Типы применяемых входных устройств и их классификация.

Применяемые ВУ отличаются большим разнообразием типов и конструктивных форм.

Диапазоны скоростей полета самолета и требования к его маневренным свойствам оказывают наибольшее влияние на облик ВУ. В соответствии со значениями максимальных скоростей полета самолетов, на которых они устанавливаются, самолетные ВУ подразделяют на:

- дозвуковые - числа M крейсерского полета, не превышающие 0,8…0,9. Устанавливают на военно-транспортных самолетах, самолетах гражданской авиации, на вертолетах. В силовых установках этих ЛА сжатие воздуха осуществляется в основном компрессором, а повышение давления от скоростного напора невелико. Простая конструкция. Их выполняют нерегулируемыми.

- трансзвуковые - большие дозвуковые крейсерские и относительно небольшие сверхзвуковые максимальные скорости полета (М<2). Повышение давления от скоростного напора в их ВУ является более значительным, но определяющими становятся требования обеспечения многорежимности и маневренности ЛА. ВУ этих самолетов также обычно выполняются нерегулируемыми.

- сверхзвуковые (СВУ) - устанавливаются на самолетах, имеющих высокие значения максимальных чисел М полета (обычно при ). Их, как правило, выполняют регулируемыми.

СВУ отличаются большим разнообразием типов и схем. Они классифицируются по признакам:

1. По количеству скачков уплотнения – односкачковые и многоскачковые.

Торможение сверхзвукового потока до дозвуковой скорости происходит в скачках уплотнения.. Простейший случай – один прямой скачек уплотнения. Но в нем нельзя обеспечить эффективное сжатие воздуха вследствие роста его интенсивности и потерь полного давления при больших скоростях полета. Для снижения интенсивности прямого скачка воздушный поток перед ним предварительно подтормаживают в нескольких косых скачках уплотнения малой интенсивности.

Для создания системы скачков уплотнения используется специальная профилированная поверхность, называемая поверхностью торможения. Ее образующая представляет собой ломаную линию с тем или иным числом изломов. При обтекании этой поверхности сверхзвуковым потоком у ее изломов образуются косые скачки уплотнения, в которых и осуществляется предварительное сжатие сверхзвукового потока перед замыкающим прямым скачком.

2. По расположению скачков уплотнения относительно плоскости входа;

Различают СВУ внешнего, смешанного и внутреннего сжатия.

- у СВУ внешнего сжатия все скачки уплотнения, образующиеся при обтекании поверхности торможения, располагаются перед плоскостью входа ВУ. Площадь наименьшего сечения внутреннего канала («горло») находится в непосредственной близости от плоскости входа;

- у СВУ смешанного сжатия одна часть косых скачков размещается перед плоскостью входа, а другая часть – во внутреннем канале. В этом случае внутренний канал от плоскости входа до «горла» имеет значительное сужение, а само минимальное сечение канала, именуемое «горлом», располагается на некотором удалении от плоскости входа;

- у СВУ внутреннего сжатия все косые скачки уплотнения располагаются за плоскостью входа, и сжатие осуществляется внутри канала.

В настоящее время в авиации применяются СВУ внешнего сжатия. СВУ смешанного и особенно внутреннего сжатия в принципе могут обеспечивать при высоких числах M полета более эффективный процесс сжатия сверхзвукового потока, однако имеется ряд трудностей на пути их практического использования.

3. По форме поверхности торможения и входного сечения различают плоские и осесимметричные СВУ.

4. По компоновке на ЛА ВУ подразделяют на лобовые (Су-7Б, МиГ-21 и др.), расположенные в носовой части фюзеляжа или мотогондолы, и примыкающие, устанавливаемые вблизи какого-либо участка поверхности ЛА.

Недостатком примыкающих СВУ (по сравнению с лобовыми) является то, что они имеют более высокую степень неравномерности и нестационарности потока в выходном сечении. Это объясняется как наличием неравномерности течения на входе, так и малой по условиям компоновки длиной воздухоподводящих каналов, не обеспечивающей достаточного выравнивания параметров потока.

Лобовые осесимметричные СВУ широко использовались на сверхзвуковых самолетах второго поколения. При расположении в носовой части фюзеляжа эти СВУ при малых углах атаки вследствие равномерности набегающего потока и осевой симметрии течения обеспечивают хорошие характеристики по уровню потерь, массе и структуре потока на входе в двигатель. Однако с увеличением углов атаки их характеристики резко ухудшаются, особенно на сверхзвуковых скоростях полета.

СВУ, примыкающие к поверхности ЛА, как правило, являются плоскими и редко выполняются полукруглыми или овальными. Они стали применяться на высокоманевренных самолетах третьего и четвертого поколений в целях улучшения характеристик силовых установок на больших углах атаки и скольжения, сокращения длины и массы каналов подачи воздуха к двигателю и использования положительной интерференции СВУ и ЛА. Аналогичные СВУ нашли применение также на дальних сверхзвуковых самолетах (Ту-160, «Конкорд» и др.). По конструктивному выполнению они весьма разнообразны.

Известны подкрыльевые, подфюзеляжные, надфюзеляжные и боковые (по отношению к фюзеляжу) ВУ примыкающего типа.

Основная проблема выбора места расположения СВУ вблизи поверхности ЛА состоит в обеспечении малого изменения местных углов атаки и скольжения в зоне расположения СВУ по сравнению с изменением углов атаки и скольжения самого самолета. Это достигается за счет направляющего (экранирующего) влияния поверхностей, к которым примыкает СВУ.

12 3

Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 1525;

Типы применяемых входных устройств и их классификация.

Публикации по технике и механике

Публикации по биологии

Публикации по информатике

Публикации по строительству

Публикации по физике

Публикации по химии

Публикации по электронике

Публикации по искусству

Публикации по истории

Публикации по медицине

Публикации по педагогике