Valdomas traukos vektorius
Traukos vektoriaus valdymas (PVC) reaktyvinis variklis - variklio reaktyvinės srovės nukrypimas nuo krypties, atitinkančios kreiserinį režimą.
Šiuo metu traukos vektoriaus valdymas užtikrinamas daugiausia sukant visą antgalį arba jo dalį.
1 pav. Purkštukų su mechaniniu UVT schemos: a) - su srauto nukreipimu ikigarsinėje dalyje; b) - su srauto nukreipimu viršgarsinėje dalyje; c) - kombinuotas.
Schema su srauto nukreipimu ikigarsinėje dalyje pasižymi mechaninio nukreipimo kampo sutapimu su dujų dinaminiu kampu. Schemoje su nuokrypiu tik viršgarsinėje dalyje dujų dinaminis kampas skiriasi nuo mechaninio.
2 pav. Purkštuko su CGWT, naudojant atmosferinį orą ašinio srauto režimu, schema: 1-galios srautas; 2-išstumiamas kontrolinis atmosferos srautas; 3 žiedų apvalkalas, pritvirtintas prie skiriamųjų briaunų; 4-skiriantys šonkauliai.
3 pav. Purkštuko su GUVT schema didžiausios traukos vektoriaus nukreipimo režimu: 1-uždaras sektorius; 2-atviras sektorius; 3 žemo slėgio sritis.
Dujų dinaminis antgalis naudoja "srovės" techniką, kad pakeistų efektyvų purkštuko plotą ir nukreiptų traukos vektorių, o antgalis nėra mechaniškai reguliuojamas. Šis antgalis neturi įkaitusių, labai apkrautų judančių dalių, jis puikiai dera prie orlaivio konstrukcijos, dėl to sumažėja pastarojo masė.
Išoriniai fiksuoto antgalio kontūrai gali sklandžiai prisitaikyti prie orlaivio kontūrų, todėl pagerėja prasto matomumo charakteristikos. Šiame antgalyje oras iš kompresoriaus gali būti nukreipiamas į purkštukus kritinėje dalyje ir besiplečiančioje dalyje, kad būtų atitinkamai pakeista kritinė sekcija ir valdomas traukos vektorius.
Nuorodos
- RD-133 - svetainėje airwar.ru
Literatūra
- Bezverby V.K., Zernov V.N., Perelygin B.P. Lėktuvų projektavimo parametrų pasirinkimas .. - M .: MAI., 1984 m.
- Nr.36 // Greitoji informacija. Serija: aviacijos variklių kūrimas .. - M .: CIAM., 2000 m
- Krasnovas N.F. Aerodinamika. 2 // Aerodinamika. Aerodinaminio skaičiavimo metodai.- M.: VSh, 1980.
- Švetsas A.I. Laikančiųjų formų aerodinamika.- Kijevas: VSH, 1985 m.
- Zalmanzon L.A. Pneumonijos elementų teorija. - M.: Nauka, 1969. - S. 508.
- 2 // Patirtis kuriant dujų dinaminio traukos vektoriaus valdymo įrenginį.Tezės. Kuznecova", 2001. - S. 205-206.
Arba jo dalys.
Enciklopedinis „YouTube“.
-
1 / 5
Pirmieji eksperimentai, susiję su praktiniu kintamos traukos vektoriaus įgyvendinimu orlaiviuose, datuojami 1957 metais ir buvo atlikti Jungtinėje Karalystėje pagal programą, skirtą sukurti kovinį orlaivį su vertikaliu kilimu ir tūpimu. Prototipe, pažymėtame P.1127, buvo sumontuoti du 90° kampu besisukantys purkštukai, išdėstyti orlaivio šonuose ant svorio centro linijos, kurie užtikrino judėjimą vertikaliu, pereinamuoju ir horizontaliu skrydžio režimu. Pirmasis R.1127 skrydis įvyko 1960 m., o 1967 m. jo pagrindu buvo sukurtas pirmasis serijinis Harrier VTOL lėktuvas.
Reikšmingas žingsnis į priekį kuriant variklius su kintamos traukos vektoriumi pagal VTOL programas buvo sovietinio viršgarsinio VTOL Yak-41 sukūrimas 1987 m. Pagrindinis šio orlaivio skiriamasis bruožas buvo trijų variklių buvimas: du pakeliami ir vienas pakeliamas skrydžio viduryje su sukamuoju antgaliu, esančiu tarp galinių strėlių. Trijų sekcijų lifto-pagrindinio variklio antgalio konstrukcija leido iš horizontalios padėties pasukti žemyn 95 °. \
Manevravimo charakteristikų išplėtimas
Net ir dirbdami su R.1127, bandytojai pastebėjo, kad skrendant naudojant nukreipiamąjį traukos vektorių šiek tiek palengvinamas orlaivio manevravimas. Tačiau dėl nepakankamo technologijų išsivystymo lygio ir VTOL programų prioriteto rimtas darbas manevringumo didinimo dėl OBT srityje buvo atliktas tik devintojo dešimtmečio pabaigoje.
1988 m. naikintuvo F-15 B pagrindu buvo sukurtas eksperimentinis lėktuvas su varikliais su plokščiais purkštukais ir traukos vektoriaus nuokrypiu vertikalioje plokštumoje. Bandomųjų skrydžių rezultatai parodė didelį OBT efektyvumą gerinant orlaivio valdomumą esant vidutiniams ir dideliems atakos kampams.
Maždaug tuo pačiu metu Sovietų Sąjungoje buvo sukurtas variklis su ašiesimetriniu apskrito skerspjūvio antgalio nuokrypiu, kurio darbas buvo atliekamas lygiagrečiai su plokščiu purkštuku, kurio įlinkis buvo vertikalioje plokštumoje. Kadangi plokščio antgalio montavimas ant reaktyvinio variklio yra susijęs su 10–15% traukos praradimu, pirmenybė buvo teikiama apvaliam antgaliui su ašies simetriniu nuokrypiu, o 1989 m. pirmasis naikintuvo Su-27 skrydis su įvyko eksperimentinis variklis.
Veikimo principas
Schema su srauto nukreipimu ikigarsinėje dalyje pasižymi mechaninio nukreipimo kampo sutapimu su dujų dinaminiu kampu. Schemoje su nuokrypiu tik viršgarsinėje dalyje dujų dinaminis kampas skiriasi nuo mechaninio.
Purkštukų grandinės konstrukcija parodyta ryžių. 1a, turi būti papildomas mazgas, užtikrinantis viso antgalio įlinkį. Antgalio su srauto nukreipimu tik viršgarsinėje dalyje schema ryžių. 1b iš tikrųjų jame nėra jokių specialių elementų, užtikrinančių traukos vektoriaus nukrypimą. Šių dviejų schemų veikimo skirtumai išreiškiami tuo, kad norint užtikrinti tokį patį efektyvų traukos vektoriaus įlinkio kampą, schemai su nukreipimu viršgarsinėje dalyje reikia didelių valdymo sukimo momentų.
Pateiktose schemose taip pat reikia išspręsti priimtinų svorio ir dydžio charakteristikų, patikimumo, išteklių ir greičio užtikrinimo problemas.
Yra dvi traukos vektoriaus valdymo schemos:
- su valdymu vienoje plokštumoje;
- su valdymu visose plokštumose (su visų aspektų nuokrypiu).
Dujų dinaminis traukos vektoriaus valdymas (GUVT)
Didelio efektyvumo traukos vektoriaus valdymas gali būti pasiektas naudojant dujų dinaminis traukos vektoriaus valdymas (GUVT) dėl asimetriško valdymo oro tiekimo į purkštuko kelią.
Dujų dinaminis antgalis naudoja "srovės" techniką, kad pakeistų efektyvų purkštuko plotą ir nukreiptų traukos vektorių, o antgalis nėra mechaniškai reguliuojamas. Šis antgalis neturi įkaitusių, labai apkrautų judančių dalių, jis puikiai dera prie orlaivio konstrukcijos, dėl to sumažėja pastarojo masė.
Išoriniai fiksuoto antgalio kontūrai gali sklandžiai įsilieti į orlaivio kontūrus, pagerindami konstruktyvaus prasto matomumo charakteristikas. Šiame antgalyje oras iš kompresoriaus gali būti nukreipiamas į purkštukus kritinėje dalyje ir besiplečiančioje dalyje, kad būtų atitinkamai pakeista kritinė sekcija ir valdomas traukos vektorius.
Valdymo pajėgų formavimas numatytas tokia operacijų tvarka.
