Kontrolēts vilces vektors
Vilces vektora vadība (PVC) reaktīvais dzinējs - dzinēja reaktīvās plūsmas novirze no virziena, kas atbilst kreisēšanas režīmam.
Šobrīd vilces vektora vadība tiek nodrošināta galvenokārt, pagriežot visu sprauslu vai tās daļu.
1. att.: Sprauslu shēmas ar mehānisko UVT: a) - ar plūsmas novirzi zemskaņas daļā; b) - ar plūsmas novirzi virsskaņas daļā; c) - kombinēts.
Shēmu ar plūsmas novirzi zemskaņas daļā raksturo mehāniskā novirzes leņķa sakritība ar gāzes dinamisko leņķi. Shēmai ar novirzi tikai virsskaņas daļā gāzes dinamiskais leņķis atšķiras no mehāniskā.
2. att.: Sprauslas shēma ar CGWT, izmantojot atmosfēras gaisu aksiālās plūsmas režīmā: 1-jaudas plūsma; 2-izmesta atmosfēras kontroles plūsma; 3 gredzenu apvalks, kas fiksēts uz sadalošām ribām; 4-atdalošas ribas.
3. att.: Sprauslas shēma ar GUVT maksimālās vilces vektora novirzes režīmā: 1-slēgts sektors; 2-atvērtais sektors; 3-zema spiediena reģions.
Gāzes dinamiskā sprausla izmanto "strūklas" paņēmienu, lai mainītu sprauslas efektīvo laukumu un novirzītu vilces vektoru, savukārt sprausla nav mehāniski regulējama. Šai sprauslai nav karstu, ļoti noslogotu kustīgu daļu, tā labi saskan ar lidmašīnas konstrukciju, kas samazina pēdējās masu.
Fiksētās sprauslas ārējās kontūras var vienmērīgi iekļauties lidmašīnas kontūrās, uzlabojot sliktas redzamības rādītājus. Šajā sprauslā gaisu no kompresora var novirzīt uz inžektoriem kritiskajā daļā un izplešanās daļā, lai attiecīgi mainītu kritisko sekciju un kontrolētu vilces vektoru.
Saites
- RD-133 - vietnē airwar.ru
Literatūra
- Bezverbijs V.K., Zernovs V.N., Pereļigins B.P. Gaisa kuģu konstrukcijas parametru izvēle .. - M .: MAI., 1984.
- Nr.36 // Ekspresinformācija. Sērija: aviācijas dzinēju ēka .. - M .: CIAM., 2000
- Krasnovs N.F. Aerodinamika. 2 // Aerodinamika. Aerodinamisko aprēķinu metodes.- M.: VSh, 1980.g.
- Švets A.I. Nesošo formu aerodinamika.- Kijeva: VSH, 1985.
- Zalmanzon L.A. Pneimonijas elementu teorija. - M.: Nauka, 1969. - S. 508.
- 2 // Pieredze gāzes dinamiskās vilces vektora vadības ierīces izveidē.Abstracts. Kuzņecova", 2001. - S. 205-206.
Vai tā daļas.
Enciklopēdisks YouTube
-
1 / 5
Pirmie eksperimenti, kas saistīti ar mainīga vilces vektora praktisko ieviešanu lidmašīnās, tika veikti 1957. gadā un tika veikti Apvienotajā Karalistē kā daļa no programmas, lai izveidotu kaujas lidmašīnu ar vertikālu pacelšanos un nosēšanos. Prototips ar apzīmējumu P.1127 bija aprīkots ar divām 90° rotējošām sprauslām, kas novietotas lidaparāta sānos uz smaguma centra līnijas, kas nodrošināja kustību vertikālā, pārejas un horizontālā lidojuma režīmā. Pirmais R.1127 lidojums notika 1960. gadā, un 1967. gadā uz tā bāzes tika izveidota pirmā sērijveida Harrier VTOL lidmašīna.
Būtisks solis uz priekšu dzinēju ar mainīgu vilces vektoru attīstībā VTOL programmu ietvaros bija padomju virsskaņas VTOL Yak-41 izveide 1987. gadā. Šīs lidmašīnas galvenā atšķirīgā iezīme bija trīs dzinēju klātbūtne: divi paceļami un viens paceļams lidojums ar rotējošu sprauslu, kas atrodas starp astes stieņiem. Pacēlāja-galvenā dzinēja sprauslas trīs sekciju konstrukcija ļāva no horizontālas pozīcijas nogriezties uz leju par 95 °. \
Manevrēšanas īpašību paplašināšana
Pat veicot darbu pie R.1127, testētāji pamanīja, ka novirzāma vilces vektora izmantošana lidojumā nedaudz atvieglo lidmašīnas manevrēšanu. Tomēr nepietiekamā tehnoloģiju attīstības līmeņa un VTOL programmu prioritātes dēļ nopietns darbs manevrēšanas spēju palielināšanas jomā OBT dēļ netika veikts līdz 80. gadu beigām.
