Modulli dizayn usullari

Shaklda. 1.12 dvigatelni bir nechta modullarga bo'lish usulini ko'rsatadi.

Guruch. 1.12. Modulli dizayn elementlari

Kattaroq va kattaroq samolyotlardan foydalanish arzonroq havo qatnovini anglatadi. Ushbu kontseptsiya samolyot samarali ishlaganda muvaffaqiyatli bo'ladi. Biroq, agar katta samolyotning cheklangan qismlaridan biri, masalan, dvigatel ishlamay qolsa, unda uch yoki to'rt yuz yo'lovchini bortda tashish narxi juda katta bo'ladi.

Dvigatel ishlab chiqaruvchilari, ishlamay qolgan taqdirda, o'z uskunalari iste'molchilariga moliyaviy xarajatlarni minimallashtirish uchun, butun dvigatelni almashtirish o'rniga, dvigatel modullarini almashtirish imkonini beruvchi modulli dizayn texnikasini qabul qildilar.

2-BOB - HAVO SOTIRISH

· Dvigatel havo olishining eng muhim vazifalarini belgilash.

· Tezlik boshining subsonik havo qabul qilish geometriyasining tavsifi.

· Har xil tezliklarda tezlik bosimining havo olishida gaz parametrlarining o'zgarishi tavsifi.

· Havo qabul qilishning ikkilamchi qanotlarining maqsadini asoslash.

· Tovushdan tez uchish tezligida ko‘p sakrashli havo olish qurilmalarining maqsadi va ishlash prinsipining tavsifi.

· Har xil turdagi ko'p tarmoqli havo o'tkazgichlarini sanab o'tish va ularni turli samolyotlar uchun aniqlash.

Dvigatel havosini olish bilan bog'liq quyidagi operatsion muammolarning sabablari va xavflarining tavsifi:

Oqimning ajralishi, ayniqsa erdagi o'zaro shamollarda;

Havo qabul qiluvchi muzlash;

Havo qabul qilishning shikastlanishi;

Chet jismlarning so'rilishi;

Parvozdagi kuchli turbulentlik.

· Ro'yxatga olingan muammolarni bartaraf etish bo'yicha uchuvchining harakatlari tavsifi.

· Havo qabul qiluvchiga begona jismlar yoki odamlarning so'rilishi xavfi mavjud bo'lgan yerdagi operatsiyalar paytida sharoit va sharoitlarni tavsiflang.

2.1. HAVO SOTIRISH

Dvigatelning havo olishi havo korpusining konstruktsiyasiga o'rnatilgan yoki nacellening bir qismidir. U LPC yoki fanning frontal tekisligiga turbulent havo etkazib berishdan nisbiy himoyani ta'minlaydigan tarzda ishlab chiqilgan. Havo qabul qilish kanalining dizayni kompressorning ko'tarilishini oldini olish uchun barcha havo tezligi va hujum burchaklarida dvigatelning ishlashiga katta ta'sir ko'rsatadi.

Havo qabul qilishning eng oddiy shakli bitta kirish joyi va "pito" (tezlik boshi) tipidagi yumaloq kesimli kanaldir. Odatda qanotga o'rnatilgan dvigatellarda to'g'ridan-to'g'ri, lekin quyruqga o'rnatilgan dvigatellarda S shaklida bo'lishi mumkin (masalan, 727, TriStar). S-kanal havo oqimining beqarorligi bilan ajralib turadi, ayniqsa shamolning o'zaro uchishi paytida.

Pitot tipidagi havo qabul qilish moslamasi dinamik boshdan foydalanishni optimallashtiradi va balandlikning oshishi bilan dinamik boshning minimal bosimini yo'qotadi. Ushbu turdagi havo olishning samaradorligi samolyot tezligi tovush tezligiga yaqinlashganda, chekkada zarba to'lqinlarining paydo bo'lishi tufayli kamayadi.

Subsonik havo qabul qilish odatda tezlikni pasaytirish va havo tezligi oshishi bilan kompressorga kirish bosimini oshirish uchun kengaygan kanalga ega.

Dvigatel to'xtash joyida ishlayotganida GTE havo qabul qilish ichidagi bosim atmosfera bosimidan past bo'ladi. Bu kirish orqali yuqori oqim tezligi bilan bog'liq. Samolyot harakatlanayotganda, havo olishdagi bosim ko'tarila boshlaydi. Havo qabul qilishdagi bosim atmosfera bosimiga teng bo'lgan moment deyiladi bosimni tiklash. Bu moment odatda taxminan 0,1 Mach dan 0,2 Mach oralig'ida sodir bo'ladi.Samolyot tezligi yanada ortishi bilan havo olish tezligi boshdan ko'proq va ko'proq bosim hosil qiladi va bundan kompressorning bosim nisbati ortadi. Bu yonilg'i sarfini oshirmasdan tortishish kuchayishiga olib keladi. Bu quyida ko'rsatilgan. Ikkilamchi havo olish qopqoqlari samolyot to'xtab turganda yoki past havo tezligida / yuqori hujum burchagida yuqori quvvatli ish paytida kompressorga qo'shimcha havo etkazib berishga imkon beradi (Harrier diagrammasi).

Guruch. 2.1. Tezlik bosimining tiklanishi

2.2. SUPERSON HAVO SOTIRISH

Tovushdan tez uchadigan samolyotlar tegishli turdagi havo olish moslamalariga ega bo'lishi kerak, chunki. kompressorning old qismi tovushdan yuqori oqimga bardosh bera olmaydi. Subsonik tezlikda havo qabul qilish subsonik havo qabul qilishning bosimni tiklash xususiyatlariga ega bo'lishi kerak, ammo tovushdan yuqori tezlikda u havo oqimini tovush tezligidan pastga tushirishi va zarba to'lqinlarining shakllanishini nazorat qilishi kerak.

Supersonikning uchastka maydoni diffuzor old tomondan orqaga asta-sekin kamayadi, bu oqim tezligini 1M qiymatidan pastga tushirishga yordam beradi. Tezlikni yanada pasaytirishga subsonik diffuzorda erishiladi, uning kesishish maydoni kompressor kirishiga yaqinlashganda ortadi. Shok to'lqinlarida oqimni to'g'ri sekinlashtirish uchun havo olishda ularning shakllanishini nazorat qilish juda muhimdir. O'zgaruvchan geometriyali havo olish moslamalaridan foydalanish zarba to'lqinlarini to'g'ri boshqarish imkonini beradi; ularda ham bo'lishi mumkin aylanma eshiklar tezligini o'zgartirmasdan havo olishdan havo chiqarish.

Guruch. 2.2. O'zgaruvchan tomoq havosi (original Rolls-Royce chizmasi asosida)

Guruch. 2.3. Tashqi/ichki siqish bilan havo qabul qilish (asl Rolls-Royce chizmasi asosida)

2.3. Harakatlanuvchi havo qabul qilish

Harakatlanuvchi havo kirishlari bilan kirish tasavvurlar maydoni (Concorde) harakatlanuvchi markaziy konus (SR 71) yordamida o'zgartiriladi. Bu kompressorning kirish qismidagi siqish zarbalarini (zarbalarini) boshqarish imkonini beradi.

2.4. FOYDALANISH HISOBLARI

Yechish; uchib ketish. Dvigatelning havo olishi kompressorning kirish qismida barqaror havo oqimini ta'minlash uchun mo'ljallangan; oqim turbulentligiga olib keladigan har qanday oqim buzilishlari to'xtab qolish yoki kompressorning ko'tarilishiga olib kelishi mumkin.

Havo qabul qilish yuqori hujum burchaklariga bardosh bera olmaydi va barqaror havo oqimini saqlay olmaydi. Dvigatelning uchish kuchiga tezlashishi paytida eng muhim daqiqalardan biri sodir bo'ladi. Qabul qilinadigan havo oqimiga har qanday yon shamol ta'sir qilishi mumkin, ayniqsa, S-shaklidagi qabul qiluvchi quyruqli dvigatellar (TriStar, 727). Mumkin bo'lgan to'xtash va kuchlanishning oldini olish uchun foydalanish qo'llanmalarida amal qilinishi kerak bo'lgan tartib mavjud. Bu, odatda, uchish uchun ish rejimining silliq o'sishidan oldin, taxminan 60-80 tugun (to'xtamasdan uchish) samolyotning progressiv harakatidan iborat.

Muzlash. Muayyan sharoitlarda havo olishning muzlashi mumkin. Bu odatda tashqi havo harorati +10°C dan past bo‘lganda, ko‘rinadigan namlik mavjud bo‘lganda, uchish-qo‘nish yo‘lagida hali ham suv bor bo‘lsa yoki uchish-qo‘nish yo‘lagining ko‘rish masofasi 1000 m dan kam bo‘lsa sodir bo‘ladi.Agar bu shartlar mavjud bo‘lsa, uchuvchi uchuvchini yoqishi kerak. dvigatelning muzlashga qarshi tizimi.