- Pirmoje antgalio fazėje (5 pav.) padidinti besiplečiančios antgalio dalies atvartų įlinkio kampą – kampą α besiplečiančios dalies išėjimo durų montavimas 3 purkštukai.
- Antroje fazėje (6 pav.), valdymo jėgų formavimosi ant dalies antgalio paviršiaus režimu sklendės atidaromos 8 atmosferos oro patekimui į besiplečiančios antgalio dalies šoninio paviršiaus dalį 3 . Įjungta pav.6 parodytas vaizdas A ir atmosferos oro įtekėjimo kryptis per atviras angas su atvartais šoninio paviršiaus dalyje. Sklendės perjungimas 8 priešingoje šoninės besiplečiančios antgalio dalies pusėje nukreipiama srovė ir variklio traukos vektorius kampu β priešinga kryptimi.
Norėdami sukurti valdymo jėgas variklyje su viršgarsiniu antgaliu, galite šiek tiek pakeisti esamo antgalio viršgarsinę dalį. Šis palyginti nesudėtingas modernizavimas reikalauja minimaliai pakeisti pagrindines originalaus įprasto antgalio dalis ir mazgus.
Projektuojant negalima keisti daugumos (iki 70%) purkštukų modulio komponentų ir dalių: tvirtinimo flanšo prie variklio korpuso, pagrindinio korpuso, pagrindinės hidraulinės pavaros su tvirtinimo taškais, svirtimis ir laikikliais, taip pat. kaip kritinės sekcijos durys. Keičiamos besiplečiančios antgalio dalies antstatų ir tarpiklių konstrukcijos, kurių ilgis didėja, o kuriose buvo padarytos skylės su sukamaisiais amortizatoriais ir hidraulinėmis pavaromis. Be to, keičiasi išorinių durų konstrukcija, o jų pneumatiniai cilindrai pakeičiami hidrauliniais cilindrais, kurių darbinis slėgis yra iki 10 MPa (100 kg / cm 2).
Atmestas traukos vektorius
Atmestas traukos vektorius (OBT) - purkštuko funkcija, keičianti srovės ištekėjimo kryptį. Sukurta pagerinti taktines ir technines orlaivio charakteristikas. Reguliuojamas purkštukas su nukreipiamu traukos vektoriumi - įtaisas su kintamu, priklausomai nuo variklio darbo režimų, kritinių ir išleidimo sekcijų matmenų, kurių kanale pagreitinamas dujų srautas, kad būtų sukurta srovės trauka ir galimybė. nukreipiantis traukos vektorių visomis kryptimis.
Taikymas šiuolaikiniuose orlaiviuose
Šiuo metu traukos vektoriaus nukreipimo sistema yra laikoma vienu iš esminių šiuolaikinio kovinio lėktuvo elementų, nes dėl jos naudojimo žymiai pagerėjo skrydžio ir kovinės savybės. Taip pat aktyviai nagrinėjami esamo kovinių orlaivių, neturinčių OVT, modernizavimo klausimai, keičiant variklius ar montuojant OVT agregatus ant standartinių variklių. Antrąją versiją sukūrė vienas iš pirmaujančių Rusijos turboreaktyvinių variklių gamintojų - įmonė Klimov, kuri taip pat gamina vienintelį pasaulyje serijinį antgalį su traukos vektoriaus nuokrypiu iš visų kampų, skirtą montuoti RD-33 varikliuose (MiG- 29 naikintuvų šeima) ir AL-31F (Su prekės ženklo naikintuvai).
Koviniai orlaiviai su traukos vektoriaus valdymu:
Su ašiesimetriniu traukos vektoriaus nuokrypiu
- Su-27SM2 (variklis AL-31F-M1, gaminys 117S)
- Su-30 (AL-31FP variklis)
- PAK FA (prototipas)
- F-15S (eksperimentinis)
Šiandien VTOL lėktuvai nebėra kuriozas. Darbas šia kryptimi iš esmės prasidėjo šeštojo dešimtmečio viduryje ir vyko įvairiomis kryptimis. Vykdant kūrimo darbus buvo sukurti orlaiviai su posūkio įrenginiais ir daugybė kitų. Tačiau tarp visų patobulinimų, kurie numatė vertikalų kilimą ir nusileidimą, tik vienas buvo sukurtas vertas - traukos vektoriaus keitimo sistema naudojant reaktyvinio variklio rotacinius purkštukus. Tuo pačiu metu variklis liko nejudantis, naikintuvai „Harrier“ ir „Yak-38“, aprūpinti panašiomis elektrinėmis, buvo pradėti naudoti sieros gamybai.
Tačiau idėja naudoti sukamuosius purkštukus vertikaliam pakilimui ir tūpimui kilo 40-ųjų viduryje, kai OKB-155 sienose, kuriai vadovavo vyriausiasis dizaineris A.I. Mikoyan iniciatyva buvo sukurtas tokio orlaivio projektas. Jo autorius buvo Konstantinas Vladimirovičius Pelenbergas (Šulikovas), dirbęs Dizaino biure nuo jo įkūrimo dienos.
Verta paminėti, kad dar 1943 m. K.E. Pelenbergas taip pat savo iniciatyva parengė naikintuvo su trumpu pakilimu ir nusileidimu projektą. Idėja sukurti tokią mašiną kilo dėl dizainerio siekio sumažinti kilimo atstumą, kad būtų užtikrintas kovinis darbas iš vokiečių lėktuvų apgadintų fronto aerodromų.
30-40-ųjų sandūroje daugelis orlaivių konstruktorių atkreipė dėmesį į orlaivio kilimo ir tūpimo atstumo mažinimo problemą. Tačiau savo projektuose jie bandė tai išspręsti didindami sparno pakėlimą pasitelkdami įvairias technines naujoves, todėl atsirado įvairiausių konstrukcijų, kurių dalis pasiekė ir prototipus. Buvo pagaminti ir išbandyti biplanai su ištraukiamu apatiniu sparnu skrendant (V.V. Nikitino ir V.V. Ševčenkos konstruoti IS naikintuvai) ir monoplanai su sparnu, kuris skrendant išsiplečia (G.I. Bakšajevo sukurtas RK lėktuvas). Be to, išbandymui buvo pateikta pati įvairiausia sparno mechanizacija - ištraukiamos ir besiplečiančios lentjuostės, įvairių rūšių atvartai, suskaldyti sparnai ir daug daugiau. Tačiau šios naujovės negalėjo žymiai sumažinti kilimo ir važiavimo atstumo.
Savo projekte K. V. Pelenbergas orientavosi ne į sparną, o į elektrinę. Laikotarpiu 1942-1943 m. jis sukūrė ir kruopščiai išanalizavo keletą naikintuvų schemų, kuriose panaudotas traukos sektoriaus pasikeitimas dėl nukreiptų sraigtų, siekiant sumažinti kilimą ir kelionę. Sparnas ir plunksna šiais atvejais tik padėjo pasiekti pagrindinę užduotį.
Dėl to sukurtas naikintuvas buvo dviejų spindulių schemos monoplanas, turintis triratę važiuoklę su priekine atrama. Tarpusavyje išdėstytos sijos sujungė sparną su uodegos bloku, kuris turėjo visą judantį stabilizatorių. Pagrindinė važiuoklė buvo ant sijų, šaulių ir pabūklų ginklai buvo išdėstyti priekiniame fiuzeliaže.
Jėgainė buvo užpakaliniame fiuzeliaže už kabinos. Galia per pavarų dėžę ir pailgintus velenus buvo perduodama suporuotiems stūmimo sraigtams, kurie sukosi priešingai. Pastarasis pašalino reaktyvinį momentą ir padidino sraigto grupės efektyvumą.
Kilimo ir tūpimo metu dvigubi sraigtai hidraulinės pavaros pagalba gali būti pasukti žemyn pavarų dėžės ašies atžvilgiu, taip sukuriant vertikalią kėlimo jėgą. Dviejų spindulių schema visiškai prisidėjo prie laisvo sraigtų judėjimo, o nukreiptoje padėtyje jie buvo šiek tiek uždengti fiuzeliažo ir sparno. Artėjant prie žemės ar skrendant šalia jos, sraigtai turėjo suformuoti po orlaiviu suspausto oro zoną, sukurdami oro pagalvės efektą. Kartu padidėjo ir jų efektyvumas.
Natūralu, kad sukant varžtus iš išilginės ašies žemyn, atsirado nardymo momentas, tačiau jis buvo atmuštas dviem būdais. Viena vertus, visapusiškai judančio stabilizatoriaus, veikiančio aktyvaus sraigtų pūtimo zonoje, nukreipimas neigiamu kampu. Kita vertus, sparno konsolės įlinkis stygos plokštumoje į priekį kampu, atitinkančiu balansavimo sąlygas tam tikrai traukos vektoriaus krypčiai. Orlaiviui perkėlus į horizontalųjį skrydį pakilus į saugų aukštį, sraigtai pasisuko į pradinę padėtį.
