresponding mountains isontal power beam.

2. The adjustable nozzle of a turbojet engine according to claim 1, characterized in that the shell in the place where the transverse walls are fixed is made with a thickening.