Реверсивные устройства и девиаторы тяги
Для улучшения взлетных и посадочных характеристик самолета, повышения его маневренности применяют специальные устройства для поворота вектора тяги. К ним относятся реверсивные устройства (РУ) и девиаторы тяги. РУ поворачивают поток выходящих газов на угол больший 900, обеспечивая тем самым образование обратной тяги. Для поворота потока на угол меньший 900 используют девиаторы тяги.
Применение РУ позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики ВС на предпосадочных и посадочных режимах, а именно:
- увеличить угол планирования и тем самым повысить точность приземления;
- сократить длину пробега ВС после касания ВПП на 60-80%;
- сократить дистанцию прерванного взлета.
Особенно эффективно РУ при посадке на влажную или покрытую льдом ВПП, когда коэффициент трения мал.
К РУ предъявляются следующие требования:
- получение максимально возможной обратной тяги при минимальных габаритах, весе и стоимости;
- отсутствие влияния включения РУ на режим работы турбокомпрессора;
- минимальные гидравлические потери при выключенном РУ;
- изменение тяги от полной положительной до полной отрицательной должно происходить за минимальное время.
Наиболее полно удовлетворяют предъявляемым требованиям две схемы РУ: устройства, осуществляющие поворот газовой струи до РС; устройства, отклоняющие струю за срезом сопла.
Рис. 43. Схема реверсивного устройства с отклонением потока газов до сопла
1 – корпус; 2 – отклоняющая решетка; 3 – поворотная створка; 4 – реактивное сопло; 5 – ось поворота створок
В РУ первой схемы на режиме реверсирования тяги происходит поворот заслонок, перекрывающих путь газа к РС и направляющих его к отклоняющим решеткам. Отклоняющие решетки осуществляют дополнительный поворот потока в требуемом направлении. Таким образом, в данной схеме обратная тяга создается на обоих рабочих элементах, - заслонках и створках. При выключенном РУ заслонки не создают значительных потерь прямой тяги, так как устанавливаются заподлицо с обводами проточной части, плотно закрывая окна для прохода газов к отклоняющим решеткам. Поворот заслонок осуществляется пневмоцилиндром с отбором воздуха от ОК.
Рис. 44. Схема реверсивного устройства с отклонением потока за срезом сопла
1 – корпус; 2 – створки; 3 – реактивное сопло; 4 – тяги подвески створок
Во второй схеме РУ отклонение и поворот потока газа происходит за срезом сопла. Для этого используются выдвигаемые назад и смыкающиеся друг с другом створки. Перестановка створок осуществляется при помощи силовых гидроцилиндров. РУ этой схемы компактны, хорошо вписываются в обводы двигателя, однако имеют повышенную массу из-за большой потребной рабочей поверхности створок и больших нагрузок, действующих на створки и элементы силового привода.
В ТРДД большой степени двухконтурности реверсирование тяги за счет отклонения выходящей струи газа нецелесообразно из-за больших массы и размеров РУ. В этом случае больший эффект дает применение поворотных (управляемых) лопаток одноступенчатого вентилятора.
Девиаторы тяги применяются на ТРД и ТРДД, предназначенных для самолетов с укороченным и вертикальным взлетом и посадкой. Различают девиаторы с неподвижными и подвижными (поворачивающимися) соплами. Девиатор с неподвижными соплами используется на самолетах короткого взлета и посадки. Он содержит основное и дополнительное реактивные сопла и поворачивающиеся заслонки. При взлете и посадке самолета заслонки перекрывают поток газа к основному соплу и направляют его к дополнительному. После взлета и набора минимальной высоты заслонки возвращаются в исходное положение, при котором поток газа выходит только через основное сопло.
Рис. 45. Схема устройства для девиации тяги односоплового типа
1 – выходное сопло; 2 – сопло девиатора; 3 – заслонки
В девиаторах с поворотными соплами отклонение потока газа происходит за счет поворота в требуемом направлении основных РС двигателя. Принципиальное отличие второй схемы девиатора – многопозиционность, т.е. возможность установки сопел на любой промежуточный угол. В зависимости от положения сопел двигатель создает прямую, вертикальную подъемную или обратную тягу.