Zarar. Havo qabul qiluvchining shikastlanishi yoki uning kanalidagi har qanday pürüzlülük kirish havo oqimida turbulentlikka olib kelishi va kompressordagi oqimni buzishi mumkin, bu esa to'xtab qolish yoki kuchlanishni keltirib chiqarishi mumkin. Havo qabul qilishni tekshirishda teri panellarining shikastlanishi va notekis sirt pürüzlülüğü uchun ehtiyot bo'ling.

Chet jismlarni assimilyatsiya qilish. Samolyot yerda yoki uning yonida turganda begona jismlarning so‘rilishi muqarrar ravishda kompressor pichoqlariga zarar yetkazadi. Bo'shashgan toshlar yoki boshqa qoldiqlar yo'qligiga ishonch hosil qilish uchun ularni ishga tushirishdan oldin dvigatelning havo olish joylari oldidagi maydonga etarlicha e'tibor bering. Bu havo kirishlari fyuzelaj ustida joylashgan quyruqli dvigatellarga taalluqli emas; ular begona jismlarning so'rilishidan ancha kam ta'sirlanadi.

Parvozdagi turbulentlik. Parvoz paytida kuchli turbulentlik nafaqat qahvani to'kib yuborishi, balki dvigatellaringizdagi havo oqimini ham buzishi mumkin. Foydalanish qo'llanmasida ko'rsatilgan turbulentlikdan o'tish uchun mexanik tezlikdan foydalanish va to'g'ri RPM/EPR kompressorning ishdan chiqishi ehtimolini kamaytirishga yordam beradi. Dvigatelda alangalanish ehtimolini kamaytirish uchun uzluksiz yonishni faollashtirish ham maqsadga muvofiq yoki zarur bo'lishi mumkin.

Yerdagi operatsiyalar. Kompressorning ko'p shikastlanishi begona narsalarni so'rish natijasida yuzaga keladi. Kompressor pichoqlarining shikastlanishi tizimning geometriyasining o'zgarishiga olib keladi, bu esa ishlashning yomonlashishiga, kompressorning to'xtashiga va hatto dvigatelning kuchayishiga olib kelishi mumkin. Bunday zararni oldini olish uchun to'xtash joyidan qoldiqlarni (axlatlarni) olib tashlash uchun dastlabki choralarni ko'rish muhimdir. Bundan tashqari, uchuvchi parvozdan oldin tekshirish paytida dvigatelning havo olish joylarida begona narsalar yo'qligiga ishonch hosil qilishi kerak. Mas'uliyat shu bilan tugamaydi, parvozdan keyin ifloslanish va avtorotatsiyaning to'planishiga yo'l qo'ymaslik uchun kirish va chiqish kanallariga vilkalar o'rnatish kerak.

Ishga tushirish, harakatga keltirish va orqaga tortish vaqtida begona jismlar havo olish tizimiga so'rilishi mumkin va yuzaga kelishi mumkin bo'lgan shikastlanishning oldini olish uchun minimal tortishish qo'llanilishi kerak.

Gaz turbinali dvigatelning ishlashi vaqtida xodimlarning havo kirish joylariga so'rilishi tufayli jiddiy shikastlanishlar va ba'zi o'limlar sodir bo'ldi. Agar ishlayotgan dvigatelga yaqin joyda ishlarni bajarish kerak bo'lsa, alohida e'tibor berish kerak.

3-BOB - KOMPRESSORLAR

KAMAZ dvigatellari ishlashi uchun katta hajmdagi havo talab qilinadi, shuning uchun ular yuqori samarali elektr ta'minoti tizimi bilan jihozlangan bo'lib, unda havo ta'minoti uchun maxsus komponent, havo qabul qilish mas'uldir. Dizel quvvat tizimi va havo olish, uning roli, tuzilishi va ishlashi haqida ushbu maqolada o'qing.

Dizel dvigatelning havo ta'minoti tizimining roli

Har qanday yoqilg'ining yonishi faqat yonish uchun zarur bo'lgan kislorod manbai bo'lib xizmat qiladigan havo mavjudligida mumkin. Shuning uchun dvigatel bir nechta muammolarni hal qiladigan havo ta'minoti tizimini o'z ichiga oladi:

Atmosferadan havo olish;
. Havoni ifloslanishdan tozalash;
. Havoni silindrlarga etkazib berish va taqsimlash.

Shuni ta'kidlash kerakki, ko'pincha havo ta'minoti tizimi alohida tizimga ajratilmaydi, balki yonilg'i tizimini ham o'z ichiga olgan dvigatel ta'minoti tizimining tarkibiy qismlaridan biri sifatida qaraladi. Shuningdek, egzoz tizimi ba'zi birliklarning ishlashi uchun vakuum manbai bo'lib xizmat qiladigan quvvat tizimi bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ammo bu erda dvigatel havo ta'minoti tizimini alohida ko'rib chiqish qulayroq bo'ladi.

Havo ta'minoti tizimining qurilmasi va ishlashi

KAMAZ dvigatellarining havo ta'minoti tizimi oddiy qurilmaga ega, u bir nechta asosiy komponentlarni o'z ichiga oladi:

Havo qabul qilish va havo olish trubkasi (ba'zi modellarda);
. muhr;
. Kirish va chiqish havo liniyasi bilan havo filtri;
. Dvigatel havo kirishi;
. Havo filtridan changni yutish trubkasi;
. Ba'zi modellarda - turbocharger (aniqrog'i, faqat uning kompressor qismi).

Tizim quyidagicha ishlaydi: atmosfera havosi havo kanali orqali havo olish orqali filtrga kiradi, u erda changdan tozalanadi va keyin to'g'ridan-to'g'ri dvigatel tsilindrlariga yoki birinchi turbo zaryadlovchiga, so'ngra bosim ostida silindrlarga yuboriladi. Shu bilan birga, havo ta'minoti tizimi egzoz tizimi bilan ikkita joyda o'zaro ta'sir qiladi: birinchi navbatda, havo filtri egzoz trubasiga ulanadi, ikkinchidan, chiqindi gazlar turbochargerning aylanishini ta'minlaydi.

E'tibor bering, KAMAZ avtomashinalarida dvigatel havo ta'minoti tizimini qurish uchun uchta sxema qo'llaniladi:

Vertikal havo filtri bilan - bu sxema eski yuk mashinalari modellarida ishlatilgan, bu ilg'or havo kanali tizimidan foydalanishni talab qildi, chunki filtr odatda dvigatelga nisbatan ancha past o'rnatilgan edi;
. Gorizontal havo filtri va yuqori havo olish (uzun havo kanalida) bilan - bugungi kunda eng keng tarqalgan sxema bo'lib, unda filtr faqat dvigatelning tepasida joylashgan va havo kirishi kabinaning orqa tomoniga o'rnatilgan;
. Gorizontal havo filtri va past havo qabul qilish bilan - bu sxema samosvallarda qo'llaniladi, havo olish to'g'ridan-to'g'ri havo filtriga o'rnatiladi va kabina va samosvalning old qismi orasidagi bo'shliqda joylashgan.

Havo ta'minoti tizimining ba'zi tafsilotlarini batafsilroq aytish kerak.

Mastik. Ushbu qismning zarurligi va ahamiyati KAMAZ avtomobillari kabinasining dizayn xususiyatlari bilan belgilanadi. Odatda, havo qabul qilish to'g'ridan-to'g'ri kabinaga, uning orqa qismiga o'rnatiladi va havo filtri va uning kirish havosi kanali ramkaga o'rnatiladi. Ammo KAMAZ kabinasi oldinga egiladi, bu esa havo olish moslamasini filtr kirish havo kanaliga qattiq ulashni imkonsiz qiladi. Shuning uchun, havo olish va filtr kirish havo kanali o'rtasida muhr mavjud bo'lib, u kabinaning transport (pastga tushirilgan) holatida ulanishning mahkamligini ta'minlaydi. Kama yuk mashinalarining ba'zi modellarida (masalan, KAMAZ-55111 samosvallarida) havo qabul qilish kichik balandlikka ega va to'g'ridan-to'g'ri filtrga o'rnatiladi, shuning uchun ularda muhr yo'q.

Havo filtri. KAMAZ avtomashinalarida, shuningdek, boshqa mahalliy yuk mashinalarida ikki bosqichli quruq havo filtri qo'llaniladi. Birinchi bosqich markazdan qochma bo'lib, barabanning aylanishi paytida yuzaga keladigan markazdan qochma kuchlar tufayli chang ajratiladi (u kelayotgan havo oqimi bilan aylanishda o'rnatiladi). Chang bunkerda to'planadi, u egzoz trubasiga ulangan kichik qismli quvur liniyasi orqali chiqariladi - chiqindi trubkasida havoning kamdan-kam uchraydigan qismi (egzoz gazlari) hosil bo'ladi, buning natijasida chang filtrdan so'riladi. Filtrning ikkinchi bosqichi standart qog'oz filtr elementi bo'lib, ifloslanganligi sababli tezda almashtirilishi mumkin.

Dvigatelni qabul qilish kanali. Bu har bir silindrga tozalangan havo olib keladigan havo kanallari tizimi. Odatda, havo kanallari dvigatelning qulashida, silindrlarning yon tomonida joylashgan.

Biz KAMAZ avtomashinasida ishlatiladigan havo kirishlari haqida alohida aytib beramiz.