Šio projekto įgyvendinimo atveju siūlomas naikintuvas galėtų turėti labai trumpą kilimo atstumą, tačiau vertikaliam kilimui tuo metu buvusios galios akivaizdžiai nepakako. Todėl tokiam projektui, siekiant sumažinti kilimo ir tūpimo atstumus, taip pat kilimą ir tūpimą stačia trajektorija, arti vertikalios, reikėjo vieno ar dviejų didelės galios variklio, kurie sinchroniškai dirbo vienoje velenėje.
Suprojektavo K.B. Pelenbergo naikintuvo projektas įdomus tuo, kad jame itin efektyviai panaudota sraigto trauka sukuriant papildomą orlaiviui keliamąją galią ir tuo metu neįprastas aerodinaminio balansavimo priemones – kilnojamąjį sparną arba, kaip dabar vadinamas kintamos geometrijos sparnu, taip pat valdomą. stabilizatorius. Įdomu tai, kad šios ir kai kurios kitos techninės naujovės, kurias projektuotojas pasiūlė šiame projekte, iš esmės pranoko savo laiką. Tačiau ateityje jie rado tinkamą pritaikymą orlaivių pramonėje.
Trumpo kilimo ir tūpimo naikintuvo projektas liko projektu, tačiau jis tik sustiprino autoriaus norą sukurti vertikalaus kilimo ir tūpimo lėktuvą. Konstantinas Vladimirovičius suprato, kad vertikalaus pakilimo galimybė karo aviacijai atvėrė neįkainojamas taktines galimybes. Tokiu atveju orlaivis galėtų būti pagrįstas neasfaltuotais aerodromais, naudojant riboto dydžio teritorijas ir laivų deniuose. Jau tada buvo aiškus šios problemos aktualumas. Be to, augant maksimaliems naikintuvų skrydžio greičiams, neišvengiamai augo jų tūpimo greitis, todėl tūpimas tapo sunkus ir nesaugus, be to, padidėjo reikiamas kilimo ir tūpimo takų ilgis.
Pasibaigus Didžiajam Tėvynės karui, mūsų šalyje pasirodžius užgrobtiems vokiškiems reaktyviniams varikliams YuMO-004 ir BMW-003, o vėliau iš anglų kompanijos Rolls-Royce įsigytiems Derwent-V, Nin-I ir Nin-II varikliams. “, pavyko sėkmingai išspręsti daugelį vidaus reaktyvinių orlaivių pramonės problemų. Tiesa, jų galios vis tiek nepakako užduočiai išspręsti, tačiau tai nesustabdė orlaivio konstruktoriaus darbo. Šiuo metu Konstantinas Vladimirovičius dirbo ne tik vyriausiojo dizainerio A.I. projektavimo biure. Mikojanas, bet ir dėstė Maskvos aviacijos institute.
Kurdamas naikintuvą su vertikaliu kilimu ir tūpimu, kuriame kaip jėgainė buvo naudojamas turboreaktyvinis variklis (TRD), K.V. Pelenbergas pradėjo savo iniciatyva 1946 m. pradžioje, o iki metų vidurio mašinos projektas apskritai buvo baigtas. Kaip ir ankstesniame projekte, jis pasirinko schemą su fiksuota jėgaine, o vertikalus kilimas suteikė kintamą traukos vektorių.
Pasiūlytos schemos ypatybė buvo ta, kad reaktyvinio variklio cilindrinis antgalis baigėsi dviem simetriškai besiskiriančiais kanalais, kurių gale buvo sumontuoti vertikalioje plokštumoje besisukantys purkštukai.
Reikšmingas siūlomo įrenginio pranašumas buvo dizaino paprastumas, nereikėjo keisti paties variklio antgalio ir palyginamas valdymo paprastumas. Tuo pačiu metu purkštukų sukimas nereikalavo daugiau pastangų ir sudėtingų įrenginių, kaip, pavyzdžiui, keičiant traukos vektorių sukant visą elektrinę.
Konstantino Vladimirovičiaus sukurtas naikintuvas buvo monoplanas su pakeistu variklio išdėstymu. Galingiausias tuo metu angliškas Nin-II turboreaktyvinis variklis, kurio trauka buvo 2270 kgf, turėjo tarnauti kaip jėgainė. Oro tiekimas į jį buvo vykdomas per priekinę oro įsiurbimo angą. Dėliojant mašiną vienas pagrindinių reikalavimų buvo, kad traukos vektoriaus ašis, nukreipus purkštukus, eitų šalia orlaivio svorio centro. Purkštukai, priklausomai nuo skrydžio režimo, turėjo būti pasukti į palankiausius kampus nuo 0 iki 70 °. Didžiausias purkštuko įlinkis atitiko nusileidimą, kurį planuota atlikti maksimaliai veikiant varikliui. Traukos vektoriaus pokytis taip pat turėjo būti naudojamas lėktuvui sulėtinti.
Tuo tarpu dėl jėgainės išdėstymo 10-15° kampu naikintuvo horizontalios linijos atžvilgiu purkštuko nukrypimo nuo variklio ašies diapazonas svyravo nuo +15° iki -50°. Siūlomas dizainas puikiai įsilieja į fiuzeliažą. Tinkamas purkštukų sukimosi plokštumos pasukimas ir pasvirimas leido jų neišsklaidyti per toli vienas nuo kito. Savo ruožtu tai leido padidinti kanalų skersmenį - šis gana svarbus parametras buvo optimizuotas atsižvelgiant į fiuzeliažo vidurį, kad kanalai atitiktų jo matmenis.
Technologiškai abu su fiksuota dalimi sujungti kanalai kartu su sukimosi valdymo mechanizmu buvo vienas mazgas, kuris flanšo pagalba buvo sujungtas su cilindriniu variklio antgaliu. Antgaliai buvo pritvirtinti prie kanalų galų atraminių guolių pagalba. Siekiant apsaugoti judamą jungtį nuo karštų dujų poveikio, antgalio kraštai užblokavo sukimosi plokštumos plyšį. Priverstinis guolių aušinimas buvo organizuojamas paimant orą iš atmosferos.
Purkštukų nukreipimui buvo numatyta naudoti ant stacionarios antgalio dalies sumontuotą hidraulinę arba elektromechaninę pavarą ir ant purkštuko pritvirtintą sliekinę pavarą su krumpliaračio sektoriumi. Galios pavarą pilotas valdė nuotoliniu būdu arba automatiškai. Sukimosi kampų lygybė buvo pasiekta tuo pačiu metu įjungus pavaras. Jų valdymas buvo sinchronizuotas, o ribinis nuokrypio kampas buvo fiksuotas ribotuvu. Antgalis taip pat buvo aprūpintas kreipiančiomis mentelėmis ir korpusu, skirtu jį vėsinti.
Taigi, dujų purkštukas tapo gana galinga vertikalaus kilimo ir tūpimo priemone. Naudojant jį kaip nusileidimo priemonę naikintuvui, kurio variklio trauka yra apie 2000 kgf, sparno plotas sumažėjo tiek, kad jį iš tikrųjų buvo galima paversti valdymo organu. Žymus sparno matmenų sumažinimas, kuris, esant dideliam skaičiui M, yra pagrindinis orlaivio pasipriešinimas, leido žymiai padidinti skrydžio greitį.
Susipažino su projektu. A.I. Mikojanas patarė K.V. Pelenbergas užregistruoti jį kaip išradimą. 1946 m. gruodžio 14 d. atitinkami dokumentai buvo išsiųsti Aviacijos pramonės ministerijos Išradimų biurui, paraiškoje kartu su aiškinamuoju raštu ir brėžiniais pavadinimu „Pasukamas purkštukas“ autorius paprašė šį pasiūlymą užregistruoti kaip išradimas „siekiant užtikrinti pirmenybę“.
Jau 1947 metų sausį MAP techniniame skyriuje įvyko ekspertų komisijos posėdis, kuriam pirmininkavo technikos mokslų kandidatas V.P. Gorskis. Komisijoje taip pat buvo A.N. Volokovas, B.I. Cheranovskis ir L.S. Kamennomostskis. Sausio 28 dienos sprendime komisija pažymėjo, kad šis siūlymas iš esmės yra teisingas ir rekomendavo autoriui toliau dirbti šia kryptimi. Kartu ji pažymėjo, kad mažinti sparno plotą yra netikslinga, nes sugedus jėgainei lėktuvo nusileidimas bus problemiškas.
