РЕАКТИВНОЕ СОПЛО ДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
AIRCRAFT ENGINE JET NOZZLE

Настоящее изобретение относится к реактивному соплу двигателя летательного аппарата, относящемуся к «раздвоенному» типу и содержащему трубчатый корпус с двумя выпускными каналами, образующими в направлении выше по потоку первичный газовый канал, разделенный в направлении ниже по потоку на два параллельных вторичных газовых канала.
Сопло такого типа позволяет маскировать инфракрасный сигнал, излучаемый двигателем, и снизить риск обнаружения летательного аппарата датчиками инфракрасного излучения.
Направлением полета летательного аппарата в горизонтальной плоскости по существу управляют подвижными рулями направления, движения которых могут быть обнаружены радаром. Для снижения риска обнаружения летательного аппарата радаром уже предлагалось отойти от рулей направления и оснащать сопла трубами для нагнетания воздуха, которые устанавливаются снаружи сопла и открываются в него для отклонения потока газа, проходящего через реактивное сопло, посредством потока воздуха, нагнетаемого поперечно или наклонно в этот поток газа.
Однако такие известные средства не применимы к «раздвоенному» соплу указанного выше типа.
Настоящее изобретение, в частности, направлено на создание простого, эффективного и экономичного решения этой проблемы, которое относится к «раздвоенному» реактивному соплу, позволяющему улучшить летные характеристики и точность пилотирования летательного аппарата, оснащенного такими соплами, и одновременно эффективно снизить риск обнаружения радаром и инфракрасными датчиками.
Для этого согласно изобретению создано реактивное сопло для двигателя летательного аппарата, содержащее трубчатый корпус с двумя выпускными каналами, образующими, в направлении вверх по потоку, первичный газовый канал, который разделен, в направлении вниз по потоку, на два параллельных вторичных газовых канала, причем выпускные каналы содержат средство управления вектором тяги, содержащее короба для нагнетания газа во вторичные каналы, при этом короба прикреплены к боковым стенкам выпускных каналов в промежуточном пространстве, образованном между нижними по потоку участками этих выпускных каналов, и каждый из коробов имеет окно, совмещенное с пазом, образованным в стенке соответствующего выпускного канала, и управляющее средство для регулирования истечения потока газа сквозь указанное окно во вторичный канал.
Таким образом, нагнетательные короба установлены между выпускными каналами для нагнетания газа под давлением во вторичный канал в выпускных направлениях относительно оси двигателя. Нагнетание газа через один короб во вторичный канал позволяет отклонять вектор тяги влево, а нагнетание газа через другой короб в другой вторичный канал позволяет отклонять вектор тяги вправо.
Газ в короба для нагнетания газа подается, например, по кольцевому трубопроводу, установленному по периферии двигателя.
Управляемое регулирующее средство просто содержит в каждом коробе заслонку, шарнирно установленную внутри короба и выполненную с возможностью перемещения между положением, в котором она перекрывает окно, и положением, в котором она открывает окно, при этом заслонка соединена с приводными средствами, такими как например гидропривод или гидроцилиндр, расположенными снаружи короба.
Регулируемое перекрытие окна позволяет регулировать истечение газа, нагнетаемого во вторичный канал.
Заслонка может быть шарнирно закреплена вдоль кромки окна штифтом, один конец которого выходит из короба и соединен с указанным приводным средством, а второй конец направляется в подшипнике, установленном в коробе.
Если окно перекрыто, то заслонка, предпочтительно, создает непрерывность внутренней поверхности так, чтобы не вносить возмущения в поток газа в этом канале.
Вокруг окна может быть установлено уплотнение между коробом и стенкой выпускного канала и на поворотном штифте заслонки.
В предпочтительном варианте настоящего изобретения в каждый из коробов для нагнетания газа в выпускные каналы подается газ под давлением по трубе, открывающейся в короб в направлении, по существу перпендикулярном оси двигателя и оси рыскания летательного аппарата, и направленной наружу относительно оси двигателя.
Другие детали, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из нижеприведенного описания неограничивающего примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - схематический вид в перспективе двигателя летательного аппарата, оснащенного соплом согласно настоящему изобретению, если смотреть с нижней по потоку стороны.
Фиг.2 - увеличенный частичный вид фиг.1, иллюстрирующий короба для нагнетания газа во вторичный канал сопла.
Фиг.3 - вид, соответствующий фиг.2, с частичным вырезом короба, иллюстрирующий управляемые средства регулирования истечения газа, нагнетаемого во вторичный канал.
Фиг.4 - схематический вид в перспективе в увеличенном масштабе управляемых регулирующих средств.
На фиг.1 показан двигатель беспилотного летательного аппарата 10, содержащий внешний цилиндрический кожух 12 и сопло 14, установленное на нижнем по потоку конце кожуха 12 для выброса газообразных продуктов горения, выходящих из двигателя.