KAMAZ dvigatelining elektr ta'minoti tizimidagi havo olishning maqsadi va roli

Nomi bilan tushunish oson bo'lgani uchun, havo qabul qilish atmosferadan havo olish va uni havo filtriga etkazib berish uchun javobgardir. Biroq, bu erda savol tug'iladi - agar juda ko'p avtomobillar, ayniqsa avtomobillar, bu qismsiz yaxshi ishlasa, nima uchun yuk mashinasiga maxsus havo olish kerak? Aslida, KAMAZ avtomashinalarida havo qabul qilish muhim rol o'ynaydi va uning zarurati avtomobilning dizayni va ishlashi bilan bog'liq.

Odatda yuk mashinalari og'ir sharoitlarda - og'ir chang, loy va boshqalar bilan ishlaydi. Shuning uchun, dvigatel uchun havo olish filtrga va elektr ta'minoti tizimiga iloji boricha kamroq chang, axloqsizlik, hasharotlar va boshqalar tushadigan tarzda amalga oshirilishi kerak. Bu muammoni faqat havo qabul qilish orqali hal qiladi, u odatda "eng toza" joyda - kabinaning orqasida joylashgan. Bu erda turbulentlik tufayli havo kamroq ifloslanishni o'z ichiga oladi va uning miqdori dvigatelning normal ishlashi uchun, shu jumladan turbokompressor bilan ham etarli.

Havo qabul qiluvchining mavjudligi sababli, filtr va dvigatel havo ta'minotining boshqa tarkibiy qismlarining joylashuvi masalasi ham osonlikcha hal qilinadi - ular har qanday qulay joyga o'rnatilishi mumkin va bu ularning ishlashiga putur etkazmaydi. Shunday qilib, havo qabul qilishning mavjudligi bir vaqtning o'zida turli xil tabiatdagi bir nechta muammolarni hal qiladi, dvigatelning normal ishlashi unga, shuningdek, filtr va quvvat tizimining boshqa qismlarining holatiga bog'liq.

KAMAZ havo qabul qiluvchilarining turlari, joylashishi va ishlashi

Bugungi kunga kelib, KAMAZ havo qabul qilishning uchta asosiy turi mavjud:

Klassik dumaloq havo kirishlari kabinaga o'rnatilgan;
. Kabinaga o'rnatilgan to'rtburchaklar kesimning ("tekis") zamonaviy havo kirishlari;
. Filtrga to'g'ridan-to'g'ri o'rnatilgan qisqa havo kirishlari.

Barcha turdagi havo kirishlari juda sodda tarzda joylashtirilgan va minimal qismlardan iborat.

Dumaloq havo qabul qilish quvurlari (havo kanali) dan iborat bo'lib, uning yuqori qismida haqiqiy havo olish moslamasi o'rnatilgan - kirish joyini oshiradigan qopqoq yoki visor. Kirish joyi majburiy ravishda mash bilan yopiladi, bu katta ifloslantiruvchi moddalar, toshlar, hasharotlar, barglar va boshqalarning tizimga kirishiga to'sqinlik qiladi.

Odatiy bo'lganlarga qo'shimcha ravishda, havo kanaliga o'rnatilgan tambur shaklida ishlab chiqarilgan aylanadigan silindrsimon havo kirishlari ham mavjud. Aylanadigan bunday baraban ko'proq yoki kamroq katta ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydigan markazdan qochma filtr vazifasini bajaradi va ularni to'r filtriga yopishib qolishiga yo'l qo'ymaydi. Barabanning aylanishi kelayotgan havo oqimi bilan ta'minlanadi.

Biroq, bugungi kunda zamonaviy tekis havo olish qurilmalari tobora ko'proq foydalanilmoqda, ular kabina orqasida minimal joy egallaydi va shu bilan birga atmosferadan havoni samarali chiqarishni ta'minlaydi. Bunday havo olishning ikki turi mavjud:

Gorizontal o'rnatish uchun;
. Vertikal o'rnatish uchun.

Ushbu qismlar orasidagi farq kirish joyida bo'lib, u havo olish moslamasini o'rnatgandan so'ng u yon tomonga "ko'rinadi", ya'ni havo kabinaning o'ng yoki chap tomonidan olinadi. Joylashuvdan qat'i nazar, kirish joyi himoya panjara (plastmassa yoki metall) yoki panjurlar bilan yopiladi.

Bugungi kunda plastmassadan tayyorlangan havo qabul qilish moslamalari tobora ko'proq foydalanilmoqda - ular juda arzon, ishonchli va samarali. Va buzilish holatlarida ular tezda va qo'shimcha xarajatlarsiz almashtirilishi mumkin.

Shamol tunnelidagi "sokin" tovushdan tez uchuvchi QueSST samolyotining modeli

Amerikaning Lockheed Martin kompaniyasi yaqinda ventilyatsiya qilinmagan havo o'tkazgichni sinovdan o'tkazishni boshlaydi, u istiqbolli "sokin" tovushdan tez yo'lovchi samolyoti dizaynining bir qismiga aylanadi. Aviatsiya haftaligi ma’lumotlariga ko‘ra, sinovlarning maqsadi havo olishning samaradorligi va uning kirish joyidagi chegaraviy havo qatlamini kesish samaradorligini tekshirishdan iborat bo‘ladi.

Parvoz paytida samolyot korpusi yuzasining ma'lum qismlarida chegaraviy havo qatlami hosil bo'ladi. Chegaraviy havo qatlami - bu samolyot yuzasidagi nozik qatlam bo'lib, u chegara qatlamidan tashqaridagi oqim tezligiga noldan kuchli tezlik gradienti bilan tavsiflanadi.

Sekin chegara qatlami havo olish joyiga kirganda, reaktiv dvigatel fanining samaradorligi sezilarli darajada kamayadi. Bundan tashqari, havo oqimi tezligidagi farq tufayli fan o'zining turli bo'limlarida turli xil yuklarni boshdan kechiradi. Nihoyat, chegara qatlami, past tezligi tufayli, dvigatelga kiradigan havo hajmini kamaytirishi mumkin.

Chegara qatlamini havo olish va dvigatelga tushmasligi uchun havo qabul qilish moslamasi samolyotning burun qismiga (masalan, Sovet jangovar samolyotlarida, masalan, MiG-15) yoki ba'zi joylarda joylashtiriladi. samolyot tanasidan masofa. Bundan tashqari, tovushdan tez uchadigan samolyotlarda havo qabul qilish korpusining yon tomonidagi plastinkaga ega - chegara qatlamini kesuvchi.

Zamonaviy tovushdan tez uchadigan samolyotlar ventilyatsiyasiz havo olish deb ataladigan narsadan foydalanadi. Uning o'zi va samolyot tanasi o'rtasida bo'shliqlar yo'q. Bunday havo qabul qilishning dizayni kirish joyida rampa va maxsus qirralarni o'z ichiga oladi. Bunday havo olishda havo oqimi sekinlashganda, siqish to'lqinlarining fanati paydo bo'ladi, bu esa chegara qatlamining o'tishiga to'sqinlik qiladi.

Kanalsiz havo olish texnologiyasi birinchi marta 1990-yillarning oxirida Lockheed Martin tomonidan taqdim etilgan va hozirda qayta ishlangan F-35 Lightning II qiruvchi samolyotlarida qo'llaniladi. Ishlab chiquvchilarning fikricha, shamolsiz havo olish QueSST loyihasi doirasida ishlab chiqilgan “sokin” tovushdan tez uchuvchi yo‘lovchi samolyotida ham samarali bo‘ladi.

Istiqbolli samolyotda dvigatel fyuzelyaj ustida joylashgan havo qabul qiluvchi bilan quyruq qismiga o'rnatiladi. Ishlab chiquvchilarning fikriga ko'ra, bunday tartibga solish fyuzelajga tovushdan tez parvoz paytida hosil bo'lgan zarba to'lqinlarini havo qabul qiluvchining chetlarida emas, balki yuqoriga ko'tarish imkonini beradi.

Havo qabul qiluvchiga ega tovushdan tez uchuvchi samolyot modeli sinovlari Texasdagi Fort-Uert havo kuchlari bazasidagi shamol tunnelida o‘tkaziladi. Sinov modeli boshqa tozalash modellarida ilgari o'rnatilgan shunga o'xshash qurilmalardan bir oz kattaroq kesimga ega bo'lgan havo olish moslamasini oladi.

O'tgan yilning dekabr oyida Amerikaning Gulfstream Aerospace kompaniyasi yangi tovushdan tez havo qabul qiluvchi qurilmani ishga tushirdi, bu boshqa texnik echimlar bilan birga tovushdan tez parvoz tezligida samolyot shovqinini kamaytiradi. Yangi havo olish moslamasining dizayni uning aerodinamik qarshiligini ham kamaytiradi.

Yangi havo olish moslamasi zarba to'lqinlarini "tekislashtiradigan" shaklning qirralarini oladi. Bunday to'lqinlar nisbatan silliq bosim tushishi bilan ajralib turadi. Dizayn havo kirishidagi kichik chuqurchaga kattalashtirilgan siqish xanjarini yaratishni, shuningdek, labning hujum burchagini kamaytirishni - fyuzelajga qarama-qarshi teshikning oxirida joylashgan oqimni nazarda tutadi.