Netrukus orlaivio projektas sulaukė tiek konstruktyvios studijos, kuri suteikė autoriui pagrindą jį svarstyti TsAGI, CIAM, Plant Nr. 300 projektavimo biure ir kitose organizacijose, kuriose projektas taip pat sulaukė teigiamo įvertinimo. Dėl to 1950 metų gruodžio 9 dieną K.V. Pelenbergą priėmė svarstyti Išradimų ir atradimų biuras prie Valstybinio pažangių technologijų diegimo krašto ūkyje komiteto. Kartu buvo uždrausta publikuoti siūlomą išradimą.
Žinoma, projektas dar neapėmė ir negalėjo iš karto aprėpti visų subtilybių, susijusių su vertikaliai kylančio orlaivio kūrimu. Juolab kad teko dirbti vienai. Bet nors buvo daug techninių sunkumų ir naujų problemų, jau tada paaiškėjo, kad projektas realus, kad tai naujos krypties šiuolaikinėje aviacijoje pradžia.
Vien sukamasis antgalis neišsprendė visų problemų, kylančių vertikalaus kilimo metu. Kaip teigiama IAP ekspertų komisijos sprendime,
„...pasikeitus dujų srovės krypčiai, pasikeis orlaivio stabilumas ir pusiausvyra, o tai sukels valdymo sunkumų kilimo ir tūpimo metu.
Todėl, be traukos vektoriaus keitimo, reikėjo išspręsti mašinos stabilizavimo klausimą, nes nesant oro srauto pūsti sparno ir uodegos bloko, jie nebeatliko stabilizatorių vaidmens.
Siekdamas išspręsti šią problemą, Konstantinas Vladimirovičius parengė keletą stabilizavimo variantų. Pirma, orlaivio disbalansas skrydžio traukos vektoriaus nuokrypio metu gali būti ištaisytas keičiant stabilizatoriaus atakos kampus. Antra, esant mažam skrydžio greičiui, jis pasiūlė naudoti papildomą reaktyvinį įtaisą (autonominį arba naudojant išmetamąsias dujas iš variklio kompresorinės dalies). Darbas su antruoju metodu buvo sunkiausia užduotis, nes be tyrimų ir pūtimo vėjo tunelyje buvo neįmanoma įvertinti orlaivio elgesio su nukreipta dujų srove šalia žemės.
Faktas yra tas, kad kai šalia žemės atsiranda pradiniai skersiniai trikdžiai, sparno kampiniai pagreičiai sparčiai didėja, o tai lemia kritinius orlaivio posūkio kampus. Rankiniu būdu valdant šoninį stabilizavimą, pilotas dėl subjektyvių priežasčių nespėja laiku reaguoti į pasirodžiusį pradinį riedėjimą. Dėl valdymo įvesties vėlavimo, taip pat tam tikros sistemos inercijos rankinis valdymas negali garantuoti greito ir patikimo sutrikusios skersinės pusiausvyros atstatymo. Be to, iš reaktyvinio variklio besileidžiantis dujų srautas, gaudydamas greta esančias oro mases, iš viršutinio sparno paviršiaus priverčia orą tekėti į apatinį, dėl ko slėgis sparno viršuje didėja ir po juo mažėja. Tai sumažina sparno keliamąją jėgą, pablogina amortizaciją ir apsunkina orlaivio stabilizavimą riedėjimo metu. Todėl, visų pirma, posūkio valdymui reikėjo du ar tris kartus didesnio jautrumo nei žingsnio valdymui.
Šiuo atžvilgiu K.V. 1953 m. Pelenbergas savo VTOL naikintuvo projektui sukūrė šoninio stabilizavimo sistemą. Jo ypatumas buvo dviejų riedėjimo giroskopų stabilizatorių naudojimas orlaivyje, kurie buvo dedami ant sparno (po vieną kiekvienoje konsolėje) maksimaliu atstumu nuo mašinos išilginės ašies. Jų darbui buvo panaudota dalis turboreaktyvinio variklio dujų srovės energijos. Sistema buvo pradėta eksploatuoti giroskopų pagalba, kurie yra stabilizuotos orlaivio riedėjimo padėties jutikliai ir kartu reaktyviųjų jėgų atkūrimo krypties skirstytuvai.
Lėktuvui riedant girostabilizatoriai sukūrė du vienodus reaktyvius momentus, taikomus konsolėms ir veikiančius priešinga riedėjimo kryptimi.Padidėjus orlaivio riedėjimui, atstatymo momentai didėjo ir pasiekė maksimalią reikšmę, kai buvo didžiausias leistinas riedėjimas. kampas buvo pasiektas saugiomis sąlygomis. Tokios sistemos pranašumas buvo tai, kad ji buvo pradėta veikti automatiškai, be piloto dalyvavimo ir be tarpinių jungčių, buvo be inercijos, didelio jautrumo ir nuolatinio pasirengimo darbui, taip pat sudarė sąlygas aerodinaminiam sparno slopinimui.
Girogazo stabilizatoriai buvo pradėti veikti kilimo ir tūpimo režimais kartu su pagrindinių turboreaktyvinio variklio purkštukų sukimu ir variklių perkėlimu į vertikalią trauką. Siekiant stabilizuoti orlaivį išilgai visų trijų ašių, tuo metu buvo pradėta veikti ir žingsnio stabilizavimo sistema. Norėdamas įjungti posūkio stabilizatorius, pilotas atidarė amortizatorius, esančius reaktyvinio variklio turbininėje dalyje. Dalis dujų srauto, kurio greitis šioje vietoje siekė apie 450 m/s, veržėsi į dujotiekį, o iš ten į girobloką, kuris nukreipė jį ritiniui kilti reikalinga kryptimi. Atidarius sklendes, automatiškai atsidarė viršutinis ir apatinis sklendės, uždengdamos sparno išpjovas.
Tuo atveju, jei orlaivio sparnas išilginės ir skersinės ašių atžvilgiu būtų užėmęs griežtai horizontalią padėtį, dešiniojo ir kairiojo giroblokų viršutiniai ir apatiniai langai buvo atidaryti per pusę. Dujų srautai kildavo aukštyn ir žemyn vienodu greičiu, sukurdami vienodas reaktyviąsias jėgas. Tuo pačiu metu dujų nutekėjimas iš girobloko į viršų neleido orui tekėti iš viršutinio sparno paviršiaus į apatinį, todėl retėjimas virš sparno sumažėjo, kai variklio traukos vektorius buvo nukreiptas.
Atsiradus riedėjimui, ant nuleistos sparno konsolės esantis girogo stabilizatoriaus amortizatorius sumažino dujų tiekimą į viršų ir padidino dujų kiekį žemyn, o pakeltoje konsolėje atsitiko priešingai. Dėl to nusileidžiančioje konsolėje padidėjo reaktyvioji jėga, nukreipta į viršų, ir buvo sukurtas atstatomasis momentas. Pakeltoje sparno konsolėje, priešingai, padidėjo reaktyvioji jėga, veikianti žemyn, ir atsirado vienodas atkūrimo momentas, veikiantis ta pačia kryptimi. Ritimas artimas maksimaliam saugai, giroblokų amortizatoriai visiškai atsidarė - ant nuleistos konsolės dujų nutekėjimui žemyn, o ant pakeltos - dujų nutekėjimui aukštyn, dėl ko atsirado du vienodi momentai, sukurti visišką atkūrimą.
Pagrindinė sukurto stabilizatoriaus dalis buvo giroskopinis blokas. Jo priekinė pusašis buvo standžiai pritvirtinta prie išorinės dėžės, o galinė ašis – prie dujų imtuvo. Pusveliai suteikė giroblokui laisvą sukimąsi ašies atžvilgiu, kuris, montuojant riedėjimo stabilizatorių sparne, turėjo būti išdėstytas griežtai lygiagrečiai išilginei orlaivio ašiai. Dujų imtuvo sujungimo su girobloku plokštumoje buvo figūrinis langas, iš dalies uždarytas iš apačios ir iš viršaus sklende. Šioje plokštumoje giroblokas ir imtuvas priartėjo vienas prie kito su minimaliu tarpu, kas užtikrino laisvą girobloko sukimąsi. Siekiant išvengti perteklinio dujų nuotėkio, prijungimo plokštuma turėjo labirintinį sandariklį.
