Телескопическое реактивное сопло

 

Телескопическое реактивное сопло включает конфузорно-диффузорную оболочку, установленный вокруг нее и перемещаемый вдоль оси сопла диффузорный насадок и соединяющие оболочку с насадком силовые приводы, которые размещены в пространстве между оболочкой и насадком. Технический результат состоит в снижении массы сопла. Изобретение целесообразно использовать в реактивных соплах высотных летательных аппаратов. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области реактивной техники, конкретно к устройству телескопического реактивного сопла, использующегося в двигателях летательных аппаратов (ЛА).

Известно телескопическое реактивное сопло, включающее конфузорно-диффузорную оболочку, установленный вокруг нее и перемещаемый вдоль оси сопла диффузорный насадок, соединяющие оболочку с насадком (через промежуточные конструктивные элементы) приводные силовые цилиндры с соответствующими узлами крепления [1] Описанное реактивное сопло, использующееся в двигателе ЛА, находится в исходном состоянии в сложенном положении, и таковое может сохраняться от начала работы двигателя до подъема ЛА на определенную расчетную высоту. По ее достижении приводятся в действие силовые цилиндры, перемещающие насадок до состыковки с неподвижной оболочкой, и тем самым увеличивают длину и степень расширения реактивного сопла. Благодаря этому давление истекающих из сопла газов приближается к окружающему атмосферному, что является энергетически выгодным.

Однако известное реактивное сопло имеет существенный недостаток в виде большой массы, связанной с необходимостью использования силовых цилиндров с большим ходом, пропорциональным перемещению насадка.

Изобретение направлено на снижение массы реактивного сопла (представленного в заявке ФРГ). Указанный технический результат достигается тем, что в телескопическом реактивном сопле, включающем конфузорно-диффузорную оболочку, установленный вокруг нее и перемещаемый вдоль оси сопла диффузорный насадок, соединяющие оболочку с насадком силовые приводы, силовые приводы размещены в пространстве между оболочкой и насадком.

На чертеже представлена схема изобретения, где сплошными линиями показано телескопическое реактивное сопло в двух положениях: сложенном правая часть фигуры и раздвинутом левая часть фигуры. Сопло включает: конфузорно-диффузорную оболочку (1), являющуюся в конкретном графическом исполнении частью тяговой камеры реактивного двигателя диффузорный насадок (2); приводной силовой цилиндр (3), прикрепленный шарнирно к кронштейнам (4) и (5), которые смонтированы на вышеуказанных оболочке и насадке, соответственно. Как видно из чертежа, в сложенном вертикальном положении сопла первый из названных крепежных узлов (4) размещен ниже второго (5), так что, в отличие от устройства-прототипа, силовой цилиндр (3) размещен в пространстве между оболочкой (1) и насадком (2), будучи в вытянутом состоянии (на чертеже показан один цилиндр, в действительности их несколько и они размещены равномерно по окружности).

Для приведения реактивного сопла в раздвинутое положение силовой цилиндр (3) первоначально сокращается, а затем, с переходом через перпендикулярное оси сопла положение, которому соответствуют поз.(а),(3а), распрямляется (соответствующим переключением управляющего давления в силовом цилиндре) вплоть до стыковки входного сечения подвижного насадка с основной частью (оболочкой) сопла. Окончательное положение насадка (2б) показано сплошной линией слева; силовой цилиндр (3б) находится при этом в распрямленном положении. Из вышеизложенного очевидна и процедура возвращения насадка в исходное, сложенное, состояние.

Для иллюстрации преимуществ реактивного сопла на рассмотренном чертеже. показано заштрихованное изображение силового цилиндра (6), (6б), соответствующее соплу-прототипу: справа при сложенном насадке, слева при выдвинутом (элементы 1 и 2 общие для обоих сравниваемых сопел). Очевидно, что реактивное сопло имеет существенно меньшую массу по сравнению с известным, в связи со значительным снижением массы силовых цилиндров, рабочий ход которых намного сократился в сравнении с присущим соплу-прототипу. Указанное преимущество предлагаемого сопла сохраняется и в случае, когда в первоначальном положении узлы крепления приводов (4) и (5) размещены на одном уровне относительно выходного сечения сопла (что соответствует поз.2а, 3а); при этом, однако, приходится считаться с возрастанием габаритов сложенного сопла. Отметим, что типы приводов для перемещения соплового насадка не исчерпываются силовыми цилиндрами: вместо них могут использоваться, например, приводы электромеханического типа "Мертвая точка" в движении приводного устройства (поз.3а), соответствующая смене движения штока силового привода с сокращения на удлинение (с втягивания на выдвижение) преодолевается за счет инерции движения насадка; при необходимости сопло может снабжаться дополнительным устройством из числа известных, создающим необходимый силовой импульс, приложенный к насадку.

Реактивное сопло целесообразно использовать на ЛА, совершающих полеты на большие высоты.

Формула изобретения

Телескопическое реактивное сопло, включающее конфузорно-диффузорную оболочку, установленный вокруг нее с возможностью перемещения вдоль оси сопла диффузорный насадок и силовые приводы, прикрепленные к оболочке и насадку посредством шарниров, отличающееся тем, что в сложенном положении сопла оси шарниров оболочки находятся ближе к выходу сопла, нежели оси шарниров насадка для возможности изменения направления движения механизмов перемещения приводов на противоположное в процессе одностороннего перемещения насадка.

РИСУНКИ

Рисунок 1