RU56490U1

RU56490U1 - ADJUSTABLE SLOT NOZZLE

Info

Publication number: RU56490U1
Application number: RU2005135801/22U
Authority: RU
Inventors: Василий Васильевич Семенов; Андрей Алексеевич Талалаев
Original assignee: Василий Васильевич Семенов; Андрей Алексеевич Талалаев
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области ракетостроения и предназначено для повышения среднего по траектории удельного импульса двигателя.The proposed utility model relates to the field of rocket science and is intended to increase the average path impulse of the engine.

Целью настоящей полезной модели является повышение среднего по траектории удельного импульса двигательной установки летательного аппарата за счет организации устраняемой щели на тяговой поверхности сопла.The purpose of this utility model is to increase the average path specific impulse of the propulsion system of an aircraft by organizing a removable gap on the nozzle traction surface.

Регулируемое сопло ракетного двигателя содержит сопло Лаваля 1 и разъемный насадок 2. Раскрытие створок насадка осуществляется механизмом 3, расположенном в средней части разъемного насадка.The adjustable nozzle of the rocket engine contains a Laval nozzle 1 and a detachable nozzle 2. The nozzle flaps are opened by a mechanism 3 located in the middle of the detachable nozzle.

Description

Известно регулируемое сопло ракетного двигателя, имеющее кольцевое щелевое отверстие на поверхности сверхзвуковой части. [Книга «Основы теории и расчета ЖРД», издание 4, часть 1, стр.316, г.Москва, «Высшая школа», 1993 г., «Регулируемое щелевое сопло.»] - прототип.Known adjustable nozzle of a rocket engine having an annular slotted hole on the surface of the supersonic part. [The book "Fundamentals of theory and calculation of rocket engines", edition 4, part 1, p. 316, Moscow, "Higher School", 1993, "Adjustable slotted nozzle."] - prototype.

Недостатком прототипа является стационарное расположение кольцевой щели на тяговой поверхности сопла. Из-за этого имеют место потери тяги на высотном режиме.The disadvantage of the prototype is the stationary location of the annular gap on the traction surface of the nozzle. Because of this, traction loss occurs at high altitude.

Целью настоящей полезной модели является повышение среднего по траектории удельного импульса двигательной установки летательного аппарата за счет использования разъемного насадка.The purpose of this utility model is to increase the average path specific impulse of the propulsion system of an aircraft through the use of a detachable nozzle.

Цель достигается тем, что регулируемое щелевое сопло ракетного двигателя, имеющее щель на поверхности сверхзвуковой части, причем, поверхность сопла за щелью выполнена в виде разъемного по средней продольной плоскости насадка, который выполнен с возможностью раскрытия и фиксации с помощью раздвижного механизма.The goal is achieved in that an adjustable slot nozzle of a rocket engine having a slot on the surface of the supersonic part, moreover, the surface of the nozzle behind the slot is made in the form of a nozzle detachable along the middle longitudinal plane, which is made with the possibility of opening and fixing using a sliding mechanism.

На фиг.1 изображена схема сопла на стартовом режиме.In Fig.1 shows a diagram of the nozzle in the starting mode.

На фиг.2 изображена схема сопла на высотном режиме.Figure 2 shows a diagram of the nozzle in high-altitude mode.

На фиг.3 представлена высотная характеристика регулируемого сопла. Регулируемое щелевое сопло ракетного двигателя содержит сопло Лаваля 1, соосно расположенный с ним разъемный насадок 2 и механизмы раскрытия 3, расположенные в средней части насадка 2 на диаметрально противоположных сторонах, в плоскости перпендикулярной плоскости разъема насадка. Разъем насадка осуществляется по средней продольной плоскости.Figure 3 presents the height characteristic of the adjustable nozzle. The adjustable slot nozzle of the rocket engine comprises a Laval nozzle 1, a detachable nozzle 2 coaxially located therewith, and opening mechanisms 3 located in the middle of the nozzle 2 on diametrically opposite sides, in the plane perpendicular to the plane of the nozzle connector. The nozzle is connected in the middle longitudinal plane.

Между срезом сопла Лаваля 1 и частями разъемного насадка 2 имеет место щель.There is a gap between the cut of the Laval nozzle 1 and the parts of the detachable nozzle 2.