Imtuve buvo dujų paskirstymo mechanizmas. Jo vaidmuo buvo nukreipti dujų srautą iš linijos į viršutinę arba apatinę girobloko kameras, kurios vėliau ištekėjo pro langus tarp girobloko diskų menčių. Priklausomai nuo to, kuria kryptimi blokas pasisuko, sklendė uždarė arba viršutinį, arba apatinį langą, apeidama dujas iš linijos į vieną iš kamerų. Giroskopo veikimo metu įrenginys nuolat išlaikė horizontalią padėtį, o sklendės sukimasis ir dujų apėjimas į kameras įvyko dėl dujų imtuvo sukimosi skersinės ašies atžvilgiu, kurį sukėlė posvyris. sparno. Kuo didesnis posvyrio kampas, tuo labiau atsidarė vienas girobloko langas, o kitas užsidarė.
Giroblokas buvo sumontuotas standžioje dėžėje, ant kurios vyrių pagalba buvo pritvirtintos dvi poros skydų, dengiančių išpjovas sparne viršuje ir apačioje. Uždarytoje padėtyje atvartai tvirtai priglunda prie lentjuosčių ir likusio sparno paviršiaus, nepažeidžiant jo kontūro. Juos pilotas taip pat atidarė kartu su reaktyvinio variklio dujų sklende.
Girostabilizatoriai buvo sumontuoti sparnų konsolėse taip, kad giroskopų plokštumos gulėtų orlaivio išilginės ir skersinės ašių plokštumoje. Santykinai mažų matmenų lėktuvams, kurie gali turėti didelius svyravimo kampus žingsnyje, siekiant išvengti giroskopo precesijos reiškinio, buvo numatyta įvesti lygiagretainį ryšį tarp dešiniojo ir kairiojo giroblokų skersinių ašių, kad jie abipusiai išlaikytų.
Remiantis skaičiavimais, 8000 kg sveriančio vertikalaus kilimo naikintuvo skersinį stabilizavimą, kurio orlaivio traukos ir svorio santykis lygus vienetui ir 3-4% galios kilimą iš turboreaktyvinio variklio galėtų užtikrinti girostabilizatoriai, esantys už 2,25 m. nuo išilginės ašies skersmuo 330 mm, aukštis - 220 mm, išorinės dėžės ilgis - 350 mm, vidinės dėžės plotis - 420 mm, dujotiekio skersmuo - 142 mm, atstumas tarp bloko ašių ir dujotiekis - 295 mm. Tokie sparnų įrenginiai gali sukurti 100 kgm atkūrimo momentus, kai posvyrio kampas yra 10 °, ir 220 kgm, kai posvyrio kampas yra 25–30 °.
Tačiau šiam vertikalaus kilimo ir tūpimo naikintuvo projektui tuomet nebuvo lemta realizuoti – jis taip pat gerokai lenkė tuometines technines galimybes. Taip, ir oficialūs sluoksniai į jį reagavo labai skeptiškai. Kadangi SSRS iki absoliučios pakeltos planinės ekonomikos reiškė, matyt, planinius išradimus, projektavimo biuruose visada neužtekdavo laisvų apyvartinių lėšų savo dideliems MTEP. Taigi vietinio VTOL lėktuvo iniciatyvinis projektas liko popieriuje ir ateityje.
Tuo tarpu JK į idėją sukurti vertikalaus kilimo ir kelionių reaktyvinį lėktuvą (VTOL) buvo imtasi rimčiau. 1957 metais kompanija Hawker Siddley savo iniciatyva pradėjo kurti tokį orlaivį ir nors patirties kuriant tokios klasės mašinas taip pat nebuvo, jau po trejų metų pakilo eksperimentinis naikintuvas R. 1127 Kestrel. O po šešerių metų jo pagrindu buvo pastatytas patyręs atakos lėktuvas „Harrier“ – to paties pavadinimo mašinų prototipas, dabar perimtas ne tik Didžiosios Britanijos karališkųjų oro pajėgų, bet ir kitų pasaulio šalių.
Sovietų Sąjungoje, galbūt tik LII, praktiškai jie tyrė galimybę sukurti vertikalaus kilimo ir tūpimo reaktyvinį lėktuvą. 1958 metais grupė, vadovaujama A.H. Rafaelants sukūrė ir pastatė eksperimentinį aparatą, vadinamą „Turbolet“.
Jo skrydžiai įrodė esminę galimybę sukurti reaktyviniu būdu valdomą orlaivį vertikalaus kilimo, pakilimo ir tūpimo režimais, taip pat pereinant prie horizontalaus skrydžio. Tačiau idėja sukurti vertikalaus kilimo ir tūpimo orlaivį dar nebuvo užvaldyta oficialių institucijų galvose, nors vietinių dizainerių „portfelyje“ buvo ir tokio orlaivio projektas, ir bandymų metu įgyta patirtis. iš Turbolet.
Tik 1960 metų pabaigoje, kai jau skraidė R. 1127 Kestrel lėktuvas ir pasirodė pirmosios išsamios publikacijos apie jį, oficialūs ratas tarsi „prasiveržė“. TSKP CK ir SSRS Ministrų Taryba rimtai pagalvojo ir nusprendė dar kartą „pasivyti ir aplenkti irstančius Vakarus“. Dėl to, po beveik metus trukusio visų suinteresuotų organizacijų susirašinėjimo, vertikalaus kilimo ir tūpimo orlaivio projektavimo ir konstravimo darbai, remiantis jų bendru 1961 m. spalio 30 d. dekretu, buvo priskirti OKB-115. vyriausiasis dizaineris A.S. Jakovlevas. Jėgainės plėtra buvo patikėta OKB-300 vyriausiajam konstruktoriui S.K. Tumanskis. Tiesa, verta paminėti, kad dar 1959 metais SSRS Ministrų Tarybos pirmininko pavaduotojas D.F. Ustinovas, Valstybinio aviacijos inžinerijos komiteto pirmininkas P.V. Dementjevas ir vyriausiasis oro pajėgų vadas SA K, A. Veršininas parengė dekreto projektą, kuriame buvo numatyta pavesti vyriausiojo dizainerio G.M. projektavimo biurui. Bernevas.
1962 metų rudenį surinkimo cechas paliko pirmąjį iš trijų orlaivio prototipų, vadinamų Yak-Zb, skirtų laboratoriniams bandymams ant stendo, 1963 m. sausio 9 d., pilotas bandytojas Yu.A. Garnajevas pirmą kartą užkabino ant pavadėlio antrosios „Yak-Z6“ kopijos, o birželio 23 d. YU.A. Garnajevą pakeitė pilotas bandytojas V.G. Mukhinas, kuris 1966 m. kovo 24 d. atliko pirmąjį vertikalaus pakilimo ir tūpimo skrydį trečiąja eksperimentine mašina. Kaip „Yak-Zb“ jėgainė buvo naudojami du R-27-300 turboreaktyviniai varikliai su rotaciniais purkštukų purkštukais. Vėliau eksperimentinio lėktuvo Yak-36 kūrimo ir bandymo patirtis buvo pagrindas kuriant kovinį VTOL Yak-38 (Yak-ZbM), kuris buvo įvaldytas masinėje gamyboje ir tarnavo karinio jūrų laivyno aviacijai.
Tuo tarpu 1964 metų rugpjūčio 29 dieną (po 18 metų!) Valstybinis išradimų ir atradimų komitetas K.V. Šulikovo (Pelenbergo) autorinis pažymėjimas Nr. 166244 reaktyvinio variklio rotorinio antgalio su pirmenybe išradimui 1946 m. gruodžio 18 d. Tačiau tuo metu SSRS nebuvo tarptautinės išradimų ir atradimų organizacijos narė, todėl šis projektas negalėjo sulaukti pasaulinio pripažinimo, todėl autorių teisės galiojo tik SSRS teritorijoje. Iki to laiko rotacinio antgalio konstrukcija buvo praktiškai pritaikyta orlaivių inžinerijoje, o vertikaliai kylančio orlaivio idėja tapo plačiai paplitusi pasaulio aviacijoje. Pavyzdžiui, minėtame angliškame R.1127 Kestrel buvo sumontuotas Pegasus turboreaktyvinis variklis su keturiais rotaciniais purkštukais.
1968 m. spalį P. O. Sukhoi, kurio projektavimo biure tuo metu dirbo Konstantinas Vladimirovičius, išsiuntė S. K. Tumanskiui prašymą sumokėti autoriui atlyginimą, nes pastarojo vadovaujama įmonė įsisavino reaktyvinių variklių su purkštuku serijinę gamybą. padaryta pagal pasiūlytą K.V. Šulikovo schema. Kaip savo kreipimesi pažymėjo Pavelas Osipovičius, pagal savo techninę reikšmę šis išradimas buvo vienas didžiausių aviacijos technologijų srityje.
