Сверхзвуковой воздухозаборник летательного аппарата

 

Изобретение относится к авиационной технике. Сверхзвуковой воздухозаборник летательного аппарата содержит обечайку с верхней 1 и нижней 2 поверхностями торможения, боковые щеки 3 в сверхзвуковой части воздухозаборника, в верхней части обечайки и в боковых щеках 3 выполнена щель 4 перепуска, за которой размещена проточная часть 5 воздухозаборника, образованная клином 6 торможения, установленным на нижней поверхности 2 торможения обечайки, при этом расстояние от передней кромки клина торможения до второй поверхности 7 торможения верхней части обечайки не меньше расстояния от кромки обечайки воздухозаборника до плоскости, проходящей через переднюю кромку клина торможения, параллельной второй поверхности 7 торможения, расположенной до щели 4 перепуска, а расстояние между щеками воздухозаборника до щели 4 перепуска не меньше расстояния между щеками воздухозаборника после щели перепуска. 5 ил.

Изобретение относится к авиационной технике.

Известен сверхзвуковой воздухозаборник летательного аппарата, содержащей обечайку с верхней и нижней поверхностями торможения, боковыми щеками, клин торможения, в одной из поверхностей торможения в сверхзвуковой части воздухозаборника выполнена щель перепуска.

Недостатком известного воздухозаборника являются значительные потери полного давления при больших сверхзвуковых скоростях.

Задачей изобретения является уменьшение потерь полного давления в воздухозаборнике.

Техническая задача решается тем, что сверхзвуковой воздухозаборник летательного аппарата содержит обечайку с верхней и нижней поверхностями торможения, боковыми щеками, клин торможения, поверхности торможения расположены под углом друг к другу со смещением второй поверхности торможения относительно первой назад, в одной из поверхностей торможения сверхзвуковой части воздухозаборника выполнена щель перепуска, причем щель перепуска выполнена в поверхности торможения и боковых щелях в сверхзвуковой части воздухозаборника, на другой поверхности торможения установлен клин торможения, при этом расстояние от передней кромки клина торможения до второй поверхности торможения воздухозаборника не меньше расстояния от кромки обечайки воздухозаборника до плоскости, проходящей через переднюю кромку клина торможения, параллельно второй поверхности торможения, расположенной по щели перепуска, а расстояние между щеками воздухозаборника до щели перепуска не меньше расстояния между щеками воздухозаборника после щели перепуска.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 схема обтекания сверхзвукового воздухозаборника внешнего сжатия с трехступенчатым клином торможения на расчетном режиме полета; на фиг. 5 расчетная зависимость коэффициента восстановления полного давления сверхзвукового воздухозаборника от числа Маха набегающего потока.

Сверхзвуковой воздухозаборник летательного аппарата содержит обечайку с верхней 1 и нижней 2 поверхностями торможения, боковые щели 3. В сверхзвуковой части воздухозаборника, в верхней части обечайки 1 и в боковых щеках 3 выполнена щель 4 перепуска, за которой размещена проточная часть 5 воздухозаборника, образованная клином 6 торможения, установленным на нижней поверхности 2 торможения обечайки. Вторая поверхность 7 торможения обечайки 1 установлена под углом к поверхности 2 торможения, причем поверхность 7 смещена назад относительно поверхности 2. Поверхности 2 и 7 торможения соединены боковыми щеками 3. Поверхности торможения 2 и 7, а также щеки 3 воздухозаборника могут быть выполнены плоскими или профилированными. Щеки 3 выполняются параллельными щекам 8 проточного канала 5 или устанавливаются под небольшим углом к щекам 8 и служат для устранения пространственного растекания заторможенного потока.

Задние кромки второй поверхности 7 торможения образуют с передними кромками клина 6 торможения, боковыми щеками 3 и задним элементом обечайки 1 воздухозаборника щели 4 перепуска, необходимые для обеспечения запуска воздухозаборника и слива пограничного слоя с поверхностей 2 и 7 и щек 3. Поверхности 2 и 7 торможения при сверхзвуковом обтекании генерируют косые cкачки 9 и 10 уплотнения. В этих скачках уплотнения осуществляется предварительное торможение сверхзвукового потока при его отклонении в противоположных направлениях на углы δ₁≅ 15^о; δ₂≅ 10^о. Передняя кромка 11 поверхности 2 торможения смещена вперед относительно передней кромки 12 поверхности 7 торможения. Расположение поверхностей 2 и 7 торможения выбирается таким образом, что на расчетном режиме обтекания воздухозаборника передняя кромка 12 второй поверхности 7 торможения лежит в плоскости косого скачка 9 уплотнения, а косой скачок 10 уплотнения попадает в щель 4 между первой поверхностью 2 торможения и клином 6 торможения.

Аппарат работает следующим образом.

При обтекании сверхзвукового воздухозаборника поток воздуха, попадающий в объем между поверхностями 2 и 7 торможения и щеками 3, тормозится в косых скачках 9 и 10 уплотнения, начинающихся на передних кромках 11 и 12 поверхностей 2 и 7 торможения. Дальнейшее торможение потока осуществляется при его взаимодействии с клином 6 торможения, задней частью обечайки 1 и стенками канала 5. При таком обтекании элементов (2, 7 и 3) воздухозаборника существенно уменьшается местное число Маха потока, натекающего на клин 6 торможения.

Для того, чтобы во внутренний канал 5 попадал только поток, прошедший между поверхностями 2 и 7 и щеками 3, необходимо, чтобы расстояние от передней кромки 13 клина 6 торможения до второй поверхности 7 торможения было не меньше расстояния от передней кромки 14 заднего элемента обечайки 1 до плоскости, проходящей через переднюю кромку 13 клина 6 торможения, параллельной второй поверхности 7 торможения, а расстояние между щеками 3 не меньше расстояния между щеками 8.

Формула изобретения

СВЕРХЗВУКОВОЙ ВОЗДУХОЗАБОРНИК ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащий обечайку с верхней и нижней поверхностями торможения, боковыми щеками, клин торможения, поверхности торможения расположены под углом друг к другу со смещением второй поверхности торможения относительно первой назад, в одной из поверхностей торможения в сверхзвуковой части воздухозаборника выполнена щель перепуска, отличающийся тем, что щель перепуска выполнена в поверхности торможения и боковых щеках сверхзвуковой части воздухозаборника, на другой поверхности торможения установлен клин торможения, при этом расстояние от передней кромки клина торможения до верхней поверхности торможения воздухозаборника не меньше расстояния от кромки обечайки воздухозаборника до плоскости, проходящей через переднюю кромку клина торможения, параллельной второй поверхности торможения, расположенной до щели перепуска, а расстояние между щеками воздухозаборника до щели перепуска не меньше расстояния между щеками воздухозаборника после щели перепуска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5