Нерегулируемые выходные устройства

Часть теплоперепада рабочих газов у ТРД срабатывается в тур­бине, а часть в выходном устройстве. Выходные устройства служат для выхода из двигателяотра­ботавших в турбине рабочих газов и создания при этом реактив­ной тяги.

Выходное устройство ТРД представляет собой выхлопную трубу 1 и сопловой насадок 2 (рис.1), которые в сборе называют выходным (реактивным) соплом.

Выхлопную трубу крепят к корпусу турбины. Внутри нее с по­мощью радиальных стоек 3 укрепляют конус-обтекатель 4 диска турбины, который обеспечивает плавный переход газового потока от кольцевого сечения на выходе из турбины к круговому сечению выхлопной трубы. Выхлопную трубу выполняют в виде усечен­ного конуса, образуя для газов канал с постоянными или с не­сколько расширяющимися проходными сечениями.

Рис. 1. Выходное сопло.

Для вывода газов за пределы самолета выхлопную трубу ча­сто наращивают за счет установки дополнительной, так называе­мой удлинительной трубы (рис. 2). Подводить газ к сопловому насадку необходимо с минимальными потерями. Возможно две схемы выполнения выхлопной трубы:

Схема 1. – Выхлопная труба образована прямолинейными коническими поверхностями 1 и 4 при этом площадь несколько уменьшается, а скорость увеличивается. Однако из-за технологической простоты 4/5 всех двигателей выполняется по этой схеме.

Схема 2 –площадь и скорость постоянны до реактивного насадка что требует специального профилирования внешней поверхности 1 и конуса обтекания 4.

В выходном устройстве двухконтурного двигателя (ТРДД) со смешением потоков включаются также смеситель 7 и камера смешения 9 (рис.3), устанавливаемые непосредственно за турбиной

Рис. 2 . Схема выхлопного устрой­ства.

1 – выхлопная труба, 2 – внутренний конус, 3 – стойка,

4 – удлинительная труба, 5 – реактивное сопло.

.

Рис.3. ТРДД со смешением потоков:

1 – КНД; 2 – второй контур; 3 – КВД; 4 – камера сгорания; 5 – турбина ВД;

6 – турбина НД; 7 – смеситель; 8 – реверсор; 9 – камера смешения; 10 – выходное сопло.

Смесительное устройство обеспечит смешение воздуха второго контура и газов первого контура на небольшой длине и с минимальными потерями. Нерегулируемые выходные устройства с сужающимися сопловыми насадками применяются при дозвуковых и относительно небольших скоростях полёта из-за конструкторской простоты.

При М=1,5…1,7 потери тяги в простом сужающемся сопловом насадке составляют (20…30)%, а при М=3 потери тяги составляют уже 70%, поэтому применение таких выходных устройств ограничено М<1,5.