O 1969 metų gegužės 16 dieną P.O.Sukhoi kreipimąsi palaikė A.A.Mikulinas, pabrėžęs, kad K.V. Šulikovas buvo jo laikomas dar 1947 m. ir „laikytas nauju, įdomiu techniniu sprendimu, žadančiu ateityje realią variklio traukos panaudojimo galimybę palengvinti orlaivių kilimo ir tūpimo režimus“. Be to, iki to laiko dėl 1946 m. VTOL projekto buvo gautos teigiamos išvados iš TsIAM (1963 m. balandžio 12 d. Nr. 09-05, pasirašytas V. V. Jakovlevskio), TsAGI (Nr. G. S. Byushgens), techninės tarybos. OKB-424, taip pat MAP BRIZ sprendimas (1968 m. liepos 22 d.).
Prašymas išmokėti atlygį už sukamojo antgalio išradimą buvo svarstomas 1969-10-10 įvykusiame OKB-300 techninės tarybos posėdyje. Diskusijos metu pažymėta, kad siūloma K.V. Šulikovo, rotacinių purkštukų schema pirmą kartą buvo pristatyta SSRS variklyje R-27-300 (red. 27), tai yra, jos naudojimas leido sukurti pirmąjį šios klasės vidaus dizainą. Be to, šią schemą taip pat sukūrė trys P-27B-300 variklio patobulinimai (red. 49). Tai patvirtinant, techninei tarybai 0KB-300 buvo pateiktas išradimo įgyvendinimo aktas pagal autorių teisių sertifikatą Nr. 166244, kurį surašė Projektavimo biuro vadovas M. I. Markovas ir atsakingas įgaliotasis BRIZ OKB I.I. Motinas, Aktas pažymėjo, kad
Kadangi pagal šią schemą sukurti varikliai buvo nauja perspektyvi technologijų plėtros kryptis, autoriaus honoraras buvo nustatytas 5000 rublių. Taigi OKB-300 techninė taryba pripažino, kad K.V. Shulikovas sudarė pagrindą sukurti pirmąjį vietinį orlaivį su vertikaliu kilimu ir tūpimu.
Atsižvelgiant į tai, IAP Techninio departamento mokslinė ir techninė taryba, kuriai pirmininkauja IT. Zagainovas 1969 m. spalį laikomas teisėtu
„pripažinti prioritetą kuriant pirmojo vertikaliai kylančio orlaivio projektą, skirtą vidaus aviacijos technologijoms“.
Remiantis didele šio išradimo technine reikšme ir perspektyvomis, kurios daugelį metų numatė vertikalaus kilimo ir tūpimo aviacijos atsiradimą ir dėl to kilusią vidaus aviacijos pranašumą plėtojant šią technologijų sritį, moksliniai ir techninė taryba įvertino jį kaip techninį patobulinimą, artimą techniniam atradimui, ir rekomendavo autoriui sumokėti tinkamą atlyginimą.
Tai trumpa pirmojo pasaulyje vertikaliai kylančio orlaivio projekto istorija. Ir nors išskirtinio inžinieriaus ir dizainerio K.V. Shulikovas Sovietų Sąjungoje nerado savo įsikūnijimo metale, tai nepažeidžia autoriaus teisių ir vidaus aviacijos technologijos mokslui turėti pirmenybę kuriant vertikalaus kilimo aviaciją.
Rengiant publikaciją buvo panaudota dokumentinė medžiaga, maloniai pateikusi K.V. Šulikovą iš savo asmeninio archyvo, taip pat dokumentus iš Rusijos valstybinio ekonomikos archyvo.
Gyvenimo aprašymas
ŠULIKOVAS (PELEBERGAS) Konstantinas Vladimirovičius
Konstantinas Vladimirovičius Šulikovas (Pelenbergas) gimė 1911 m. gruodžio 2 d., Pskovo mieste, kariškio šeimoje. 1939 m. su pagyrimu baigė Maskvos aviacijos instituto Lėktuvų statybos skyrių ir įgijo inžinieriaus mechaniko kvalifikaciją. Jo praktinė veikla aviacijos pramonėje K.V. Shulikovas pradėjo dirbti 1937 m., derindamas darbą su studijomis institute. Būdama vyriausiojo dizainerio N. N. projektavimo biuro darbuotoja. Polikarpovas iš projektavimo inžinieriaus tapo KB-1 sparno sektoriaus vadovu. Dalyvavo projektuojant ir statant naikintuvus I-153 Chaika ir I-180.
Nuo 1939 metų gruodžio iki 1951 metų K.V. Shulikovas dirbo vyriausiojo dizainerio A. I. projektavimo biure. Mikoyan, kur jis aktyviai dalyvavo kuriant ir statant naikintuvus MiG-1, MiG-3, I-250, I-270, MiG-9, MiG-15, MiG-17, eksperimentinį MiG-8. Duck“ ir kiti orlaiviai. 1941 m. pavasarį buvo komandiruotas į gamyklos Nr. 1 brigadą. Vakarų specialiųjų ir Baltijos specialiųjų karinių apygardų oro pajėgų žinioje „Aviahim“ padeda kovinių vienetų skrydžio personalui įvaldyti naikintuvus MiG-1 ir MiG-3. Brigados užduotis taip pat apėmė eksploatacijos metu nustatytų trūkumų šalinimą ir materialinės dalies užbaigimą pagal gamintojo biuletenius. Didžiojo Tėvynės karo metu Konstantinas Vladimirovičius dalyvavo atnaujinant naikintuvus MiG-3, kurie tarnavo su Vakarų fronto oro pajėgų aviacijos pulkais ir Maskvos oro gynybos 6 IAK. 1943 metais jis sukūrė minkštųjų degalų bakų gamybos technologiją.
Lygiagrečiai su savo darbu OKB-155 1943–1951 m., K. V. Šulikovas tuo pat metu daug dėstė Maskvos aviacijos institute, kur buvo Orlaivių projektavimo skyriaus narys. V kurso studentams skaitė apie 600 valandų orlaivių projektavimo paskaitų, buvo baigiamųjų projektų vadovas, recenzentas, dalyvavo kuriant mokymo priemones studentams ir magistrantams.
1951 m. pagal MAP nurodymą Konstantinas Vladimirovičius buvo perkeltas dirbti į Aviastroyspectrest Nr. 5, o 1955 m. - į gamyklos Nr. 81 MAP OKB-424 žinią. 1959 m. jis perėjo į General Designer S.A. projektavimo biurą. Lavočkiną, kur jis vadovavo raketų sistemos Dal automatinio nukreipimo taško kūrimui ir organizavimui Saryshagan poligone prie Balchašo ežero. Nuo 1968 metų K.V. Shulikovas tęsė savo karjerą Generalinio dizainerio P.O. projektavimo biure. Sukhoi. Jis aktyviai dalyvavo kuriant ir konstruojant viršgarsines raketas nešančius lėktuvus T-4.
Nuo 1976 iki 2003 m. Konstantinas Vladimirovičius dirbo mokslinėje ir gamybinėje asociacijoje „Žaibas“, kuriai vadovavo G. E. Lozino-Lozinsky. Jis dalyvavo kuriant ir kuriant daugkartinio naudojimo erdvėlaivį Buran, jo analoginius ir eksperimentinius pavyzdžius. Daugelis jo pasiūlytų techninių sprendimų buvo priimti kurti ir gaminti.
K.V. Shulikovas turi daugybę mokslinių darbų ir daugiau nei 30 išradimų aviacijos ir astronautikos srityje. Jam dalyvaujant (bendrai TsAGI, TsNII-30 MO, NII-2 MAP), buvo atliktas tyrimas „Raketų paleidimo aviacijos ir kosmoso komplekso tyrimas“, įskaitant „Gaminio įsibėgėjančio orlaivio išvaizdos tyrimą“. „100“, autorius V. N. Chelomey viršgarsinio lėktuvo T-4 pagrindu. Jis parengė vertikalaus kilimo ir tūpimo orlaivio projektą, įvairių orlaivių stabilizavimo ir valdymo sistemų projektus, SSRS mokslų akademijos didelio aukščio astronominės stoties stabilizavimo platformos projektą dideliam teleskopui pakelti. 7,5 tonos sveriantis į stratosferą, pripučiamų kopėčių, skirtų astronautų darbui atvirame kosmose, projektas ir kt.
Ladoga-9 UV
Pastaruoju metu jis parengė dviejų variklių daugiafunkcinių amfibinių lėktuvų „Ladoga-bA“ 6 vietų ir „Ladoga-9I“ 9-11 vietų projektus. 1997 m. amfibinių lėktuvų Ladoga-bA projektas buvo apdovanotas aukso medaliu pasaulinėje parodoje Briuselis-Eureka-97.