На стартовом режиме работы регулируемого щелевого сопла тяговые стенки насадка 2 разведены в разные стороны и зафиксированы при помощи раздвижных устройств 3, образуя щель между срезом сопла Лаваля 1 и разъемным насадком 2 (фиг.1). На высотных режимах работы регулируемого щелевого сопла подвижные части разъемного насадка 2, перемещаясь на раздвижных устройствах 3 занимают положение около среза сопла Лаваля 1, образуя единый профиль проточной части регулируемого щелевого сопла (фиг.2).At the starting mode of operation of the adjustable slotted nozzle, the traction walls of the nozzle 2 are separated in different directions and fixed with the help of sliding devices 3, forming a gap between the cut of the Laval nozzle 1 and the detachable nozzle 2 (Fig. 1). At high-speed modes of operation of the adjustable slotted nozzle, the movable parts of the detachable nozzle 2, moving on the sliding devices 3, occupy a position near the cut of the Laval nozzle 1, forming a single profile of the flowing part of the adjustable slotted nozzle (figure 2).

Регулируемое щелевое сопло работает следующим образом. На старте и начальных участках траектории полета летательного аппарата, в плотных слоях атмосферы, сопло Лаваля 1 работает на режиме близком к расчетному. При этом щель, имеющая место между срезом сопла Лаваля 1 и подвижными частями разъемного насадка 2 обеспечивает доступ атмосферного давления и отрыву потока газа и, как следствие снижению потерь тяги, связанных с перерасширением потока газа. В этом случае регулируемое сопло обладает малой высотностью, соответствующей расчетной высоте Н_p1 (фиг.3, кривая 1), «отключая» разъемный насадок 2, то есть насадок 2 за щелью не создает тяги. По мере подъема на высоту летательного аппарата давление окружающей среды уменьшается, а давление истекающей струи газа на срезе сопла Лаваля 1 на уровне щели становится больше атмосферного, при этом возникают потери тяги из-за недорасширения газа.Adjustable slotted nozzle operates as follows. At the start and initial sections of the flight path of the aircraft, in dense layers of the atmosphere, the Laval nozzle 1 operates in a mode close to the calculated one. In this case, the gap between the cut of the Laval nozzle 1 and the movable parts of the detachable nozzle 2 provides access to atmospheric pressure and separation of the gas flow and, as a result, the reduction of thrust losses associated with the over-expansion of the gas flow. In this case, the adjustable nozzle has a low altitude corresponding to the estimated height H _p1 (Fig. 3, curve 1), “disconnecting” the detachable nozzles 2, that is, nozzles 2 behind the slit do not create traction. As the aircraft rises to the altitude, the ambient pressure decreases, and the pressure of the outflowing gas stream at the exit of the Laval nozzle 1 at the level of the gap becomes greater than atmospheric pressure, and thrust losses due to under-expansion of the gas occur.

В тот момент подвижные части насадка 2 перемещаются при помощи раздвижных устройств 3, устраняя щель и образуя единый профиль тяговой поверхности сопла Лаваля 1 и насадка 2. При этом регулируемое щелевое сопло вновь работает на режиме близком к расчетному, обладая большей высотностью, соответствующей расчетной высоте Н_р2.At that moment, the moving parts of the nozzle 2 are moved by means of sliding devices 3, eliminating the gap and forming a single profile of the traction surface of the Laval nozzle 1 and nozzle 2. In this case, the adjustable slot nozzle again works in a mode close to the calculated one, having a higher height corresponding to the calculated height N _p2 .

Таким образом, регулируемое сопло двигательной установки на всех участках траектории полета летательного аппарата работает на режиме близком Thus, the adjustable nozzle of the propulsion system in all parts of the flight path of the aircraft operates in close mode

к расчетному Р_р, (фиг.3, пунктирная кривая 3). На фиг.3 по оси абсцисс отложено значение высоты полета, по оси ординат - тяга сопла.to the calculated R _p (Fig. 3, dashed curve 3). In Fig. 3, the value of the flight altitude is plotted on the abscissa, and the nozzle thrust on the ordinate.

Предлагаемая полезная модель обеспечивает регулировку высотности и снижение потерь тяги сопла на высотных режимах работы за счет использования насадка с разъемными стенками, что дает возможность увеличения полезного груза или дальности полета летательного аппарата и несомненно дает положительный экономический эффект.The proposed utility model provides altitude control and reduction of nozzle thrust losses at high altitude operation due to the use of a nozzle with detachable walls, which makes it possible to increase the payload or flight range of the aircraft and undoubtedly gives a positive economic effect.

Claims

An adjustable slot nozzle of a rocket engine having a slit on the surface of the supersonic part, characterized in that the nozzle surface behind the slit is made in the form of a nozzle detachable along the middle longitudinal plane, and the nozzles are made with the possibility of opening and fixing using a sliding mechanism.