Bunday dizayn kiruvchi havoning siqilishdan oldingi zonasini havo kirish qismiga o'tkazishga imkon beradi (zamonaviy an'anaviy tovushdan yuqori havo olish qurilmalarida, kirish joyidan tashqarida oldindan siqish sodir bo'ladi). Kirish paytida havo oqimi takozga uriladi, labda aks etadi va bir nechta zarba to'lqinlarining shakllanishi bilan keskin sekinlashadi.

Siqish foniy deb ham ataladigan kirish havo oqimidagi zarba to'lqinlari havo oqimini samarali tarzda siqib chiqaradi va odatda turbojetli kompressor tomonidan tortilishi mumkin bo'lgan tezlikka tushiradi. Oldindan siqish zonasini havo olish qismiga o'tkazish uning aerodinamik qarshiligini kamaytiradi.

Vasiliy Sychev

Qo'llanilishi: yerdagi aerodromlardan boshqariladigan har xil turdagi va maqsadlardagi samolyotlarda. Ixtironing mohiyati: havo olish kanalining old qismida yuqori qo'shimcha va asosiy bilan o'zaro ta'sir qiluvchi, kanalning yuqori qismida menteşeli qattiq barg shaklida himoya moslamasi bilan ta'minlangan qo'shimcha yuqori kirish amalga oshiriladi. kirishlar va besleme qopqoqlari qo'shimcha yuqori kirish orqasida havo kirish kanalining yuqori qismiga joylashtiriladi. 2 kasal.

Ixtiro aviatsiya texnologiyasiga tegishli bo'lib, u yerdagi aerodromlardan boshqariladigan har xil turdagi va maqsadli samolyotlarda qo'llanilishi mumkin. Yerda gaz turbinali dvigatelli samolyotlarning dvigatelning joyida ishlash rejimida va uchish va qo'nish rejimlarida ishlashi paytida uchish-qo'nish yo'lagida topilgan turli xil begona narsalar (qum, shag'al, beton parchalari, tasodifiy metall qismlar va boshqalar) .). Bunday ob'ektlarning havo olish kanallariga kirishi samolyot dvigatellariga sezilarli darajada zarar etkazishi mumkin. Har xil ob-havo sharoitida intensiv foydalaniladigan aerodromlar uchun uchish-qo'nish yo'lagida uning ishlashi paytida uning qisman vayron bo'lishi natijasida paydo bo'ladigan begona jismlarning yo'qligini ta'minlash qiyinligini va havo kemalari va samolyotlar uchun xavfli oqibatlarni hisobga olgan holda. uning ekipaji uchun samolyot havo kirish joylarini ularga kiruvchi begona narsalardan himoya qilish uchun turli xil qurilmalarni ishlab chiqish kerak. Samolyotning gaz turbinali dvigatellarining havo olish joylarini begona jismlarning kirib kelishidan himoya qiluvchi taniqli himoya moslamalari begona jismlarning uchish-qo'nish yo'lagi yuzasidan urilishiga (yoki otish balandligini kamaytirishga) va ularni keyinchalik havoga so'rilishiga yo'l qo'ymaydi. Dvigatelning ishlashi paytida qabul qilish kanali (reaktiv himoya tizimlari), havo kirish joylariga kirgan qattiq zarralarni dvigatelga kiradigan havo oqimidan olib tashlash bilan (separatorni himoya qilish tizimlari) ajratishni amalga oshiring yoki ma'lum geometrik o'lchamlardan oshib ketadigan begona zarralarni mexanik ravishda yo'l qo'ymang. havo olish kanallari mesh himoya tizimlari ichiga (Airkraft Flight Conference Jukovksy, Rossiya, 21 avgust, 1993 yil 5 sentyabr, TsAGI, .148-156 bilan). Aerodrom yuzasiga havo oqimlarini puflaydigan va havo kirish joyiga begona narsalarni tashlaydigan girdobning paydo bo'lishiga to'sqinlik qiladigan reaktiv himoya tizimlarining kamchiliklari havo kirishining himoya darajasining begona zarrachalarning hajmi va og'irligiga bog'liqligidir. , aerodrom yuzasida yonma-yon shamolning mavjudligi va kuchi, shuningdek, bunday tizimlarni shassi g'ildiraklari tomonidan tashlangan begona narsalardan himoya qilishning amaliy mumkin emasligi haqida. Havo qabul qilish kanaliga kirgan va havo oqimi bilan birga harakatlanadigan begona zarralarning inertial xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan ajratuvchi havo olishdan himoya qilish tizimlarining kamchiliklari maxsus qo'shimcha hosil bo'lgan havo olish kanalini maxsus profillash zarurati hisoblanadi. asosiy kanaldan ajratilgan zarrachalar bilan havoning bir qismini olib tashlash uchun kanallar, shuningdek, havo olish kanaliga kirgan begona zarralarning solishtirma og'irligidan ajralish darajasiga va havo olish kanali orqali havo oqimining o'zgarishiga bog'liqligi; bu esa, o'z navbatida, vosita ish rejimiga bog'liq va ko'pincha ajratish jarayonini nazorat qilish uchun amalga oshirish qiyin bo'lgan ehtiyojni keltirib chiqaradi. To'rni himoya qilish tizimlarining kamchiliklari - bunday tizimlar yordamida faqat ishlatiladigan to'rlarning hujayralari hajmidan oshib ketadigan begona zarralardan himoya qilish imkoniyati, ma'lum ob-havo sharoitida himoya tarmoqlarining muzlashi xavfi va havoga kiradigan havo bosimining sezilarli darajada yo'qolishi. to'rlarning gidravlik qarshiligidan kelib chiqadigan va ularning hujayra o'lchamlarining kamayishi bilan ortib borayotgan havo kirishlari. Uchish va qo'nish rejimlarida havo qabul qilish xususiyatlarini yaxshilash uchun yon tomonda (Havo floti texnologiyasi. 1991, N4, s.52) yoki pastki qismida (Nechaev Yu.N. Samolyot nazariyasi) joylashgan bo'yanish flaplari qo'llaniladi. dvigatellar.N.E.Jukovskiy nomidagi VVIA, 1990 y., 255-259-betlar) havo qabul qiluvchilar tomoniga. Tavsiya etilganiga eng yaqin bo'lgan havo kirishi to'rni himoya qilish tizimiga ega (AQSh patenti N 2976952, sinf B 64 D 33/02 (F 02 C 7/04), 1961), asosiy kirish eshigi, bo'yanish qopqoqlari, havo olish kanalini tashkil etuvchi panellar va kanalga o'rnatilgan aylanuvchi himoya moslamasi. Ushbu texnik yechimning kamchiliklari havo kirish qismiga faqat havo kirish joyidan kirishi mumkin bo'lgan va faqat ishlatiladigan panjara hujayralarining hajmidan oshib ketadigan begona zarralardan himoya qilishni amalga oshirish, himoya panjaralarining muzlashi xavfi. ma'lum ob-havo sharoitida va havo kirish joylariga kiradigan havoning sezilarli bosim yo'qotishlari panjaralarning gidravlik qarshiligidan kelib chiqadi va ularning hujayralari hajmining pasayishi bilan ortadi. Shu bilan birga, ushbu texnik yechim bo'yanish qopqoqlarining teshiklari orqali havo olish kanaliga kiruvchi begona zarralardan himoya qilmaydi. Ixtironing maqsadi joyida va uchish va qo'nish rejimlarida ishlashda havo olish kanaliga begona jismlarning kirib kelishini bartaraf etish samaradorligini oshirishdan iborat. Maqsadga havo olish kanali kanalning old qismidagi qo'shimcha yuqori kirish bilan amalga oshirilishi, himoya moslamasi kanalning yuqori qismida menteşeli qattiq qopqoq shaklida amalga oshirilishi bilan erishiladi. ustki qo'shimcha va asosiy havo kirishlari bilan o'zaro ta'sir qilish uchun, besleme qopqoqlari qo'shimcha yuqori kirishdan keyin havo olish kanalining yuqori qismiga joylashtiriladi. Kanalning old qismidagi qo'shimcha kirish joyi bilan havo olish kanalini bajarish va yuqori qo'shimcha va asosiy bilan o'zaro ta'sir qilish imkoniyati bilan kanalning yuqori qismida menteşeli qattiq qopqoq shaklida himoya moslamasini amalga oshirish. havo olish kanalining ustki qismidagi havo kirish joylari va oziqlantiruvchi qopqoqlarni joylashtirish patentda ham, texnik adabiyotlarda ham topilmagan, shu sababli ixtiro "yangilik" mezonlariga javob beradi degan xulosaga keldi va "muhim farqlar". Shaklda. 1-rasmda samolyot havo qabul qilish diagrammasi ko'rsatilgan; 2-rasm - dvigatel kompressoriga kirish tekisligiga to'g'ri keladigan havo olish kanalining kesishishidagi umumiy bosimni tiklash koeffitsienti qiymatlari grafigi. dvigatel va olingan qiymatlarni M 0.0.25 parvozi Mach raqamlari diapazoniga mos keladigan uchish va qo'nish rejimlarida ularning standart qiymatlari darajasi bilan taqqoslash. Samolyotning havo qabul qilish qismi 1 (1-rasm) havo olish kanalini tashkil etuvchi, dvigatel kompressoriga kirish tekisligi 5 bilan tugaydigan, kanalga o'rnatilgan asosiy kirish joyi 2, besleme qopqog'i 3, panel 4ni o'z ichiga oladi. aylanma himoya moslamasi 6 va yuqori qo'shimcha kirish 7. Joyda va uchish va qo'nish parvoz rejimlarida ishlaganda, aylanadigan himoya moslamasi 6 asosiy kirish joyini 2 aylantiradi va yopadi, qo'shimcha yuqori kirishni 7, oziqlantiruvchi qopqoqlarni 3, qo'shimcha yuqori kirish orqasida joylashgan, ochiq. Uchish va qo'nish uchish rejimlari diapazonini tark etganda, aylanuvchi himoya moslamasi 6 aylanadi va qo'shimcha yuqori kirishni 7 yopadi, asosiy kirishni 2 ochadi, pardoz qopqoqlari 3 yopiladi.Nechaev, Yu.N., Samolyot nazariyasi Dvigatellar, NE Jukovskiy nomidagi VVIA, 1990, p.287). Taklif etilayotgan texnik yechimdan foydalanish joyida ishlashda, shuningdek, uchish va qo'nish rejimlarida havo olish kanaliga begona narsalar kirmasligini ta'minlaydi, chunki ushbu texnik yechim uchun ko'rib chiqilayotgan ish rejimlarida havo hisobga olinadi. analoglar va prototiplarning texnik echimlarida bo'lgani kabi, pastki qismdan emas, balki atrofdagi makonning yuqori yarim sharidan havo olish kanali. Bu umumiy bosimni tiklash faktorining qiymatlari darajasini uning standart qiymatlarida yoki undan yuqori bo'lishini ta'minlaydi.