Norint valdyti traukos vektorių kietojo kuro raketiniame variklyje, nepatartina viso variklio montuoti į pakabą (išskyrus galimus variklius iš nonijė), todėl konstruktorių žinioje.
Ryžiai. 117. Purkštukų žoliapjovės
lieka tokie sprendimai: antgalyje montuojami mechaniniai valdymo paviršiai, nukreipiantys dujų srovę, purkštuko ar jo dalies sukimas, antrinis įpurškimas ir papildomų valdymo purkštukų naudojimas (panašiai kaip tai daroma skystojo kuro raketiniame variklyje).
Mechaniniai valdymo paviršiai, be aukščiau aptartų dujinių vairų ir deflektorių, apima slankiojančius ir besisukančius apdailos ąselius, parodytus fig. 117. Nukrypstančių paviršių poveikį dujų srovei galima apytiksliai apskaičiuoti pagal viršgarsinio srauto aplink profilį teoriją, tačiau norint gauti tikslias valdymo jėgos reikšmes (statmenos traukos jėgos komponentas variklis), priklausomai nuo deformacijos dydžio, būtini matavimai. Straipsnyje teigiama, kad purkštukai su tokiu dujų srauto valdymu leidžia gauti maksimalias šonines jėgas, pasiekiančias ašinę traukos komponentą, esant geram atkuriamumui. Nepaisant to, kad traukos vektoriaus valdymas judančių mechaninių paviršių pagalba praranda trauką dėl papildomo pasipriešinimo ir reikalauja kruopštaus tobulinimo bei technologinio darbo, kuriuo siekiama užtikrinti jų stiprumą ir vientisumą esant dideliam dinaminiam slėgiui, temperatūrai ir karščiui. srautus, jie buvo sėkmingai naudojami tokiose raketose kaip Polaris ir Bomark.
Sukamieji purkštukai užtikrina efektyviausią mechaninį dujų srauto valdymą, nes jie nesukelia reikšmingo traukos sumažėjimo ir yra konkurencingi masės charakteristikų atžvilgiu. Vienas iš tokio techninio sprendimo panaudojimo pavyzdžių – keturių rotacinių antgalių su kardanine pakaba ir rutuliniu šarnyru surinkimas, naudotas pirmoje Minuteman raketos pakopoje.
Sistema leido valdyti traukos vektorių posūkio, žingsnio ir riedėjimo plokštumose be pastebimo traukos praradimo, o dujų srovės nukreipimo kampas tiesiškai priklausė nuo purkštuko bloko sukimosi.
Tolesnis traukos vektoriaus valdymo metodų tobulinimas siejamas su modernesnėmis schemomis, leidžiančiomis nenaudoti kardaninės pakabos ir judančių karštų metalinių dalių, dedamų į kietojo kuro raketos antgalį. Šios schemos apima: a) Tehrol tipo purkštukų pakabos sistemą, sukurtą interorbitinių vilkikų kietojo kuro raketiniams varikliams (žr. 11 skyriaus 148 pav.); b) traukos vektoriaus valdymo sistema, naudojama stiprintuvo modulio variklyje su antgaliu ant šarnyrinės pakabos (žr. 11 skyriaus 150 pav.); c) naudojamas kietojo kuro stiprintuvo VKS „Space Shuttle“ antgalio tvirtinimo ant lanksčios atramos schemoje. Išsamiau apsvarstykime paskutinę schemą.
Ant pav. 118 parodytas TTU užpakalinis mazgas ir parodyta traukos vektoriaus valdymo sistemos blokų vieta, o fig. 119 parodytas lankstaus purkštuko jungties įtaisas. Jungiamasis mazgas yra korpusas, pagamintas iš lanksčios elastinės medžiagos su 10 arkinio profilio plieninių žiedinių tarpiklių. Pirmasis ir paskutinis armavimo žiedai tvirtinami prie fiksuotos antgalio dalies, kuri yra sujungta su variklio korpusu. Sukamojo antgalio pavaros yra maitinamos pagalbiniu maitinimo bloku. Jis susideda iš dviejų atskirų hidraulinių siurblių agregatų, perduodančių hidraulinę energiją į darbinius servo cilindrus, kurių vienas užtikrina purkštuko sukimąsi slydimo plokštumoje, o kitas – šoninio posūkio plokštumoje (120 pav.). Sugedus vienam iš agregatų, padidinama kito hidraulinė galia ir jis reguliuoja purkštuko įlinkį į abi puses. Pradedant nuo akceleratoriaus atskyrimo operacijos iki patekimo į vandenį, pavaros palaiko purkštuką neutralioje padėtyje. Servo cilindrai yra nukreipti į išorę 45° kampu orlaivio nuolydžio ir posūkio ašių atžvilgiu. Pažymėtina, kad pagalbinis jėgos agregatas, maitinantis traukos vektoriaus valdymo sistemos pavaras nagrinėjamame kietojo kuro raketiniame variklyje, veikia skystu vienkomponentiniu kuru - hidrazinu, kuris kataliziškai skaidomas dujų generatoriuje ant katalizatoriaus. aliuminio granulių, padengtų iridžiu, pavidalu.
10.3.1. ANTRINĖ INJEKCIJA
Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje buvo pasiūlytas pagalbinės darbinės medžiagos įpurškimo būdas į kietojo kuro raketos variklio antgalį, kad būtų galima valdyti traukos vektorių. ir pradėtas naudoti serijiniuose lėktuvuose
mašinos septintojo dešimtmečio pradžioje. Šiems tikslams naudojamos medžiagos yra inertiniai skysčiai, tokie kaip vanduo ir freonas-113, taip pat skysčiai, sąveikaujantys su vandeniliu degimo produktuose ir dviejų komponentų kuras (pavyzdžiui, hidrazinas).
Ryžiai. 121 parodytas įpurškimo įtakos srauto laukui purkštuke mechanizmas. Be to, kad įpurškiamas skystis pakeičia dalį išmetamųjų dujų, įpurškimas veda prie smūginių bangų sistemos (atskyrimo šoko ir sukelto lanko smūgio) susidarymo. Šoninis reaktyviosios jėgos komponentas atsiranda dėl dviejų poveikių: pirma, medžiagos impulso srautas, įpurškiamas per
Ryžiai. 118. (žr. skenavimą) Kietojo kuro stiprintuvo VKS "Space Shuttle" apatinis mazgas - maitinimo kabelis (12 vnt.); 2 - atraminis rėmas; 3 - traukos vektoriaus valdymo sistema (2 vnt.); 4 - gaubtas; 5 - priekinio purkštuko blokas; 6 - kietojo kuro užtaisas; 7 - prijungimo rėmas; 8 - telemetrijos įrangos blokas; 9 - tvarsčių žiedai; 10 - TTU atskyrimo sistemos varikliai (4 blokai); šilumos skydas.
(spustelėkite norėdami peržiūrėti nuskaitymą)
Ryžiai. 121. Antrinio įpurškimo mechanizmas. 1 - ribinis sluoksnis; 2 - atskyrimo šuolis; 3 - atskyrimo srauto riba; 4 - įpurškimo anga; 5 - galvos smūgis; 6 - įpurškimo zonos riba.
skylė, sukelia šoninės reaktyviosios jėgos atsiradimą; antra, papildoma šoninė jėga sukuriama dėl slėgio pasiskirstymo ant purkštuko sienelės pasikeitimo. Antrasis poveikis padidina šoninį komponentą, palyginti su tuo atveju, kai skystis įpurškiamas ne į aplinką, o tiesiai į aplinką. Pavyzdžiui, pučiant į purkštuką, buvo pastebėtas šoninės jėgos padidėjimas 2-3 kartus. Tokios traukos vektoriaus valdymo sistemos efektyvumas posūkio ir žingsnio plokštumose kietojo kuro raketų varikliams su vienu centriniu antgaliu priklauso nuo įleidimo angos vietos ir įpurškiamos medžiagos srauto greičio. Šoninio komponento dydis pučiant dujas į purkštuką arba įpurškiant neišgaruojantį skystį gali būti apskaičiuojamas kitu būdu (skirtingai nei aprašytas 10.2 skirsnyje), apytiksliai apytiksliai ribinio paviršiaus tarp įpurškiamos medžiagos ir pagrindinio srauto formą. puscilindris pusrutulio formos pagrindu.