1988. gadā uz iznīcinātāja F-15 B bāzes tika izveidots eksperimentāls lidaparāts ar dzinējiem ar plakanām sprauslām un vilces vektora novirzi vertikālā plaknē. Testa lidojumu rezultāti liecināja par OBT augsto efektivitāti gaisa kuģa vadāmības uzlabošanai pie vidējiem un lieliem uzbrukuma leņķiem.
Apmēram tajā pašā laikā Padomju Savienībā tika izstrādāts dzinējs ar apļveida sekcijas sprauslas asimetrisku novirzi, pie kura darbs tika veikts paralēli darbam ar plakanu sprauslu ar novirzi vertikālā plaknē. Tā kā plakanas sprauslas uzstādīšana reaktīvajam dzinējam ir saistīta ar 10-15% vilces zudumu, priekšroka tika dota apaļai sprauslai ar asimetrisku novirzi, un 1989. gadā pirmais iznīcinātāja Su-27 lidojums ar notika eksperimentālais dzinējs.
Darbības princips
Shēmu ar plūsmas novirzi zemskaņas daļā raksturo mehāniskā novirzes leņķa sakritība ar gāzes dinamisko leņķi. Shēmai ar novirzi tikai virsskaņas daļā gāzes dinamiskais leņķis atšķiras no mehāniskā.
Sprauslas shēmas dizains, kas parādīts attēlā rīsi. 1.a, jābūt papildu mezglam, kas nodrošina sprauslas novirzi kopumā. Sprauslas shēma ar plūsmas novirzi tikai virsskaņas daļā ieslēgta rīsi. 1b patiesībā tam nav īpašu elementu, kas nodrošinātu vilces vektora novirzi. Šo divu shēmu darbības atšķirības izpaužas faktā, ka, lai nodrošinātu vienādu efektīvo vilces vektora novirzes leņķi, shēmai ar novirzi virsskaņas daļā ir nepieciešami lieli vadības griezes momenti.
Piedāvātās shēmas prasa arī atrisināt problēmas, kas saistītas ar pieņemamu svara un izmēra īpašību, uzticamības, resursu un ātruma nodrošināšanu.
Ir divas vilces vektora vadības shēmas:
- ar vadību vienā plaknē;
- ar vadību visās plaknēs (ar visu aspektu novirzi).
Gāzes dinamiskā vilces vektora vadība (GUVT)
Augstas efektivitātes vilces vektora vadību var panākt, izmantojot gāzes dinamiskā vilces vektora kontrole (GUVT) asimetriskas vadības gaisa padeves dēļ uz sprauslas ceļu.
Gāzes dinamiskā sprausla izmanto "strūklas" paņēmienu, lai mainītu sprauslas efektīvo laukumu un novirzītu vilces vektoru, savukārt sprausla nav mehāniski regulējama. Šai sprauslai nav karstu, ļoti noslogotu kustīgu daļu, tā labi saskan ar lidmašīnas konstrukciju, kas samazina pēdējās masu.
Fiksētās sprauslas ārējās kontūras var vienmērīgi iekļauties lidmašīnas kontūrās, uzlabojot konstruktīvi sliktas redzamības īpašības. Šajā sprauslā gaisu no kompresora var novirzīt uz inžektoriem kritiskajā daļā un izplešanās daļā, lai attiecīgi mainītu kritisko sekciju un kontrolētu vilces vektoru.
Vadības spēku veidošanu nodrošina šāda darbību secība.
- Pirmajā sprauslas fāzē (5. att.) palielināt sprauslas izplešanās daļas atloku novirzes leņķi - leņķi α paplašināmās daļas izejas durvju uzstādīšana 3 sprauslas.
- Otrajā fāzē (6. att.), vadības spēku veidošanās režīmā uz sprauslas virsmas daļu tiek atvērti amortizatori 8 atmosfēras gaisa iekļūšanai uzgaļas izplešanās daļas sānu virsmas daļā 3 . Ieslēgts att.6 parādīts skats A un atmosfēras gaisa ieplūdes virziens caur atvērtām atverēm ar atlokiem sānu virsmas daļā. Amortizatora pārslēgšana 8 sprauslas sānu izplešanās daļas pretējā pusē noved pie strūklas un dzinēja vilces vektora novirzes leņķī β pretējā virzienā.
Lai radītu vadības spēkus dzinējā ar virsskaņas sprauslu, varat nedaudz mainīt esošās sprauslas virsskaņas daļu. Šī salīdzinoši nesarežģītā modernizācija prasa minimālas sākotnējās, parastās sprauslas galveno detaļu un mezglu izmaiņas.
Projektējot nedrīkst mainīt lielāko daļu (līdz 70%) sprauslas moduļa komponentu un detaļu: stiprinājuma atloku pie dzinēja korpusa, galveno korpusu, galvenās hidrauliskās piedziņas ar stiprinājuma punktiem, sviras un kronšteinus, kā arī kā kritiskās sekciju durvis. Tiek mainītas sprauslas izplešanās daļas virsbūvju un starpliku konstrukcijas, kuru garums palielinās un kurās tika izveidoti caurumi ar rotējošiem amortizatoriem un hidrauliskām piedziņām. Turklāt mainās ārdurvju konstrukcija, un tām paredzētie pneimatiskie cilindri tiek aizstāti ar hidrauliskajiem cilindriem ar darba spiedienu līdz 10 MPa (100 kg / cm 2).