Talab

Dvigatelni samolyot elektr stantsiyasi sifatida tavsiflovchi asosiy parametrlar uning ishlab chiqaradigan kuchi va o'ziga xos yoqilg'i sarfidir. Bu parametrlar turbojetli dvigatelda asosan kompressor va turbinaning ishlashiga bog'liq bo'lgan dvigatel ichidagi jarayonlarning xususiyatlari asosida aniqlanadi. Biroq, parvoz tezligining oshishi bilan boshqa komponentlar va agregatlar dvigatelning ishlashiga tobora ko'proq ta'sir qila boshlaydi. Bu, birinchi navbatda, havo kanaliga taalluqlidir, uning shakli nafaqat dvigatelning dizayni va maqsadiga, balki uning havo korpusidagi joylashishiga ham bog'liq. Parvoz tezligining oshishi bilan havo kanalidagi bosim yo'qotishlari kuchayadi, buning natijasida dvigatelning kuchi pasayadi va o'ziga xos yoqilg'i sarfi ortadi.

Guruch. bitta

Shuning uchun, samolyot uchun nafaqat dvigatel, balki butun harakat tizimining xususiyatlari hal qiluvchi ahamiyatga ega. Ushbu bayonot birinchi navbatda tovushdan tez uchadigan samolyotlarga taalluqlidir, chunki harakatlantiruvchi tizim va dvigatelning tegishli xususiyatlari o'rtasidagi farq havo tezligi oshishi bilan ortadi. Shuning uchun qo'zg'alish tizimi uchun "samarali surish" tushunchasi kiritiladi, bu dvigatelning tashqi va ichki yuzalarida ta'sir qiluvchi kuchlarning natijasi sifatida tushuniladi. Ichki bosim natijasida hosil bo'lgan kuchlarning tabiati va kattaligi va ishchi suyuqlikning yopishqoqligi tufayli ishqalanish kuchlari dvigatel ichida sodir bo'ladigan jarayonlar bilan belgilanadi. Tashqi yuzalarga ta'sir qiluvchi kuchlar dvigatel atrofidagi tashqi oqimning tabiati bilan belgilanadi va dvigatelni havo korpusiga o'rnatish joyi va usuliga, shuningdek parvoz tezligiga bog'liq. Havo qabul qilish va havo kanali, odatda, samolyot korpusining bir qismi, boshqa elementlarga qaraganda, qo'zg'alish tizimi tomonidan ishlab chiqarilgan tortishish kuchiga ko'proq ta'sir qiladi. Ular dvigatelning normal ishlashi uchun zarur bo'lgan havo ta'minotini kerakli miqdorda va ma'lum tezlik va bosimda ta'minlaydi. Kam parvoz tezligida yonish kamerasi oldidagi havo asosan kompressorda siqiladi. Parvoz tezligining oshishi bilan va ayniqsa, supersonik tezlikka erishgandan so'ng, dvigatelga etkazib beriladigan havo bosimini oshirish uchun oqimning kinetik energiyasidan foydalanish mumkin bo'ldi. Bunday tezliklarda havo olishning roli sezilarli darajada oshadi, chunki kelayotgan havo oqimining kinetik energiyasidan foydalanish kompressor haydovchisi uchun energiya sarfini kamaytirishga olib keladi. Bunday kirish aslida turbinasiz oldingi kompressordir.

Transonik samolyotlarda dumaloq oldingi qirrali doimiy geometriyali havo qabul qilish o'z vazifasini juda yaxshi bajaradi. Ehtiyotkorlik bilan havo olish profili past yo'qotishlarni ta'minlaydi, shuningdek, kompressordan oldin bir xil oqim tezligi maydonini ta'minlaydi. Biroq, zarba qatlamining qalinligi masofasida bunday havo olish joyi oldida tovushdan yuqori tezlikda, biriktirilmagan to'g'ridan-to'g'ri zarba to'lqini hosil bo'ladi, shundan so'ng tezlik subsonik qiymatga tushadi. Bunday sakrash katta to'lqin qarshiligi bilan birga keladi, shuning uchun dumaloq oldingi qirrali doimiy geometriyali havo kirishlari faqat M ‹ 1.14-1.2 gacha ishlatilishi mumkin.

Ovozdan tez uchadigan samolyotlar uchun boshqa shakldagi havo qabul qiluvchilarni va boshqa ishlash printsipini ishlab chiqish kerak edi. Ushbu samolyotlarning ish tezligining keng diapazoni tufayli ularning havo kirishlari va havo o'tish joylari turli sharoitlarda bir xil darajada yaxshi ishlashi kerak, bu esa parvoz paytida oddiy havo olishni ham, maksimal tezlikda parvozda optimal zarba to'lqini tizimini yaratishni ham ta'minlaydi. Shunday qilib, havo kirishining dizayni parvoz tezligiga va dvigatelning samolyot korpusidagi joylashishiga, shuningdek, dvigatel kirishining shakli va ishlash printsipiga bog'liq.

Bugungi kunga qadar ishlab chiqarilgan tovushdan tez uchadigan samolyotlarda havo olish qurilmalari qo'llanilishini topdi:

• 1) markaziy (frontal), ya'ni. samolyotning simmetriya o'qi bo'ylab (yoki gondolaning o'qi) yoki lateral (fyuzelajning yon tomonlarida) joylashgan;
• 2) tartibga solinmagan yoki tartibga solinmagan, ya'ni. ichki geometriyasi doimiy yoki parvoz shartlariga qarab o'zgarishi mumkin bo'lgan havo qabul qilish moslamalari;
• 3) tashqi, ichki yoki estrodiol siqish bilan, ya'ni. havo qabul qilish joylari, ularda havo oqimining kinetik energiyasini statik bosimga aylantirish orqali havo siqiladi, mos ravishda havo qabul qilish oldida yoki havo kanalida;
• 4) tekis yoki uch o'lchamli, ya'ni. kesma shakli to'rtburchaklar yoki yumaloq (yarim doira, elliptik va boshqalar) ga yaqin bo'lgan havo qabul qilish joylari.

Ushbu ma'lumotlardan ma'lum bo'lishicha, 33 ta samolyot frontal havo olishdan (shu jumladan 13 ta tartibga solinmagan) va 52 tasi yon tomondan (shu jumladan 17 ta tartibga solinmagan) foydalangan. Raketa bilan ishlaydigan uchta samolyotda, albatta, havo kirishi yo'q edi. 21 ta holatda frontal havo olish moslamalari fyuzelyajda va 12 tasi korpusda joylashgan. Fyuzelajdagi havo qabul qilish moslamalari orasida 18 ta holatda ular oldingi fyuzelajda, qolgan 3 ta holatda esa dorsal (YF-107A samolyotida) yoki fyuzelaj ostida (Griffon va F-16 samolyotlarida) ishlatiladi. Yanal havo olish moslamalari odatda samolyotning qabul qilingan aerodinamik sxemasiga qarab, uning tekisligida qanotning oldingi qirrasi oldida, qanotning tepasida yoki uning ostida joylashtiriladi. Birinchi variant o'rta samolyotlar uchun, ikkinchisi va uchinchisi - mos ravishda past qanotli va baland qanotli samolyotlarga xosdir.