Iš pagrindinio srauto pusės šį paviršių, lygiagrečiai sienai ir proporcingai baliono spinduliui, vidutiniam statiniam slėgiui srauto šerdyje, veikia slėgio jėga. Nepaisydami garavimo, maišymosi ir klampių jėgų ribiniame paviršiuje, rašome pusiausvyros sąlygą tarp įpurškamo skysčio momentinio srauto lygiagrečiai sienelei ir slėgio jėgos:
kur srauto greitis (manoma, kad jis lygus asimptotiniam skysčio srautui lygiagrečiai sienai), asimptotinis
suleidžiamos medžiagos norma. Jei darysime prielaidą, kad tai pasiekiama dėl izentropinio skysčio išsiplėtimo nuo stagnacijos slėgio iki slėgio, tai yra žinomas parametras, kuris priklauso tik nuo įpurškiamos medžiagos termodinaminių savybių. Vadinasi,
Sienai normalią jėgą sudaro trys komponentai: 1) normalus greitis prie įėjimo išėjimo, 2) skirtumas tarp slėgio jėgų angos išleidimo angoje su įpurškimu ir be jo ir 3) skirtumas tarp integralo per vidinį. antgalio paviršius nuo slėgio į sieną su įpurškimu ir be jo. Esant pakankamai mažiems purkštukų atidarymo kampams, šoninės jėgos išraiška turi tokią formą
kur awx yra purkštuko išleidimo angos angos pusė kampas, bematis koeficientas, priklausantis nuo purkštuko geometrinių charakteristikų, įleidimo angos vietos ir medžiagos savitosios šiluminės talpos santykio išmetamosiose dujose reaktyvinis. Skaičiavimas pagal šią formulę gerai sutampa su eksperimentiniais duomenimis.
Jei reikalingas traukos vektoriaus valdymas riedėjimo plokštumoje, tuomet galima naudoti du purkštukus arba į išleidimo angą sumontuoti porą plonų išilginių skiriamųjų briaunų ir per atitinkamas angas įpurškiamas skystis. Iš pav. 122 matyti, kad skylės užtikrina žingsnio valdymą, skyles posūkiui ir jungties įpurškimui arba ritinimui. Vėjo tunelyje, kuriame įpurškiamas skystis yra vanduo, buvo atliktas parametrinis slėgio pasiskirstymo tokiame purkštuke ir jo kitimo, priklausomai nuo antrinio ir pagrindinio srauto santykio, tyrimas bei optimali antrinio įpurškimo įleidimo angų padėtis. buvo pasiryžęs. Vėliau šie rezultatai buvo panaudoti kuriant specialų prietaisą, kuriame buvo sudegintas nedidelis monopropelento, kurio pagrindą sudaro PCA, įkrova, o į purkštuką įpurškiamas freonas-113 (123 pav.). Variklis buvo sumontuotas dviejuose tiksliuose guoliuose, leidžiančius jam laisvai (be trinties) judėti riedėjimo plokštumoje. Sukimosi momentas buvo matuojamas naudojant dvi sijas, suvirintas statmenai pereinamajai movai, pritvirtintai prie kietojo kuro raketinio variklio priekinio dugno. Sijos buvo standžiai įdėtos į stovą ir sulenktos, kai buvo pritaikytas sukimo momentas. Matavimo tiltelis su deformacijos matuokliais,
Ryžiai. 122. Kietojo kuro raketinio variklio centrinio purkštuko, užtikrinančio valdymą pagal tris ašis, schema.
padėtas ant sijų, davė signalą, kuris kinta proporcingai momentui.
Rezultatai pateikti pav. 124 rodo, kad įpurškiamos medžiagos įleidimo angų vieta turi mažai įtakos sukimo momentui, todėl nukrypimai siekia tik 10-15% (tai nenuostabu, nes angų padėtis buvo parinkta remiantis bandymais su šaltu darbiniu skysčiu ), ir specifinio impulso sumažėjimą dėl
Ryžiai. 123. Suoliuko įrengimo schema.
Ryžiai. 124. (žr. nuskaitymą) Eksperimentiniai duomenys apie įpurškiamo srauto priklausomybę nuo sukimo momento ir traukos santykio (a) bei specifinio impulso ir papildomos ašinės traukos dedamosios (b).
montuojant antgalyje išilgines briaunas, tai kompensuojama skysčio įpurškimu, o padidėjus skysčio srautui savitasis impulsas didėja.
„Slalomo“ riedmenys yra identiški, tai yra, jie taip pat yra dideli, tačiau visiškai nėra pasukamumo! Tuo pačiu greičiu, kuriuo „atsitiktinai“ versija slydo priekyje, „Outlander Sport“ tiesiog sukasi ir važiuoja. Kontrastas ypač ryškus mažėjančio spindulio lanke, kur automobilio elgesys atrodė visiškai nerealus. Jei įprasta versija vargu ar galėjo įveikti šį pratimą 30 km / h greičiu, tai naujoji modifikacija, turinti S-AWC, lengvai jį atliko 40 km / h greičiu.
Automobilis daug patikimiau elgiasi tiek ratu (slysti prasideda vėliau), tiek „persirikiuojant“, kurį taip pat galima pravažiuoti didesniu greičiu ir, skirtingai nei įprasta versija, beveik be dreifo. Žodžiu, „Outlander Sport“ elgesio ekstremaliomis sąlygomis kitaip nei stebuklingu pavadinti negalima – krosoveris tarsi nepaiso fizikos dėsnių. Dabar pažiūrėkime, ar skirtumas bus pastebimas važiuojant viešaisiais keliais.
Beveik sportininkas
Pirmiausia prisiminkime jausmą, kai važinėjame įprastu „Outlander“, be „Sport“ priešdėlio pavadinime, tai yra, be S-AWC. Krosoveris puikiai stovi tiesioje linijoje, nepaiso nelygumų ir provėžų, tačiau greitai įvažiuojant posūkiuose vairuotojui kyla nesaugumo jausmas dėl didelių riedėjimų ir vairo reaktyviosios jėgos trūkumo. Bet jei važiuoji ramiai, viskas grįžta į savo vėžes. Važiavimas vyksta aukštyje, nors važiuoklė nebegali susidoroti su atvirai sulaužytu asfaltu. Tačiau Sankt Peterburgo apylinkėse, kur vyko testas, keliai vietomis tokie prasti, kad važiuoti ne automobiliu, o baku tiesiog tinka. Tarp trūkumų pastebiu aiškų važiavimo ant galinės sofos sklandumo pablogėjimą, palyginti su priekinėmis sėdynėmis. Be to, antroje eilėje sėdintys keleiviai sunkiai girdi priekyje sėdinčius dėl stipraus padangų triukšmo.
Verta pasakyti, kad šis automobilis buvo pagamintas 2013 m. O 2014 metais krosoveris sulaukė labai reikšmingų patobulinimų. Taigi turiu galimybę ne tik pasidomėti, kaip važiuoja „Outlander Sport“ modifikacija, bet ir praktiškai įvertinti kitas naujoves. Visų pirma atkreipiu dėmesį į labiau surinktą pakabą, kuri pradėjo šiek tiek daugiau kartoti asfalto mikroprofilį. Tačiau atnaujinta važiuoklė geriau atlaiko rimtus smūgius, o įprastomis važiavimo sąlygomis yra atsparesnė riedėjimui. Nuo 2014 m. visos „Outlander“ modifikacijos gavo šią sustabdymą.
Tačiau tvirtesnis vairas yra tik „Outlander Sport“ versijos prerogatyva. O automobilio pojūtis tapo visiškai kitoks: jis tarsi įtempė raumenis, o aš nebejaučiu nesaugumo greitai įveikiant posūkius. Be to, krosoverio elgesyje pasirodė sportinės natos! Man šis automobilis daug labiau patinka.
Be to, žymiai pagerėjo galinių keleivių komfortas, visų pirma akustinis. Visos 2014-ųjų „Outlander“ modifikacijos gavo papildomą garso izoliaciją, ir tai pastebima „plika ausimi“ - dabar ramiai kalbuosi su vairuotoju, sėdėdamas ant galinės sofos. Stebėtina, kad kietesnė pakaba mažiau drebėjo. Taip, taip, tai atsitinka, kai važiuoklė yra tinkamai sukonfigūruota.
Kalbant apie S-AWC, normaliai važiuojant jo darbo niekaip nesijaučia. To buvo galima tikėtis. Sistema nepastebimai atlieka savo darbą, už ką garbė ir pagyrimas. Žodžiu, „Mitsubishi Outlander“ kasmet gerėja. 2015 m. krosoveris turės visuotinį atnaujinimą. Taigi, laukiame naujo susitikimo.
„Mitsubishi Outlander Sport 3.0“ specifikacijos