Noraidīts vilces vektors
Noraidīts vilces vektors (OBT) - sprauslas funkcija, mainot strūklas izplūdes virzienu. Izstrādāts, lai uzlabotu lidmašīnas taktiskās un tehniskās īpašības. Regulējama strūklas sprausla ar novirzāmu vilces vektoru - ierīce ar mainīgiem, atkarībā no dzinēja darbības režīmiem, kritisko un izplūdes posmu izmēriem, kuru kanālā tiek paātrināta gāzes plūsma, lai radītu strūklas vilces spēku un iespēju novirzot vilces vektoru visos virzienos.
Pielietojums mūsdienu lidmašīnās
Pašlaik vilces vektora novirzīšanas sistēma tiek uzskatīta par vienu no mūsdienu kaujas lidmašīnu būtiskiem elementiem, jo tās izmantošanas dēļ ievērojami uzlabojas lidojuma un kaujas īpašības. Aktīvi tiek pētīti arī esošās kaujas lidmašīnu, kurām nav OVT, modernizācijas jautājumi, nomainot dzinējus vai uzstādot OVT agregātus parastajiem dzinējiem. Otro versiju izstrādāja viens no vadošajiem Krievijas turboreaktīvo dzinēju ražotājiem - uzņēmums Klimov, kas ražo arī pasaulē vienīgo sērijveida sprauslu ar vilces vektora novirzi no visa leņķa, lai uzstādītu uz RD-33 dzinējiem (MiG- 29 iznīcinātāju saime) un AL-31F (Su zīmola iznīcinātāji).
Kaujas lidmašīna ar vilces vektora vadību:
Ar vilces vektora asimetrisku novirzi
- Su-27SM2 (dzinējs AL-31F-M1, produkts 117S)
- Su-30 (AL-31FP dzinējs)
- PAK FA (prototips)
- F-15S (eksperimentāls)
Mūsdienās VTOL lidmašīnas vairs nav kuriozs. Darbs šajā virzienā galvenokārt sākās 50. gadu vidū un gāja dažādos virzienos. Izstrādes darbu gaitā tika izstrādātas lidmašīnas ar pagrieziena iekārtām un virkne citu. Bet starp visiem uzlabojumiem, kas nodrošināja vertikālu pacelšanos un nosēšanos, tikai viens ir saņēmis cienīgu attīstību - sistēma vilces vektora maiņai, izmantojot reaktīvo dzinēju rotācijas sprauslas. Tajā pašā laikā dzinējs palika nekustīgs, Harrier un Yak-38 iznīcinātāji, kas aprīkoti ar līdzīgām spēkstacijām, tika nodoti sēra ražošanai.
Tomēr ideja par rotējošo sprauslu izmantošanu vertikālās pacelšanās un nosēšanās nodrošināšanai sakņojas 40. gadu vidū, kad OKB-155 sienās, kuru vadīja galvenais dizainers A.I. Mikojans pēc iniciatīvas tika izstrādāts šādas lidmašīnas projekts. Tās autors bija Konstantīns Vladimirovičs Pelenbergs (Šulikovs), kurš strādāja Dizaina birojā no tā dibināšanas dienas.
Ir vērts atzīmēt, ka tālajā 1943. gadā K.E. Tāpat Pelenbergs pēc savas iniciatīvas izstrādāja projektu iznīcinātājam ar īsu pacelšanos un nosēšanos. Ideju par šādas mašīnas izveidi radīja dizainera vēlme samazināt pacelšanās distanci, lai nodrošinātu kaujas darbu no vācu lidmašīnu bojātajiem frontes lidlaukiem.
30. – 40. gadu mijā daudzi lidmašīnu dizaineri pievērsa uzmanību problēmai, kā samazināt lidmašīnas pacelšanās un nosēšanās attālumu. Taču savos projektos viņi to mēģināja atrisināt, palielinot spārnu pacēlumu, izmantojot dažādus tehniskus jauninājumus, kā rezultātā radās visdažādākie dizaini, no kuriem daži sasniedza prototipus. Tika uzbūvēti un pārbaudīti divplākšņi ar izvelkamu apakšspārnu lidojumā (V.V.Ņikitina un V.V.Ševčenko konstruētie IS iznīcinātāji) un monoplāni ar spārnu, kas izplešas lidojuma laikā (RK lidmašīna, ko projektējis G.I. Bakšajevs). Turklāt testēšanai tika nodota visdažādākā spārna mehanizācija - izvelkamas un plivināmas līstes, dažāda veida atloki, sadalīti spārni un daudz kas cits. Taču šie jauninājumi nevarēja būtiski samazināt pacelšanās un ieskrējiena distanci.