Fyuzelyajdagi yoki alohida navbatlardagi markaziy havo olish moslamalari ko'ndalang kesim shaklida deyarli faqat dumaloq shaklda qilingan va faqat kamdan-kam hollarda oval shakldan foydalaniladi (F-100, Durandal va boshqalar). Nasellarda ularning kompressor bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqasi mavjud bo'lib, ular past massaga, past bosim yo'qotishlariga va oqim tezligining bir xil maydoniga ega. Tovushdan yuqori tezlikda kruiz parvozida dumaloq havo kirishlari, shuningdek, dizayn ish sharoitlariga mos keladigan doimiy zarba to'lqinlari tizimi bilan tavsiflanadi.

Dumaloq havo qabul qilishning kamchiliklari zarba to'lqinlari tizimining o'zgarishi tufayli hujum burchagi ortishi bilan ularning samaradorligini pasayishini o'z ichiga oladi. Fyuzelyajning markaziy havo olish joylarida havo kanali uzun va murakkab shaklga ega, bu esa fyuzelyajning katta hajmini talab qiladi va yoqilg'i, jihozlar va boshqalarni joylashtirishni qiyinlashtiradi. Bunga qo'shimcha ravishda, bunday havo qabul qilish katta diametrli radar antennasidan foydalanish imkoniyatini yo'q qiladi, uning o'lchami kirish joyi ichida joylashgan markaziy korpusning o'lchamlari bilan cheklangan.

Dorsal va ventral havo kirishlarining kamchiliklari havo kirishining fyuzelyaj va qanot tomonidan to'sib qo'yilganligi sababli hujumning yuqori burchaklarida (mos ravishda ijobiy yoki salbiy) samaradorligini kamaytirishdir.

Yon havo kirishlari ko'ndalang kesim shakllarining xilma-xilligi bilan ajralib turadi. Tovushdan tez uchuvchi samolyotlar rivojlanishining dastlabki davrida odatda yarim elliptik, yarim doira yoki chorak doirali havo qabul qilish moslamalari ishlatilgan. Yaqinda burchaklari yumaloq bo'lgan tekis to'rtburchaklar yon havo olish moslamalari deyarli universal tarzda qo'llanilgan. Yarim doira shaklidagi havo qabul qilishning rad etilishi qanotning ildiz qismlarining profilini va tashuvchining fyuzelyajining tekis shaklini buzmaslik istagi bilan izohlanadi. Fyuzelyajning yon tomonlarida havo olish moslamalarini joylashtirish nafaqat havo kanallarini sezilarli darajada qisqartirishga, balki fyuzelajning butun oldingi qismini jihozlar, shu jumladan radar stantsiyalari jihozlari bilan egallashga imkon beradi. Yassi yon havo olish moslamalari ish tezligi va hujum burchaklarining barcha diapazonida juda samarali ishlaydi.

Yon havo olish joylarining asosiy kamchiliklari - bu tovushdan yuqori tezlikda sirpanish manevrlari paytida ulardan birining fyuzelyaji bilan soyalanishi va chegara qatlamining ularning ishlashiga ta'siri, bu havo olish va havo kirishidagi notekis tezlik maydonining asosiy manbai hisoblanadi. havo kanali. Chegara qatlami samolyotning tekislangan yuzalarida havo oqimining yopishqoq ishqalanishi natijasida paydo bo'ladi va teri yaqinidagi oqim tezligi keskin nolga tushadi. Tovushdan tez oqimda chegara qatlami bilan o'zaro ta'sir qiluvchi zarba to'lqinlari oqimning oqimli yuzadan mahalliy ajralishiga olib keladi, bu chegara qatlamining qalinligining oqim yuzasi uzunligining keskin oshishi bilan. Chegara qatlamining qalinligi tovushdan tez uchish tezligida tekislangan uchastka uzunligining 1% ni tashkil qiladi va tezlikning pasayishi bilan ortadi deb taxmin qilinadi.

Chegara qatlami tufayli tezlikning notekis taqsimlanishi shunchalik ko'payadiki, masalan, havo kirish joylari fyuzelyaj qobig'iga to'g'ridan-to'g'ri ulashgan samolyotda M = 2,5 parvoz tezligida tortishish ~ 45% ga kamayadi va o'ziga xos yoqilg'i. iste'moli ~ 15% ga oshadi.

Guruch. 2

a - F-4 samolyotining yon havo olish qismi (harakatlanuvchi old va qo'zg'aluvchanlari ko'rinadi - chegara qatlamini olib tashlash tizimi bilan - takozning bir qismi); Mirage III samolyotining b tomonidagi havo olish joyi (fuselaj yuzasidan chegara qatlamini olib tashlash uchun teshik va yarim konus shaklida zarba generatori ko'rinadi); F-16 samolyotining in-ventral havo olishi.

Xuddi shunday muammo konuslar yoki takozlar bilan jihozlangan frontal havo olish uchun, shuningdek, ichki yoki estrodiol siqish bilan havo qabul qilish uchun mavjud. Havo qabul qilish yoki oqimning ajralishidan kelib chiqqan dvigatelning ko'tarilishi avariyaga olib kelishi mumkin. Ushbu nomaqbul va xavfli hodisani bartaraf etish uchun fyuzelaj (qanot) yuzasidan yon tomondan, pastki yoki dorsal havo olish joyidagi chegara qatlamini, shuningdek, chegara qatlamini so'rish uchun teshiklarni olib tashlash uchun asboblar qo'llaniladi. uzluksiz oqimni ta'minlaydigan konusning yoki takozning yuzasi. Bunday holda, chegara qatlamining havosi tashqi oqimga chiqariladi yoki dvigatelni sovutish uchun ishlatiladi. turbojet dvigatelining havo olish generatori

Shunday qilib, M ‹ 1.1-1.2 bo'lgan samolyotning havo olish muammosi juda murakkab va shuning uchun kirish joyi subsonik samolyotga qaraganda biroz boshqacha tarzda ishlab chiqilishi kerak.

Past tezlikli tezliklar oralig'ida tartibga solinmagan havo kirishlari hali ham qo'llaniladi, ular o'tkir kirish qirralari bilan amalga oshiriladi, ularda mahalliy biriktirilgan to'g'ridan-to'g'ri zarba paydo bo'ladi.

Bunday sakrash ortidagi oqim tezligi subsonikgacha pasayadi, lekin u hali ham shunchalik yuqoriki, oqimni kompressor talab qiladigan tezlikka yanada sekinlashtirish kerak. Bu kengaytiruvchi diffuzorda sodir bo'ladi. Kirishning o'tkir qirralarini ishlatish havo qabul qilishda qalin chegara qatlamining shakllanishiga va bu qatlamning keyinchalik ajralishiga to'sqinlik qiladi, bu esa dvigatelning ishlashiga putur etkazadi. Mahalliy biriktirilgan zarba ortida havo tezligi xuddi qo'shilmagan bosh zarbasi orqasida bo'lgani kabi keskin subsonik qiymatga kamayadi, ammo uning joylashuvi tufayli kinetik energiyaning katta qismi statik bosimga aylanadi (qolgan qismi issiqlik energiyasiga aylanadi). . Shunga qaramay, parvoz tezligining oshishi bilan sakrash intensivligi va shunga mos ravishda dinamik siqish jarayonida yo'qotishlar ortadi, buning natijasida qo'zg'alish tizimining sustligi pasayadi. Shuning uchun, ushbu turdagi havo kirishlari M = 1,5 dan oshmaydigan maksimal tezlikda samolyotlarda qo'llaniladi. Yuqori tezliklarda kelayotgan oqimning dinamik siqilishining yaxshi samaradorligiga faqat pastroq intensivlik bilan tavsiflangan qiya zarba to'lqinlari tizimida erishish mumkin, ya'ni. kamroq tezlik pasayishi va kamroq bosim yo'qolishi. Eğimli zarba ortidagi oqim tezligi hali ham tovushdan yuqori bo'lib qoladi va agar u 1,5-1,7 dan oshmaydigan Mach soniga to'g'ri kelsa, to'g'ridan-to'g'ri zarbada oqimning keyingi sekinlashishi sodir bo'lishi mumkin. Bunday zaif zarbada yo'qotishlar kichik va uning orqasidagi subsonik tezlik havo kanali uchun allaqachon maqbuldir. Ikki marta sakrashli havo qabul qilish M = 2,2 parvoz tezligiga qadar samarali ishlaydi. Kelayotgan oqim tezligining yanada ortishi bilan qiya zarba ortidagi Mach soni ham ortadi. Agar u 1,5-1,7 dan oshsa, u holda havo oqimi yopilish to'g'ridan-to'g'ri zarba oldidan tezligi qabul qilinadigan qiymatga ega bo'lishi uchun yana bir qiyshiq zarbada qo'shimcha ravishda siqilishi kerak. Bunday sakrash tizimiga ega havo qabul qilish uch sakrash deb ataladi va M ~ 3 gacha ishlatilishi mumkin.

