Проектирование всережимного реактивного сопла
ТРДДФ
Электронное учебное пособие
САМАРА
2012
УДК 621.431.75
ББК 39.55
C774
Авторы: Старцев Николай Иванович,
Цыбизов Юрий Иванович
Рецензенты:
Заведующий кафедрой теории двигателей летательных аппаратов, д-р. техн. наук, проф. <...> В.Н. Матвеев
Редакторская обработка Г.В. Холодкова
Компьютерная верстка Г.В. Холодкова
Старцев, Н.И. Проектирование всережимного реактивного сопла ТРДДФ
[Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / Н.И.Старцев, Ю.И.
Цыбизов; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. <...> – 1 эл. опт. диск (CD-ROM)
Проведен анализ конструкции
всережимного реактивного сопла ТРДДФ. <...> Основные
требования, предъявляемые к выходным устройствам этих самолетов, обеспечение малых потерь эффективной тяги и высокой экономичности
силовой установки на всех основных режимах полета. <...> МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1 Назначение выходного устройства
Выходное устройство предназначено для преобразования энергии газа,
выходящего из двигателя, в энергию реактивной тяги заданного направления <...> Кроме того, выходное устройство используется для поддержания
соответствующего
режима
работы
турбокомпрессора
с
помощью
необходимой площади выходного сечения, для транспортирования газа в
фюзеляже
или
гондоле
двигателя,
для
снижения
уровня
шума
высокоскоростной струи газа и для экранирования прямого инфракрасного
излучения высокотемпературных элементов газогенератора. <...> Однако, несмотря на кажущееся многообразие конструкций этих
устройств, принципиальное схемное решение их ограничено следующими
типами:
· сужающиеся (дозвуковые) сопла;
· эжекторные сопла с разрывом контура вторичного контура в
сверхзвуковой части и подачей вторичного воздуха в разрыв;
· сопла с непрерывным контуром сверхзвуковой части;
· сопла с центральным телом. <...> Двигатели,
оборудованные
форсажной
камерой,
требуют
обязательного применения реактивного сопла с изменяемой площадью
проходного сечения, т. е <...>
Проектирование_силовых_установок_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
Н.И. Старцев, Ю.И. Цыбизов
Проектирование силовых установок
Часть2. Проектирование всережимного реактивного сопла
ТРДДФ
Электронное учебное пособие
С А М А Р А
2012
Стр.1
УДК 621.431.75
ББК 39.55
C774
Авторы: Старцев Николай Иванович,
Цыбизов Юрий Иванович
Рецензенты:
Заведующий кафедрой теории двигателей летательных аппаратов, д-р. техн. наук, проф.
В.Н. Матвеев
Редакторская обработка Г.В. Холодкова
Компьютерная верстка Г.В. Холодкова
Старцев, Н.И. Проектирование всережимного реактивного сопла ТРДДФ
[Электронный ресурс] : электрон. учеб. пособие / Н.И.Старцев, Ю.И.
Цыбизов; Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П.
Королева (нац. исслед. ун-т). - Электрон. текстовые и граф. дан. (15,1 Мбайт).
- Самара, 2012. – 1 эл. опт. диск (CD-ROM)
Проведен анализ конструкции
всережимного реактивного сопла ТРДДФ.
Разработана методика создания компоновки всережимного реактивного сопла ТРДДФ с
газодинамическим расчетом и расчетом на прочность.
Учебное пособие предназначено для подготовки магистров на факультете
двигателей летательных аппаратов по направлению 160700.68 «Двигатели летательных
аппаратов», по дисциплине «Проектирование силовых установок», 2 семестр.
Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования двигателей летательных
аппаратов СГАУ.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2012
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................4
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВСЕРЕЖИМНОГО РЕАКТИВНОГО СОПЛА.
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ................................................................4
1.1 НАЗНАЧЕНИЕ ВЫХОДНОГО УСТРОЙСТВА.......................................................5
1.2 ПРОФИЛЬ ПОЛЕТА ПРИ РАБОТЕ ДВИГАТЕЛЯ НА САМОЛЕТЕ ............................7
1.3 ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВСЕРЕЖИМНОГО РЕАКТИВНОГО
СОПЛА. ...............................................................................................................8
1.3.1 Задача газодинамического проектирования. .....................................8
1.3.2 Дозвуковая часть.................................................................................9
1.3.2 Сверхзвуковая часть..........................................................................10
1.4 КОНСТРУКЦИЯ РЕАКТИВНОГО СОПЛА ДВИГАТЕЛЯ АМ-100.........................17
1.4.1 Кинематическая схема реактивного сопла .....................................17
1.4.2 Упрощенный алгоритм профилирования кулачка и определения
длины направляющих рельс........................................................................18
1.4.3 Конструкция дозвуковой части........................................................19
1.4.4 Конструкция сверхзвуковой части...................................................20
1.4.5 Система управления реактивным соплом .......................................22
1.4.6 Система центрирования сверхзвуковых проставок .......................23
1.4.7 Система синхронизации реактивного сопла ...................................24
1.4.8 Объемная модель проектируемого сопла.........................................25
2 РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ РЕАКТИВНОГО СОПЛО
.............................................................................................................................26
2.1 ВЗЛЕТНЫЙ РЕЖИМ МП
2.2 СВЕРХЗВУКОВОЙ РЕЖИМ МП
=0, H=0 (МАКСИМАЛЬНЫЙ ФОРСАЖ)........................26
=2.2, H=20000М.............................................31
(С МАКСИМАЛЬНЫМ ФОРСАЖОМ) .....................................................................31
2.3 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДОЗВУКОВОЙ СТВОРКИ..........................................35
2.4 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПРОФИЛИРОВАННОГО КУЛАЧКА .............................37
2.5 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЕРЕДВИЖНОГО КОЛЬЦА........................................38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ....................................40
ПРИЛОЖЕНИЕ А............................................................................................41
ПРИЛОЖЕНИЕ Б............................................................................................42
ПРИЛОЖЕНИЕ В............................................................................................43
ПРИЛОЖЕНИЕ Г............................................................................................44
3
Стр.3