K.V.Pelenbergs savā projektā koncentrējās nevis uz spārnu, bet gan uz elektrostaciju. Laikā no 1942.-1943. viņš izstrādāja un rūpīgi analizēja vairākas iznīcinātāju shēmas, kurās tika izmantotas izmaiņas vilces sektorā novirzīto dzenskrūves dēļ, lai samazinātu pacelšanos un pārvietošanos. Spārns un apspalvojums šajos gadījumos tikai palīdzēja sasniegt galveno uzdevumu.
Rezultātā izstrādātais iznīcinātājs bija divu staru shēmas monoplāns ar trīsriteņu šasiju ar priekšējo atbalstu. Attālinātas sijas savienoja spārnu ar astes bloku, kuram bija visu kustīgs stabilizators. Galvenā šasijas iekārta atradās uz sijām, kājnieku ieroči un lielgabalu ieroči atradās priekšējā fizelāžā.
Elektrostacija atradās aizmugurējā fizelāžā aiz kabīnes. Jauda caur pārnesumkārbu un iegarenām vārpstām tika pārnesta uz diviem stūmējdzenskrūvēm, kuriem bija savstarpēji pretēja rotācija. Pēdējais novērsa reaktīvo momentu un palielināja dzenskrūves grupas efektivitāti.
Pacelšanās un nosēšanās laikā dvīņu dzenskrūves ar hidrauliskās piedziņas palīdzību varēja pagriezt uz leju attiecībā pret pārnesumkārbas asi, tādējādi radot vertikālu celšanas spēku. Divu staru shēma pilnībā veicināja propelleru brīvu kustību, savukārt novirzītā stāvoklī tos nedaudz aizsedza fizelāža un spārns. Tuvojoties zemei vai lidojot tās tuvumā, propelleriem bija jāveido sablīvēta gaisa laukums zem lidmašīnas, radot gaisa spilvena efektu. Tajā pašā laikā palielinājās arī to efektivitāte.
Protams, griežot skrūves no garenass uz leju, radās niršanas moments, taču tas tika atvairīts divos veidos. No vienas puses, visa kustīgā stabilizatora, kas darbojas dzenskrūvju aktīvās pūšanas zonā, novirze par negatīvu leņķi. No otras puses, spārnu konsoles novirze hordas plaknē uz priekšu leņķī, kas atbilst balansēšanas nosacījumiem noteiktam vilces vektora virzienam. Lidmašīnai pārejot uz horizontālu lidojumu pēc pacelšanās drošā augstumā, propelleri pagriezās sākotnējā stāvoklī.
Šī projekta īstenošanas gadījumā piedāvātajam iznīcinātājam varētu būt ļoti īss pacelšanās attālums, taču vertikālai pacelšanās gadījumā ar tobrīd pastāvošo jaudu acīmredzami nepietika. Tāpēc šādam projektam, lai samazinātu pacelšanās un nosēšanās attālumus, kā arī pacelšanos un nosēšanos pa stāvu trajektoriju tuvu vertikālei, bija nepieciešams viens lieljaudas motors vai divi, kas sinhroni strādāja uz vienas vārpstas.
Projektēja K.B. Pelenberga iznīcinātāja projekts ir interesants ar to, ka tas ar lielu efektivitāti izmantoja propellera vilci, lai radītu papildu pacēlumu lidaparātam un aerodinamiskās balansēšanas līdzekļi tam laikam neparasti - kustīgs spārns jeb, kā to tagad dēvē par mainīgas ģeometrijas spārnu, kā arī vadāms. stabilizators. Interesanti atzīmēt, ka šie un daži citi tehniskie jauninājumi, ko projektētājs piedāvāja šajā projektā, lielā mērā apsteidza savu laiku. Tomēr nākotnē viņi atrada cienīgu pielietojumu gaisa kuģu nozarē.
Īsā pacelšanās un nosēšanās iznīcinātāja projekts palika projekts, taču tas tikai pastiprināja autora vēlmi izveidot vertikālu pacelšanās un nosēšanās lidmašīnu. Konstantīns Vladimirovičs saprata, ka vertikālās pacelšanās iespēja militārajai aviācijai pavēra nenovērtējamas taktiskās iespējas. Šajā gadījumā lidmašīna varētu būt balstīta uz nebruģētiem lidlaukiem, izmantojot ierobežota izmēra teritorijas, un uz kuģu klājiem. Jau toreiz bija skaidrs šīs problēmas aktualitāte. Turklāt, pieaugot iznīcinātāju maksimālajiem lidojuma ātrumiem, to nosēšanās ātrums neizbēgami pieauga, kas padarīja nosēšanos sarežģītu un nedrošu, turklāt palielinājās nepieciešamais skrejceļu garums.