Kerakli sakrash tizimini havo kirish joyidan o'tkir tepaga ega elementni oldinga siljitish (ishlatiladigan siqish printsipidan qat'iy nazar) yoki o'tkir kirish qirralari bo'lgan havo kirish joyi va mos keladigan profilli diffuzor (ichki yoki kirish moslamalari bo'lgan kirish qurilmalarida) yordamida yaratilishi mumkin. estrodiol siqish).

Eğik zarba to'lqinlarini yaratish uchun ishlatiladigan havo qabul qilish ichidagi strukturaviy elementlarga zarba generatorlari deyiladi. Amalda konus, yarim konus, chorak konus va takoz shaklida generatorlar qo'llanilishini topdi. Ularning tepalarida, tovushdan tez parvoz paytida, tananing yuqori qismidagi burchakka ham, Mach soniga ham bog'liq bo'lgan moyillik burchagi bilan biriktirilgan zarba hosil bo'ladi. Egri zarbada oqim parametrlarining o'zgarishi, yuqorida aytib o'tilganidek, to'g'ridan-to'g'ri zarbaga qaraganda kamroq keskin sodir bo'lganligi sababli, yo'qotishlar ancha kichikroq va shuning uchun yaratilgan statik bosim yuqori bo'ladi. Turg'un oqimning statik bosimi qanchalik katta bo'lsa, parvoz tezligi va energiya aylanadigan qiya zarba to'lqinlarining soni qanchalik baland bo'lsa.

Amalda ikki, uch va hatto to'rt hopli tizimlar qo'llaniladi. Ikkinchi va keyingi qiya zarbalar generatrix buzilgan generator tomonidan yoki diffuzorning ichki devorlaridan tebranish to'lqinlarining aks etishi natijasida yaratilishi mumkin. O'tishlarni yaratishning birinchi usuli tashqi siqish bilan havo qabul qilish uchun, ikkinchisi esa estrodiollar uchun xosdir.

Guruch. 3.

a - "Super-janob" V.4; 6-F-100; e-F-104; janob F.D.l; d-F-8; e-B-58.

Guruch. 4

Ichki siqilishli havo qabul qilish joylarida diffuzorning tegishli kesma profili tufayli eksasimmetrik bo'lmagan havo kanali ichida zarbalar paydo bo'ladi.

Yuqorida tavsiflangan zarba to'lqinlarini yaratish usullari bir-biridan havo olish joyiga kirish tekisligiga nisbatan zarbalar hosil bo'ladigan joy bilan farqlanadi. Ularning umumiy xususiyati dinamik siqilishdan maksimal foydalanishni, minimal yo'qotishlarni va tezlikni bir tekis taqsimlashni ta'minlaydigan ko'p bosqichli oqim sekinlashuvi jarayonidir.

Eğimli zarba generatorlari bilan jihozlangan havo kirishlari bo'lgan birinchi tovushdan tez samolyotda tashqi siqilgan kirishlar ishlatilgan. Boshqalar bilan solishtirganda, ularni sozlash juda oson va kichik massaga ega. Jeneratör havo kirish joyiga nisbatan shunday joylashtirilganki, u tomonidan yaratilgan birlamchi zarba hisoblangan parvoz sharoitida havo kirish joyiga tegib turadi, bu maksimal havo olish, minimal siqish yo'qotishlari va kirishning minimal ichki qarshiligini olish imkonini beradi. qurilma.

Biroq, ushbu turdagi kirish qurilmalarining boshqalarga nisbatan sezilarli kamchiliklari oqim yo'nalishining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan katta (eng katta) tashqi qarshilik, shuningdek, statik bosimning eng kichik o'sishi va katta frontal maydondir. havo olish joyiga zarba generatorini joylashtirish zarurligini. Nazariy jihatdan, eng samarali va minimal tashqi qarshilikka ega bo'lgan ichki siqish bilan kirish qurilmalaridan foydalanish eng oqilona hisoblanadi. Biroq, bunday kirish moslamalari profilli havo kanali dizaynining murakkabligi va o'zgaruvchan parvoz va dvigatelning ish sharoitlariga muvofiq uning ichki geometriyasini silliq o'zgartirish zarurati tufayli hali amaliy qo'llanilishini topmagan. Hozirgi vaqtda estrodiol siqishli kirish moslamalari tobora ko'proq foydalanilmoqda, ular nisbatan sodda dizayni bilan ancha yuqori samaradorlik bilan ajralib turadi.

Havo qabul qilish moslamalarining geometriyasi va dizayniga oid taqdim etilgan misollar, uning ishlashining o'zgaruvchan sharoitlarini hisobga olgan holda, havo olish tizimini loyihalash muammosiga individual yondashish imkoniyatini ko'rsatadi. Shaklda ko'rsatilgan. 1.45 va 1.46 havo kirishlari shakli va tashqi ko'rinishi jihatidan tubdan farq qiladi, ammo ular ma'lum bir tezlikda ish tabiatida o'xshashdir. Tafsilotlardagi farqlar odatda qabul qilingan nazariy taxminlar, eksperimental natijalar va dizaynerlarning didi bilan bog'liq.

Masalan, 1956 yilda jahon tezligi rekordi o'rnatilgan (1822 km/soat) Britaniyaning F.D.2 eksperimental samolyoti juda o'ziga xos havo olish qobiliyatiga ega edi. Uning yuqori oldingi qirrasi dumaloq pastki qismiga nisbatan ishora qilingan va oldinga surilgan. Bir tomondan, bu yuqori chetida biriktirilgan qiya zarba paydo bo'lishiga olib keladi, u pastki chetidan ma'lum masofada o'tib, uning yaqinida biriktirilmagan to'g'ridan-to'g'ri zarba paydo bo'lishining oldini oladi. Boshqa tomondan, yuqori qirrani oldinga siljitish, parvoz tezligi past va dvigatelda zarur havo oqimi yuqori bo'lganida, hujumning yuqori burchaklarida parvozlarda havo olishning frontal qismini oshirishga imkon beradi.

Bundan tashqari, havo olish tizimiga kiritilgan qo'shimcha havo ta'minoti yoki egzoz qurilmalari keng tarqaldi. Bunday qurilmalarga kirish (uchish) va aylanma qopqoqlar kiradi, ular odatda boshqaruv elementi (konus, rampa, takoz) yaqinida yoki havo kanalining uzunligi bo'ylab joylashgan va dvigatel uchun zarur bo'lgan havo oqimiga qarab ochiladi yoki yopiladi. . Shaklda. 1.47 turli xil parvoz rejimlarida F-14 samolyotining havo olish elementlarining pozitsiyalarini ko'rsatadi.

Past tezlikda uchish va uchishda harakatlanuvchi havo olish rampasining old va orqa qismlari ko'tariladi va uchish va aylanma qopqog'i ochiq bo'ladi, bu esa dvigatelga kerakli miqdordagi havo etkazib berilishini ta'minlaydi. kelayotgan oqimning past tezligi. Parvoz tezligi va kompressorning kirish qismidagi havo bosimining oshishi bilan uchish qopqog'i orqali oqib o'tadigan havo oqimining yo'nalishi teskari tomonga o'zgaradi va havo kanalidan ortiqcha havo atmosferaga o'tadi. Transonik tezlikda uchishda qopqoqning o'tkazuvchanligi etarli emas va kompressorga havo oqimini cheklash uchun rampaning orqa qismi pastga qarab og'adi, buning natijasida havo olish kesimi kamayadi va o'lchamlari pasayadi. havo chiqarish kanalining ko'payishi. Yuqori tovushdan yuqori tezlikda uchayotganda, rampaning old va orqa qismlari yanada pastga qarab og'ib, tegmaslik havo miqdori dvigatelga kirishini ta'minlaydi. Rampaning old va orqa qismi orasidagi bo'shliq chegara qatlamini to'kish uchun ishlatiladi.

Yuqorida keltirilgan munozaralardan kelib chiqadiki, qiya zarba generatoriga ega tovushdan tez havo qabul qilish moslamalari shunday profillangan bo'lishi kerakki, dizayn havo tezligida birlamchi zarba oldingi qirraga tegadi. O'tishning bu pozitsiyasi kirish moslamasining eng katta samaradorligini ta'minlaydi, chunki havo oqimi maksimal, siqish jarayonida yo'qotishlar va kirish qarshiligi minimaldir va vosita eng barqaror ishlaydi. Ko'rinib turibdiki, bunday shartlar faqat ma'lum bir Mach sonida mavjud. Bu shuni anglatadiki, ma'lum bir Mach raqami havo olishning oldingi chetiga nisbatan sakrash generatorining ma'lum bir pozitsiyasiga to'g'ri keladi va boshqa ish rejimlarida havo olish xususiyatlari yomonlashadi. Shunday qilib, kelayotgan oqimning tovushdan yuqori tezliklarining keng diapazonida tartibga solinmagan havo olish bilan dvigatelning qoniqarli ishlashini ta'minlab bo'lmaydi.

