СОПЛО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT NOZZLE

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата.
Известна конструкция сопла летательного аппарата, в котором внутри сопла установлена заглушка с центральным кольцевым утолщением и с кольцевым пазом по краям утолщения, обеспечивающим гарантируемое разрушение заглушки при воздействии на нее продуктов сгорания топлива двигателя (Патент США №3229635 НКИ 239-288, 1966 г.).
Недостаток этой конструкции заключается в том, что данная заглушка вскрывается при одинаковом давлении снаружи и изнутри, поэтому не обеспечивает защиту от воздействия внешних факторов, а именно защиту от внешнего давления, на определенном этапе превышающего расчетное давление прорыва.
Задачей изобретения является создание легкой заглушки, не выходящей за габариты сопла при одновременной защите внутренней полости сопла от воздействия внешних факторов (повышенного давления, например от взрыва, превышающего на определенном этапе расчетное давление прорыва герметизирующей заглушки).
Указанная задача решается тем, что в сопле летательного аппарата, содержащем раструб, заглушку, скрепленную со стенками раструба и имеющую кольцевой паз, заглушка выполнена из быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта, в форме дисковой пластины, наружная боковая поверхность которой эквидистантна внутренней поверхности раструба и установлена внутрь раструба заподлицо с его срезом, на наружной боковой поверхности заглушки выполнена радиальная кольцевая проточка, а кольцевой паз выполнен на ее торцевой поверхности, расположенной внутри раструба, напротив радиальной кольцевой проточки, при этом заглушка скреплена с внутренней поверхностью раструба органической связкой, нанесенной на часть наружной боковой поверхности заглушки до кольцевой проточки со стороны меньшего диаметра заглушки.
На приведенном чертеже изображено сопло летательного аппарата. В сверхзвуковой части сопла - раструбе 1 установлена заглушка 2, которая через органическую связку 3 соединена с внутренней поверхностью раструба 1. Заглушка 2 выполнена в форме дисковой пластины, ее наружная боковая поверхность эквидистанта с внутренней поверхностью раструба 1, а торцевая поверхность заглушки 2 установлена заподлицо со срезом раструба 1. На наружной боковой поверхности заглушки выполнена радиальная кольцевая проточка 4, а на ее торцевой поверхности, расположенной внутри раструба, выполнен кольцевой паз 5. Кольцевой паз 5 выполнен напротив радиальной кольцевой проточки 4, а органическая связка 3 нанесена только на часть наружной боковой поверхности заглушки 2 до кольцевой проточки 4 со стороны меньшего диаметра заглушки.
Данная конструкция заглушки 2 обусловлена тем, что при воздействии отрицательных внешних факторов (взрыва или лазера), т.е. при приложении внешних нагрузок на торец заглушки 2, она не прорывается по пазу 5, так как ее боковая поверхность (в том числе и часть боковой поверхности, расположенной ближе к срезу раструба 1, без нанесенной органической связки 3) опирается на внутреннюю поверхность раструба 1 и нагрузка приходится на всю толщину опорной боковой поверхности, при этом данное конструктивное выполнение заглушки 2 позволяет выполнить опорную боковую поверхность определенного достаточно большого размера для восприятия повышенного внешнего давления, что в свою очередь позволяет выполнить заглушку 2 из легкого материала, например пенопласта.
При работе в полете до включения сопла заглушка 2 защищает всю внутреннюю поверхность раструба 1 от воздействия отрицательных внешних факторов, таких как воздействие взрыва или лазера.
При включении сопла в работу под воздействием внутреннего давления заглушка 2 вскрывается по пазу 5, который обеспечивает гарантируемое давление вылета. Оставшаяся часть заглушки, прикрепленная к внутренней поверхности раструба 1 органической связкой 3, под воздействием продуктов сгорания быстро сгорает в процессе работы сопла. Обычно заглушка изготавливается из легкоплавкого или быстро сгорающего материала, преимущественно пенопласта.
Благодаря тому что заглушка установлена заподлицо со срезом раструба, она не увеличивает линейные габариты сопла, а установка ее внутри раструба не увеличивает диаметральные габариты сопла.
При этом с учетом вышеизложенного давление вскрытия заглушки 2 не зависит от повышенного внешнего давления и подбирается по толщине прорыва между радиальной кольцевой проточкой 4 и кольцевым пазом 5.
Таким образом, как видно из вышеизложенного, заглушка, выполненная из легкого материала (например, пенопласта), находясь внутри сопла, не увеличивает его габаритов и одновременно обеспечивает защиту внутренней полости сопла от воздействия внешних факторов (например, повышенного давления) при обеспечении требуемого (иногда минимального) давления вылета заглушки.