Lielā Tēvijas kara beigās, kad mūsu valstī parādījās sagūstītie vācu reaktīvie dzinēji YuMO-004 un BMW-003 un pēc tam Derwent-V, Nin-I un Nin-II dzinēji, kas iegādāti no angļu uzņēmuma Rolls-Royce. ”, izdevās veiksmīgi atrisināt daudzas problēmas iekšzemes reaktīvo lidmašīnu nozarē. Tiesa, to jauda joprojām bija nepietiekama, lai atrisinātu uzdevumu, taču tas neapturēja lidmašīnas konstruktora darbu. Šajā laikā Konstantīns Vladimirovičs strādāja ne tikai galvenā dizainera A.I. dizaina birojā. Mikojans, bet arī pasniedza Maskavas Aviācijas institūtā.
Izstrādājot iznīcinātāju ar vertikālu pacelšanos un nosēšanos, kurā kā spēkstaciju izmantoja turboreaktīvo dzinēju (TRD), K.V. Pelenbergs sāka 1946. gada sākumā pēc savas iniciatīvas, un līdz gada vidum mašīnas projekts kopumā tika pabeigts. Tāpat kā iepriekšējā projektā, viņš izvēlējās shēmu ar fiksētu spēkstaciju, un vertikālā pacelšanās nodrošināja mainīgu vilces vektoru.
Piedāvātās shēmas iezīme bija tāda, ka reaktīvā dzinēja cilindriskā sprausla beidzās divos simetriski atšķirīgos kanālos, kuru galā tika uzstādītas sprauslas, kas rotē vertikālā plaknē.
Ierosinātās ierīces būtiska priekšrocība bija dizaina vienkāršība, nepieciešamība mainīt paša dzinēja sprauslu un salīdzinošā vadības vienkāršība. Tajā pašā laikā sprauslu rotācija neprasīja lielāku piepūli un sarežģītas ierīces, kā, piemēram, vilces vektora maiņas gadījumā, pagriežot visu spēkstaciju.
Konstantīna Vladimiroviča izstrādātais iznīcinātājs bija monoplāns ar modificētu dzinēja izkārtojumu. Tolaik jaudīgākajam angļu Nin-II turboreaktīvajam dzinējam ar vilci 2270 kgf bija paredzēts kalpot kā spēkstacija. Gaisa padeve tai tika veikta caur frontālo gaisa ieplūdi. Izkārtojot mašīnu, viena no galvenajām prasībām bija, lai vilces vektora ass, kad sprauslas tika novirzītas, šķērsotu tuvu lidmašīnas smaguma centram. Sprauslas atkarībā no lidojuma režīma bija jāpagriež vislabvēlīgākajos leņķos no 0 līdz 70 °. Lielākā sprauslas novirze atbilda piezemēšanās, ko bija plānots veikt pie maksimālās dzinēja darbības. Lidmašīnas palēnināšanai bija paredzēts izmantot arī vilces vektora izmaiņas.
Tikmēr elektrostacijas novietojuma dēļ 10-15° leņķī attiecībā pret cīnītāja horizontālo līniju sprauslas novirzes diapazons no dzinēja ass bija no +15° līdz -50°. Piedāvātais dizains labi iekļaujas fizelāžā. Atbilstoša sprauslu griešanās plaknes rotācija un slīpums ļāva tos neizkliedēt pārāk tālu vienu no otra. Savukārt tas ļāva palielināt kanālu diametru - šis diezgan kritiskais parametrs tika optimizēts, ņemot vērā fizelāžas vidusdaļu, lai kanāli iekļautos tā izmēros.
Tehnoloģiski abi fiksētajai daļai savienotie kanāli kopā ar rotācijas vadības mehānismu bija viens mezgls, kas ar atloka palīdzību tika savienots ar cilindrisko dzinēja uzgali. Sprauslas tika piestiprinātas pie kanālu galiem ar vilces gultņu palīdzību. Lai aizsargātu kustīgo savienojumu no karstu gāzu iedarbības, sprauslas malas bloķēja rotācijas plaknes spraugu. Gultņu piespiedu dzesēšana tika organizēta, paņemot gaisu no atmosfēras.
Sprauslu novirzīšanai bija paredzēts izmantot hidraulisko vai elektromehānisko piedziņu, kas uzstādīta uz sprauslas fiksētās daļas, un tārpu zobratu ar zobrata sektoru, kas fiksēts uz sprauslas. Jaudas piedziņu pilots vadīja attālināti vai automātiski. Rotācijas leņķu vienlīdzība tika panākta, vienlaikus aktivizējot piedziņas. To vadība tika sinhronizēta, un ierobežojošais novirzes leņķis tika fiksēts ar ierobežotāju. Sprausla bija aprīkota arī ar virzošajām lāpstiņām un korpusu, kas paredzēts tā dzesēšanai.
Tādējādi gāzes strūkla ir kļuvusi par diezgan spēcīgu līdzekli vertikālās pacelšanās un nosēšanās nodrošināšanai. Tā izmantošana kā nosēšanās palīglīdzeklis iznīcinātājam ar dzinēja vilci aptuveni 2000 kgf samazināja spārna laukumu tik daudz, ka to faktiski varēja pārvērst par vadības orgānu. Būtisks spārna izmēru samazinājums, kas lielā skaitā M, kā zināms, veido galveno gaisa kuģa pretestību, ļāva ievērojami palielināt lidojuma ātrumu.