Ushbu kamchilik ma'lum oqim sharoitlari uchun hisoblangan havo qabul qilishning doimiy geometriyasi va dizayndan tashqari sharoitlarda ichki va tashqi oqimlarning optimal parametrlari o'rtasidagi nomuvofiqlikning natijasidir. Ushbu kamchilikni o'zgaruvchan tezlik va parvoz balandligiga mos ravishda havo olishning geometriyasini (kirish, kritik va / yoki chiqish qismlari) o'zgartirish orqali qisman yoki to'liq bartaraf etish mumkin. Bu odatda boshqaruv elementining silliq avtomatik harakati orqali amalga oshiriladi, bu havo tezligining keng diapazonida past tashqi qarshilik bilan zarur havo oqimini ta'minlaydi, kirish quvvatini kompressorning ishlashiga moslashtiradi va sakrash tizimini kompressor konfiguratsiyasiga moslashtiradi. havo olish. Bu, shuningdek, havo qabul qilish va umuman havo kanalining qoniqarsiz ishlashining asosiy sababi bo'lgan biriktirilmagan to'g'ridan-to'g'ri bosh zarbasi ehtimolini istisno qiladi.

Xulosa qilib shuni ta'kidlash kerakki, samolyotda dvigatellar va havo olish joylarining joylashishi, shuningdek kirish moslamasining turini tanlash nafaqat eng yaxshi ishlashini ta'minlash talablarini hisobga olgan holda keng qamrovli tadqiqotlar mavzusidir. qo'zg'alish tizimi uchun shartlar, balki butun samolyotning xususiyatlari.

40-yillarda reaktiv samolyot dvigatellarining ommaviy paydo bo'lishi bilan havo kirishlari samolyotlarni loyihalashda eng muhim rol o'ynay boshladi.

Ularni inson o'pkasi bilan solishtirish mumkin. O'pkadagi kislorod inson organizmidagi barcha tirik moddalarni ushlab turish uchun xizmat qilganidek, havo olish joylaridan chiqadigan havo ham samolyotning "yuragi" - uning elektr stantsiyasini (dvigatellarini) ushlab turish uchun xizmat qiladi.

Havo-reaktiv dvigatellar yoqilg'ida ishlaydi (hozirgi kunda u asosan suyultirilgan gaz). Gazni ichkarida yoqish uchun uni oksidlash kerak (garchi bu erda "bug'lanish" so'zi ko'proq mos keladi). Bu holda oksidlovchi vosita kislorod bo'lib, uning havodagi miqdori 23% ni tashkil qiladi. Ma'lum bo'lishicha, havoning to'rtdan bir qismi dvigatelning ishlashi uchun mos keladi, ammo qolgan havo qayerga ketadi? Qolgan 77% havo yonish kamerasini, shuningdek, issiq yonish mahsulotlari atmosferaga chiqadigan ko'krakni sovutish uchun ishlatiladi. Mutaxassislar bu havoni ikkilamchi yoki ventilyatsiya deb atashadi. Bu kameraning devorlarini va turbinani shikastlanishdan himoya qilishga yordam beradi: yoriqlar, kuyishlar va eng o'ta og'ir holatda erish.

Havo qabul qilish, keyin havoni siqib chiqaradigan maxsus kompressor va yonish kamerasi har qanday zamonaviy reaktiv dvigatelda yagona tizimdir. Ular quyidagicha o'zaro ta'sir qiladi: birinchidan, havo havo olish joyiga kiradi, u erda siqiladi va 100 dan 200 ° C gacha bo'lgan haroratgacha isitiladi (bu harorat yoqilg'ining etarli darajada bug'lanishini va uning deyarli to'liq yonishini ta'minlaydi), keyin havo havoga kiradi. kompressor, u erda siqishni va isitishning yana bir bosqichini o'tadi va nihoyat, tayyor shaklda, u gaz bilan birga yonish kamerasida tugaydi, bu erda kuchli elektr uchquni kislorod va gaz aralashmasini yoqadi. Havoning yonish kamerasiga kirish tezligi 120 - 170 m / s ni tashkil qiladi. Bu oqim binolarni vayron qilishga qodir bo'lgan eng kuchli bo'ron paytida shamoldan 3 dan 5 baravar kuchliroqdir.

Zamonaviy tovushdan tez uchuvchi samolyotlarning reaktiv dvigatellarida (soatiga 1400 km va undan ko'p) kompressor o'z ahamiyatini yo'qotdi, chunki yuqori tezlikda havo olishning o'zi havoni juda samarali isitadi va siqadi.

Zamonaviy havo kirishlari uchta qatlamdan iborat: ikkita metall qatlam va ular orasida joylashgan shisha tolali chuqurchalar to'ldiruvchisi. Katta ehtimol bilan, samolyot dizaynerlarining tanlovi quyidagi sabablarga ko'ra bunday dizaynga to'g'ri keldi: birinchidan, ko'plab chuqurchalar to'ldiruvchisidan foydalanish ko'proq strukturaviy mustahkamlikni ta'minlaydi, garchi birinchi qarashda bu hech qanday holatda emasdek tuyulishi mumkin; ikkinchidan, chuqurchalar to'ldiruvchisi yaxshi ovoz va issiqlik izolyatoridir. Oldindagi chuqurchaga fan o'rnatilgan bo'lib, u havo oqimini teng ravishda taqsimlaydi.

Havo qabul qiluvchilar hajmi, shakli va tanadagi joylashishi bilan farqlanadi. Ularning o'lchamlari to'g'risida aniq ma'lumotlar yo'q, ammo aytishimiz mumkinki, o'rtacha diametrli zamonaviy samolyotlarning havo kirishlari kamida 1 metrga etadi, ammo ko'plab istisnolar mavjud, bu kichik o'lchamdagi engil harbiy samolyotlarga tegishli. Katta transport va yo'lovchi samolyotlarida ularning diametri ikki metrdan oshadi.

An'anaga ko'ra, samolyotda dumaloq va kvadrat (yoki to'rtburchaklar) havo qabul qilish moslamalari o'rnatiladi, ammo ovallar va yoylar shaklida istisnolar mavjud.

Agar havo qabul qiluvchilarning shakli har bir samolyot uchun ushbu samolyotning ishlash xususiyatlaridan kelib chiqqan holda alohida tanlansa, ularning joylashuvi samolyotni loyihalashning qat'iy qoidalariga asoslanishi kerak.

Samolyotda joylashgan joyiga ko'ra uch turdagi havo olish joylari mavjud: frontal, yon va pastki (yoki ventral). To'g'ri, bugungi kunda faqat ikkita tur mavjud. Frontal havo kirishlari tarixga aylandi (F-86 "Saber", Su-17 yoki MiG-21).

Samolyot konstruktorlari frontal havo qabul qilishning asosiy afzalligi havo oqimining bir xilligi deb hisobladilar, chunki boshqa barcha turdagi havo olish qurilmalaridan farqli o'laroq, ular havo oqimini birinchi bo'lib kutib olishadi. Boshqa hollarda, havo oqimini birinchi bo'lib fyuzelajning burni yoki qanotlari kutib oladi.

Zamonaviy aviatsiyada havo qabul qilishning eng keng tarqalgan turi lateraldir. Buning sababi shundaki, radar uskunalari har qanday zamonaviy jangovar samolyotlarning eng muhim qismiga aylandi. U fyuzelyajning oldingi qismida joylashgan, shuning uchun samolyotda razvedka uskunalari uchun frontal havo olish joylari bo'lganida, deyarli bo'sh joy qolmagan.

Oxirgi, kamroq tarqalgan havo olish turi - bu qanot ostidagi (ventral). Ismning o'zi ularning joylashuvi haqida gapiradi. Ular yon tomondan yomonroq emas va ikkita dvigatelli va to'rt dvigatelli samolyotlarga ham o'rnatilishi mumkin, ammo samolyot qurilishi sohasidagi mutaxassislar bitta jiddiy kamchilikni qayd etishadi. Qanot ostidagi havo kirishlari hujumning katta salbiy burchaklarida, ya'ni samolyot tekis parvozda emas, balki keskin ko'tarilish yoki to'xtash bilan manevrlarni amalga oshirganda samarasizdir.

Shuni ham ta'kidlash kerakki, havo kirishlari har doim ham vaziyat talab qiladimi yoki yo'qmi, havo doimiy ravishda kiradigan statik teshik emas. Ko'pgina zamonaviy samolyotlar (ha, deyarli barchasi), masalan, Su-33, Su-35, MiG-29 qiruvchi samolyotlari, T-4 bombardimonchi samolyotlari va boshqalar, sozlanishi (avtomatik ravishda) havo kirishlariga ega, bu sizga havo oqimini boshqarishga imkon beradi. havo oqimining kuchi va havo olishini uning yo'nalishiga qarab sozlang. Havo qabul qiluvchilarni avtomatik boshqarish muvaffaqiyatsiz bo'lsa, qo'lda boshqarish ta'minlanadi.

Adabiyot

• 1. Aviatsiya uskunalari / ed. Yu. P. Dobrolenskiy. - M .: Harbiy nashriyot, 1989. - 248 p. -- ISBN 5-203-00138-3
• 2. LL Selyakov "HAR QAYERGA TIKANLI YO'L. Samolyot konstruktorining eslatmalari".
• 3. S.M. Eger, V.F.Mishin, N.K.Liseitsev. Samolyot dizayni. (M.: Mashinostroenie, 1983)
• 4. S.M. Eger, I.A. Shatalov "Aviatsiya texnologiyasi asoslari".