| |
возможно лишь в результате двух- и трёхмерных расчётов течения в Р. с.
Истечение из суживающегося—расширяющегося сопла при больших степенях понижения
давления {{?}}с* ({{?}}с* = pо*/pн, где pо* — полное давление газа перед
соплом, pн — давление в окружающей среде) происходит таким образом, что в
выходном сечении Р. с. давление pс не связано с давлением в окружающей среде и
зависит только от pо*, площади выходного сечения Fc и формы сопла. Различают
три режима истечения: расчётный — при pс = pн; перерасширение газа в сопле —
при pс < pн; недорасширение — при pс > pн. Так как величина {{?}}с* с
увеличением скорости (Маха числа полета М{{?}}) растёт от 2—3 при М{{?}} = 0
до 20—25 при М{{?}} = 3, то очевидно, что нерегулируемые Р. с. (Fc/F* =
const) лишь при одном значении {{?}}с* работают на расчётном режиме. На всех
остальных режимах имеются потери тяги, связанные с нерасчётностью истечения.
В большинстве случаев стенки регулируемых Р. с. двигателя выполняются из набора
створок, которые имеют прямолинейные образующие — сужающаяся и расширяющаяся
части представляют собой усечённые конусы, плавно соединяющиеся в окрестности
минимального сечения сопла. В связи с этим, кроме указанных гидравлических и
газодинамических потерь тяги, а также потерь из-за нерасчётности истечения
возникают потери на непараллельность потока в выходном сечении сопла (потери на
рассеивание потока) и потери, связанные с негерметичностью стенок и соединений
в конструкции сопла (потери на утечки газа). В лучших образцах регулируемых Р.
с. потери на утечки не превышают 0,5%.
Уровни потерь тяги в Р. с. на различных режимах работы двигателя описываются
рядом коэффициентов, важнейшими из которых являются коэффициент тяги сопла Р. с.
и коэффициент эффективной тяги сопла
{{формула}}
где {{формула}} — действительная тяга сопла, равная разности импульса на выходе
из сопла и силы противодавления окружающей среды; Pид = mcvид — идеальная
тяга сопла; vид — идеальная скорость истечения, соответствующая
изоэнтропическому расширению газа от давления pо* до давления pн; mc — масса
газа, проходящего через сопло в 1 c, xс — сила внешнего сопротивления сопла
(кормовой части силовой установки); {{P}} = Pс/Pид. Значения {{Pс}} для
лучших регулируемых сопел равны 0,97—0,98.
Наиболее распространёнными схемами регулируемых Р. с. являются суживающиеся —
расширяющиеся с непрерывным контуром и разрывом контура. Прорабатываются
конструкции сопел с центр, телом и плоские. Показанные на рис. схемы а и б
иллюстрируют возможность независимого механического регулирования минимального
и выходного сечений суживающегося — расширяющегося сопла и сопла с разрывом
контура. Наличие «жидкой стенки» с у сопла с разрывом контура (б), сопла с
центральным телом (в) и плоского сопла с односторонним внешним расширением (г)
обеспечивает автоматическое аэродинамическое регулирование выходного сечения
сопла (положение «жидкой стенки» зависит от {{?}}с*). Регулирование площади
минимального сечения сопла в схеме сопла с центральным телом возможно либо
путём осевого перемещения центр, тела, либо путём прикрытия обечайки, для чего
конструкция её должна быть створчатой. В плоском Р. с. наиболее просто
реализовать отклонение вектора тяги с помощью верхней створки, которая может
быть одновременно дефлектором или закрылком крыла, что способствует повышению
аэродинамического качества. Масса конструкции сверхзвукового Р. с. с
непрерывным контуром составляет примерно 10% массы двигателя.
Л. И. Соркин
Схемы регулируемых реактивных сопел: а — суживающееся — расширяющееся сопло с
непрерывным контуром: б — суживающееся — расширяющееся сопло с разрывом
контура; в — сопло с центральным телом; г —плоское сопло.
реактивное топливо — см. в статье Топливо авиационное.
реактивные снаряды калибра 82 и 132 мм (PC-82, PC-132) — первые образцы
ракетного вооружения советской авиации (см. табл.). РС-82 принят на вооружение
истребителей И-15, И-16, И-153 в декабре 1937, а РС-132 — на вооружение
бомбардировщика СБ в июле 1938. Первое боевое применение в качестве оружия
«воздух — воздух» состоялось 20 августа 1939 в боях у реки Халхин-Гол, когда
группа из пяти И-16 залпом РС-82 уничтожила 2 самолёта противника. В годы
Великой Отечественной войны РС-82 и РС-132 широко применялись как ракетное
оружие «воздух — поверхность» для поражения живой силы и наземной боевой
техники. Сухопутные аналоги Р. с. различных калибров и модификаций (в том числе
М-8 и М-13) использовались в ракетной артиллерии («катюши»).
Таблица — Реактивные снаряды
Основные данныеРС-82 (М-8)РС-132 (М-13)Калибр, мм82132Длина, мм10901415Масса,
кг13,342,5В т.ч. масса боевой части5,421,3
реактивный двигатель, двигатель прямой реакции, — условное наименование
большого класса двигателей для летательных аппаратов различного назначения.
В отличие от силовой установки с поршневым двигателем внутреннего сгорания и
воздушным винтом, где тяговое усилие создаётся в результате взаимодействия
винта с внешней средой, Р. д. создаёт движущую силу, называемую реактивной
силой или тягой, в результате истечения из него струи рабочего тела, обладающей
кинетической энергией. Эта сила направлена противоположно истечению рабочего
тела. Движителем при этом является сам Р. д. Первичная энергия, необходимая для
работы Р. д., как правило, содержится в самом рабочем теле (химическая энергия
сжигаемого топлива, потенциальная энергия сжатого газа).
Р. д. делятся на две основные группы. Первую группу составляют ракетные
двигатели — двигатели, создающие тяговое усилие только за счёт рабочего тела,
запасённого на борту летательного аппарата. К их числу относятся жидкостные
ракетные двигатели, ракетные двигатели твёрдого топлива, электрические ракетные
|
|