Iepazinies ar projektu. A.I. Mikojans ieteica K.V. Pelenbergam reģistrēt to kā izgudrojumu. 1946. gada 14. decembrī attiecīgie dokumenti tika nosūtīti Aviācijas rūpniecības ministrijas Izgudrojumu birojam. Iesniegumā, kas nosūtīts kopā ar paskaidrojuma rakstu un rasējumiem ar nosaukumu “Grozāmā reaktīvā sprausla”, autors lūdza reģistrēt šo priekšlikumu kā izgudrojums "lai nodrošinātu prioritāti".
Jau 1947. gada janvārī MAP tehniskajā daļā notika ekspertu komisijas sēde tehnisko zinātņu kandidāta V.P. vadībā. Gorskis. Komisijā bija arī A.N. Volokovs, B.I.Čeranovskis un L.S. Kamennomostskis. Komisija 28.janvāra lēmumā atzīmēja, ka šis priekšlikums principā ir pareizs un ieteica autoram turpināt strādāt šajā virzienā. Vienlaikus viņa norādīja, ka spārna laukuma samazināšana nav piemērota, jo spēkstacijas atteices gadījumā lidmašīnas nosēšanās būs problemātiska.
Drīz vien lidmašīnas projekts saņēma konstruktīvu izpēti tiktāl, ka deva autoram pamatu tā izskatīšanai TsAGI, CIAM, Plant Nr. 300 Projektēšanas birojā un citās organizācijās, kur projekts arī saņēma pozitīvu novērtējumu. Rezultātā 1950. gada 9. decembrī K.V. Pelenbergu pieņēma izskatīšanai Valsts progresīvo tehnoloģiju ieviešanas tautsaimniecībā komitejas Izgudrojumu un atklājumu birojā. Tajā pašā laikā ierosinātā izgudrojuma publicēšana tika aizliegta.
Protams, projekts vēl neaptvēra un nevarēja uzreiz aptvert visus smalkumus, kas saistīti ar vertikāli paceļoša gaisa kuģa izveidi. Jo īpaši tāpēc, ka man bija jāstrādā vienai. Bet, lai gan bija daudz tehnisku grūtību un jaunu problēmu, jau tad kļuva skaidrs, ka projekts ir reāls, ka tas ir sākums jaunam virzienam mūsdienu aviācijā.
Rotācijas sprausla viena pati neatrisināja visas problēmas, kas rodas vertikālās pacelšanās laikā. Kā teikts IAP ekspertu komisijas lēmumā,
"... mainoties gāzes strūklas virzienam, mainīsies gaisa kuģa stabilitāte un līdzsvars, kas radīs kontroles grūtības pacelšanās un nosēšanās laikā."
Tāpēc papildus vilces vektora maiņai bija jāatrisina jautājums par mašīnas stabilizēšanu, jo, ja spārna un astes bloks netika izpūstas ar gaisa plūsmu, tie vairs nepildīja stabilizatoru lomu.
Lai atrisinātu šo problēmu, Konstantīns Vladimirovičs izstrādāja vairākas stabilizācijas iespējas. Pirmkārt, gaisa kuģa nelīdzsvarotību vilces vektora novirzes laikā lidojuma laikā var novērst, mainot stabilizatora uzbrukuma leņķus. Otrkārt, pie maziem lidojuma ātrumiem viņš ierosināja izmantot papildu strūklas ierīci (autonomu vai izmantojot izplūdes gāzes no dzinēja kompresora daļas). Darbs pie otrās metodes bija visgrūtākais uzdevums, jo bez izpētes un pūšanas vēja tunelī nebija iespējams spriest par lidmašīnas uzvedību ar novirzītu gāzes strūklu pie zemes.
Fakts ir tāds, ka tad, kad sākotnējie šķērsvirziena traucējumi rodas zemes tuvumā, strauji palielinās spārna leņķiskais paātrinājums, kas noved pie kritiskiem gaisa kuģa sānsveres leņķiem. Ar manuālu sānu stabilizācijas vadību pilotam subjektīvu iemeslu dēļ nav laika laicīgi reaģēt uz sākotnējā ripojuma parādīšanos. Vadības ievades aizkaves, kā arī noteiktas sistēmas inerces rezultātā manuālā vadība nevar garantēt ātru un uzticamu traucētā šķērseniskā līdzsvara atjaunošanos. Turklāt no reaktīvā dzinēja lejupejošā gāzes plūsma, uztverot blakus esošās gaisa masas, izraisa gaisa plūsmu no spārna augšējās virsmas uz apakšējo, kā rezultātā spiediens spārna augšpusē palielinās un samazinās zem tā. Tas samazina spārna pacelšanas spēku, pasliktina amortizāciju un apgrūtina gaisa kuģa stabilizēšanu ripojumā. Tāpēc jo īpaši sānsveres vadībai bija nepieciešama divas līdz trīs reizes lielāka jutība nekā slīpuma kontrolei.