Сопло 14 является «раздвоенным» соплом и содержит трубчатый корпус с двумя выпускными каналами 16, 18, а также средство для изменения вектора тяги для управления рысканием этого летательного аппарата.
Корпус сопла 14 образует, в направлении вверх по потоку, первичный газовый канал круглого поперечного сечения, который делится, в направлении вниз по потоку, на два вторичных газовых канала, по существу прямоугольного поперечного сечения.
1
2
Выпускные каналы 16, 18 проходят параллельно друг другу и отстоят друг от друга с каждой стороны от продольной оси 20 двигателя и сопла. Газовые потоки, которые текут в выпускных каналах 16, 18, показаны стрелками F и F соответственно.
1
2
Вектором тяги управляют, нагнетая газ в заданном направлении в выпускной канал 16 или 18 и отклоняя газовые потоки F и F наружу относительно оси 20 двигателя.
Каждый выпускной канал 16, 18 оснащен нагнетательным коробом 26, 28, прикрепленным вблизи от нижнего по потоку конца выпускного канала к боковой стенке 30 этого канала в промежуточном пространстве, расположенным между нижними по потоку участками выпускных каналов. Эти боковые стенки 30 проходят параллельно одна другой и оси 20 двигателя в их нижних по потоку участках и сходятся выше по потоку вдоль оси 20.
В каждый короб 26, 28 газ подается по трубе 32, проходящей вдоль сопла 14 между нижним по потоку концом, который прикреплен болтами 34 к стенке короба, и которая открыта наружу относительно оси 20 двигателя, перпендикулярно этой оси, и верхним по потоку концом, соединенным с кольцевым коллектором 36, установленным вокруг места соединения с двигателем для отбора газа под давлением.
Стенка 37 короба 26, 28, которая присоединена и прикреплена к стенке 30 выпускного канала соответствующими средствами, имеет окно 38, которое совмещено с пазом 39 соответствующей формы, выполненном в стенке 30 выпускного канала и предназначено для нагнетания газа во внешнем направлении относительно оси 20 двигателя.
1
2
На фиг.1 стрелка f представляет направление, в котором газ нагнетают через окно короба 26 в выпускной канал 16, а стрелка f представляет направление, в котором газ нагнетают через окно короба 28 в выпускной канал 18.
Управляемые средства для регулирования истечения нагнетаемого газа содержат заслонку 40, шарнирно установленную внутри короба и выполненную с возможностью перемещения между положением, в котором она открывает окно 38, и положением, в котором она перекрывает это окно (см. фиг.3 и 4).
1
Верхний по потоку конец заслонки 40 жестко прикреплен к штифту 42, проходящему вдоль одной кромки окна, перпендикулярно оси 20 двигателя и потоку f газа (см. фиг.3), один конец которого выступает из короба и соединен тягой 44 с приводным средством 45 для поворота заслонки, а другой конец направляется в подшипнике 46, установленном в глухом отверстии 48 короба.
В показанном примере привод содержит гидропривод 45, цилиндр 50 которого прикреплен к внешней стенке сопла 14, и шток 52 которого шарнирно соединен с одним концом тяги 44.
На фиг.2 и 3 показаны положения, в которых окно 38 открыто, а положение заслонки наклонено под углом приблизительно 45° относительно оси 20 двигателя.
Периферийный конец заслонки 40 предназначен для упора в стенку 37 короба, имеющего окно 38, когда заслонка находится в закрывающем положении, а центральный участок заслонки 40 образует утолщенный участок 54, который входит в окно 38 для создания непрерывности внутренней поверхности выпускного канала (см. фиг.4).
Вокруг окна 38, между стенкой 37 короба и стенкой 30 выходного канала установлено уплотнение, и конец штифта 42, соединенный с тягой 44, проходит сквозь крышку 56 короба через уплотнение, образованное уплотнительным кольцом 58, установленным в отверстии крышки короба. Крышка 56 прикреплена к коробу болтами 60.
1
2
1
2
Потоки f и f газа могут нагнетаться в выпускные каналы 16, 18 в направлении, перпендикулярном потокам F и F газа, как показано на фиг.1 и 3, или в наклонном направлении.
При работе, если летательный аппарат движется по прямолинейной траектории, то заслонки 40 в двух коробах удерживают в положении, перекрывающем окно 38. Одну из заслонок 40 переводят в открытое положение для отклонения летательного аппарата в одну сторону от прямолинейной траектории, при этом степень, в которой открывается заслонка, регулирует истечение газа, нагнетаемого в соответствующий выпускной канал, и, следовательно, поворот летательного аппарата.
Открывание заслонки в коробе, прикрепленном к левому выпускному каналу, управляет поворотом налево, а открывание заслонки короба, прикрепленного к правому выпускному каналу, управляет поворотом направо.