КОМБИНИРОВАННОЕ СОПЛО РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК F02K1/54 

Изобретение относится к самолетостроению. Оно может быть использовано в реактивных двигателях.

Известно устройство для повышения шумопоглощения, содержащее патрубки, по которым движется воздух, эжектируемый потоком газа, и поворотные створки, управляемые силовыми цилиндрами с тягами. Створки выполнены в виде фигурных лепестков, опоясанных подвижным кольцом, шарнирно соединенных с тягами. Пазы в корпусе сопла предусмотрены по обе стороны лепестка для их уплотнения.

Известно устройство для изменения тяги реактивного двигателя. Оно содержит неподвижные лопатки и подвижные лопатки, ось вращения которых проходит вблизи центра давления. Отклонение газовой струи двигателя осуществляется двумя последовательно расположенными решетками, первая из которых состоит из неподвижных, а вторая - из поворотных лопаток.

Наиболее близким по технической сущности является техническое решение, представляющее собой комбинированное сопло реактивного двигателя, содержащее основные сопло, насадок с выпускными каналами и поворотный золотниковый распределитель с окнами для прохода газа.

Недостатками конструкции являются малый уровень дополнительной тяги и эффекта шумопоглощения.

Целью изобретения является увеличение тяги и снижение шума. Поставленная цель достигается тем, что в комбинированном сопле реактивного двигателя, содержащем основное сопло, насадок с выпускными каналами и поворотный золотниковый распределитель с окнами для прохода потока газа, сопло снабжено дополнительным золотниковым распределителем, насадок закреплен неподвижно на выходном участке основного сопла и выполнен в виде цилиндрической обечайки с передней и задней торцовыми стенками, а выпускные каналы расположены по периферии последних и выполнены в виде сопел, причем площадь основного сопла на срезе в 1,5...2,5 раза больше суммарной площади на срезе сопел каждой торцевой стенки, а площадь сплошной центральной части задней стенки равна площади на срезе основного сопла.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Комбинированное сопло (на фиг. 1) содержит основное сопло 1, насадок 2, сопло снабжено дополнительным золотниковым распределителем 3 с окнами 4, насадок 2 закреплен неподвижно на выходном участке основного сопла 1. Насадок выполнен в виде цилиндрической обечайки с передней 5 и задней 6 торцовыми стенками, а выпускные каналы расположены по периферии торцовых стенок 5 и 6 и выполнены в виде сопел, центральная часть задней стенки 6 выполнена сплошной 8.

Устройство работает следующим образом.

При работе реактивного двигателя газовая струя, выходящая из основного сопла 1, попадает в полость насадка 2. Перед этим отверстия 7 передней торцовой стенки 5 насадка 2 закрываются путем смещения заслонки в золотниковом распределителе 3 относительно отверстий 7. У задней стенки 6 насадка отверстия 7 открыты за счет совмещения окон 4 и отверстий 7. Газовая струя, попадая из основного сопла 1 в полость насадки 2, через отверстия 7 в задней стенке 6 дробится. Происходит мелкоструйное истечение газа, обеспечивающее снижение шума. За счет избыточного давления, создающегося в насадке 2 при уменьшении полезной площади отверстий 7 насадка 2, происходит увеличение скорости истечения газовых струй, что приводит к увеличению тяги. Экспериментально установлено, что отношение полезной площади среза сопла 1 к полезной площади среза выпускных отверстий 7, выполненных в виде сопел в передней 6 и задней 5 стенке а насадка 2 должно быть равным 1,5...2,5, т. к. меньшее значение приводит к увеличению давления в рабочей камере двигателя из-за малой площади выпускных каналов, а большее - не позволяет увеличить тягу, т. е. снижается скорость истечения газовых струй, приводящая к исчезновению эффекта усиления тяги, выявленного при использовании указанного соотношения.

Устройство позволяет по сравнению с прототипом: увеличить тягу реактивного двигателя, увеличить дополнительную тягу не менее, чем в 1,5 раза, создав, следовательно, экономию расхода горючего до 65%; позволит значительно снизить шум при работе двигателя; плавно регулировать направление и величину тяги двигателя от максимальной в направлении, противоположном направлению полета, до максимальной в направлении, совпадающем с направлением полета.

Использование: конструкции реактивных двигателей. Сущность изобретения: насадок 2 закреплен неподвижно на выходном участке основного сопла 1 и снабжен дополнительным золотниковым распределителем 3 с окнами 4. Насадок 2 выполнен в виде цилиндрической обечайки с передней 5 и задней 6 торцевыми стенками, имеющими по периферии выпускные канала 7, выполненные в виде сопел, причем площадь основного сопла 1 на срезе в 1,5...2,5 раза больше суммарной площади на срезе сопел 7, каждой торцевой стенки, а площадь сплошной центральной части стенки 6 равна площади на срезе основного сопла 1. 1 ил.

КОМБИНИРОВАННОЕ СОПЛО РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее основное сопло, насадок с выпускными каналами и поворотный золотниковый распределитель с окнами для прохода потока газа, отличающееся тем, что, с целью увеличения тяги и снижения шума, сопло снабжено дополнительным золотниковым распределителем, насадок закреплен неподвижно на выходном участке основного сопла и выполнен в виде цилиндрической обечайки с передней и задней торцевыми стенками, а выпускные каналы расположены по периферии последних и выполнены в виде сопл, причем площадь основного сопла на срезе в 1,5 - 2,5 раза больше суммарной площади на срезе сопл каждой торцевой стенки, а площадь сплошной центральной части задней стенки равна площади на срезе основного сопла.