Šajā sakarā 1953. gadā K.V. Pelenbergs izstrādāja sānu stabilizācijas sistēmu savam VTOL iznīcinātāja projektam. Tās īpatnība bija divu ripošanas žiroskopu stabilizatoru izmantošana lidmašīnā, kas tika novietoti uz spārna (pa vienam katrā konsolē) maksimālā attālumā no mašīnas garenass. Viņu darbam tika izmantota daļa no turboreaktīvo dzinēja gāzes strūklas enerģijas. Sistēma tika nodota ekspluatācijā ar žiroskopu palīdzību, kas ir gaisa kuģa stabilizētā stāvokļa sensori ripojumā un vienlaikus reaktīvo spēku atjaunošanas virziena sadalītāji.
Lidmašīnai ripojot, žirostabilizatori radīja divus vienādus reaktīvus momentus, kas tika pielikti uz konsolēm un iedarbojās virzienā, kas ir pretējs ripojumam.Palielinoties gaisa kuģa sānsverei, atjaunojošie momenti palielinājās un sasniedza maksimālo vērtību, kad tika sasniegts maksimāli pieļaujamais gājiens. leņķis tika sasniegts drošības apstākļos. Šādas sistēmas priekšrocība bija tā, ka tā tika iedarbināta automātiski, bez pilota līdzdalības un bez starpsavienojumiem, bija bezinerce, tai bija augsta jutība un pastāvīga gatavība darbam, kā arī radīja apstākļus spārna aerodinamiskai amortizācijai.
Žirogāzes stabilizatori tika iedarbināti pacelšanās un nosēšanās režīmos vienlaikus ar turboreaktīvo dzinēja galveno sprauslu rotāciju un dzinēju pāreju uz vertikālo vilci. Lai stabilizētu lidaparātu pa visām trim asīm, tajā brīdī tika iedarbināta arī piķa stabilizācijas sistēma. Lai ieslēgtu rites stabilizatorus, pilots atvēra amortizatorus, kas atrodas reaktīvo dzinēja turbīnas daļā. Daļa gāzes plūsmas, kuras ātrums šajā vietā bija aptuveni 450 m/s, ieplūda gāzes vadā, bet no turienes – žirobblokā, kas to novirzīja ruļļa pacelšanās virzienā. Kad atloki tika atvērti, augšējais un apakšējais atloks automātiski atvērās, aizsedzot spārna izgriezumus.
Gadījumā, ja lidmašīnas spārns ieņēma stingri horizontālu stāvokli attiecībā pret garenvirziena un šķērsasi, labās un kreisās puses žirobbloku augšējie un apakšējie logi bija atvērti uz pusi mazāki. Gāzes plūsmas gāja uz augšu un uz leju ar vienādu ātrumu, radot vienādus reaktīvos spēkus. Tajā pašā laikā gāzu aizplūšana no žirobloka uz augšu liedza gaisa plūsmu no spārna augšējās virsmas uz apakšējo, un līdz ar to retums virs spārna samazinājās, novirzot dzinēja vilces vektoru.
Kad parādījās roll, žiroggāzes stabilizatora amortizators uz nolaistā spārna konsoles samazināja gāzes padevi uz augšu un palielināja gāzes izplūdi uz leju, un pretējais notika uz paceltās konsoles. Rezultātā uz lejupejošo pulti palielinājās uz augšu vērsts reaktīvais spēks un radās atjaunojošs moments. Uz paceltās spārna konsoles, gluži pretēji, pieauga reaktīvais spēks, kas iedarbojas uz leju, un radās vienāds atjaunošanas moments, kas iedarbojās tajā pašā virzienā. Ar riteni tuvu maksimālajam seifam žirobbloku amortizatori atvērās pilnībā - uz nolaistās konsoles gāzes aizplūšanai uz leju, bet uz paceltās gāzes aizplūšanai uz augšu, kā rezultātā radās divi vienādi momenti, radot pilnīgu atjaunošanu.
Galvenā izstrādātā stabilizatora daļa bija žiroskopiskā vienība. Tās priekšējā pusass bija stingri piestiprināta pie ārējās kastes, bet aizmugurējā ass - pie gāzes uztvērēja. Pusvārpstas nodrošināja žirobblokam brīvu rotāciju attiecībā pret asi, kas, uzstādot spārnā rites stabilizatoru, bija jānovieto stingri paralēli lidmašīnas gareniskajai asij. Gāzes uztvērēja savienojuma plaknē ar žirobloku atradās figūrveida logs, kas daļēji aizvērts no apakšas un no augšas ar slāpētāju. Šajā plaknē žirobloks un uztvērējs tuvojās viens otram ar minimālu atstarpi, kas nodrošināja žirobbloka brīvu griešanos. Lai izvairītos no pārmērīgas gāzes noplūdes, dokstacijas plaknei bija labirinta blīvējums.
Uztvērējā atradās gāzes sadales mehānisms. Tās uzdevums bija virzīt gāzes plūsmu no līnijas uz žirobbloka augšējo vai apakšējo kameru, kas pēc tam izplūda pa logiem starp žirobbloka disku lāpstiņām. Atkarībā no tā, kurā virzienā bloks pagriezās, aizbīdnis aizvēra vai nu augšējo, vai apakšējo logu, apejot gāzi no līnijas uz vienu no kamerām. Žiroskopa darbības laikā iekārta pastāvīgi uzturēja horizontālu stāvokli, un amortizatora griešanās un gāzes apvads kamerās notika gāzes uztvērēja rotācijas rezultātā attiecībā pret šķērsasi, ko izraisīja slīpums. no spārna. Jo lielāks ir sānsveres leņķis, jo vairāk viens žirobbloka logs atvērās un otrs aizvērās.
Žirobloks tika uzstādīts stingrā kastē, uz kuras ar eņģu palīdzību tika nostiprināti divi vairogu pāri, kas aizsedza izgriezumus spārnā augšā un apakšā. Slēgtā stāvoklī atloki cieši pieguļ līstēm un pārējai spārna virsmai, netraucējot tā kontūru. Tos arī pilots atvēra vienlaikus ar reaktīvo dzinēja gāzes aizbīdni.
Žirostabilizatori tika uzstādīti spārnu konsolēs tā, lai žiroskopu plaknes atrastos lidmašīnas garenvirziena un šķērsass plaknē. Salīdzinoši mazu izmēru lidmašīnām, kurām var būt ievērojami svārstību leņķi slīpumā, lai izvairītos no žiroskopa precesijas parādības, bija paredzēts ieviest paralelogrammu savienojumu starp labās un kreisās žirobbloku šķērsasīm to savstarpējai saglabāšanai.
Saskaņā ar aprēķiniem, vertikālās pacelšanās iznīcinātāja, kas sver 8000 kg, šķērsvirziena stabilizāciju ar gaisa kuģa vilces un svara attiecību, kas vienāda ar vienu, un jaudas noņemšanu 3-4% apmērā no turboreaktīvo dzinēja varētu nodrošināt 2,25 m attālumā esošie žirostabilizatori. no garenass.diametrs 330 mm, augstums - 220 mm, ārējās kastes garums - 350 mm, iekšējās kastes platums - 420 mm, gāzes vada diametrs - 142 mm, attālums starp bloka asīm un gāzes vads - 295 mm. Šādas spārnu instalācijas var radīt atjaunošanas momentus 100 kgm katrs pie 10° sānsveres leņķa un 220 kgm pie 25-30° sānsveres leņķa.
Taču šim vertikālās pacelšanās un nosēšanās iznīcinātāja projektam toreiz nebija lemts realizēties - arī tas bija tālu priekšā tā laika tehniskajām iespējām. Jā, un oficiālās aprindas uz viņu reaģēja ļoti skeptiski. Tā kā PSRS līdz absolūtajam paceltā plānveida ekonomika acīmredzot nozīmēja plānveida izgudrojumus, projektēšanas birojos vienmēr nepietika brīvā apgrozāmā kapitāla viņu pašu liela mēroga pētniecībai un attīstībai. Tādējādi vietējā VTOL lidmašīnas iniciatīvas projekts palika uz papīra arī turpmāk.
Tikmēr Apvienotajā Karalistē ideja par vertikālās pacelšanās un ceļojuma reaktīvo lidmašīnu (VTOL) izstrādi tika uztverta nopietnāk. 1957. gadā kompānija Hawker Siddley pēc savas iniciatīvas sāka izstrādāt šādu lidmašīnu, un, lai gan arī nebija pieredzes šādas klases mašīnu radīšanā, jau pēc trim gadiem eksperimentālais iznīcinātājs R. 1127 Kestrel pacēlās gaisā. Un sešus gadus vēlāk uz tā bāzes tika uzbūvēta pieredzējusi Harrier uzbrukuma lidmašīna - tāda paša nosaukuma mašīnu prototips, ko tagad ir pieņēmuši ne tikai Lielbritānijas Karaliskākie gaisa spēki, bet arī citas pasaules valstis.
Padomju Savienībā, varbūt tikai LII, praksē viņi pētīja iespēju izveidot vertikālas pacelšanās un nolaišanās reaktīvo lidmašīnu. 1958. gadā grupa, kuru vadīja A.H. Rafaelants izstrādāja un uzbūvēja eksperimentālu aparātu, ko sauca par "Turbolet".
Viņa lidojumi pierādīja fundamentālo iespēju izveidot ar reaktīvo vadāmu lidmašīnu vertikālās pacelšanās, pacelšanās un nosēšanās režīmos, kā arī pārejā uz horizontālo lidojumu. Tomēr ideja par vertikālas pacelšanās un nosēšanās lidmašīnas izveidi vēl nebija iekritusi oficiālo iestāžu prātos, lai gan pašmāju dizaineru “portfelī” bija gan šādas lidmašīnas projekts, gan testu laikā gūtā pieredze. no Turbolet.
Tikai 1960. gada beigās, kad jau lidoja R. 1127 Kestrel lidmašīna un par to parādījās pirmās detalizētās publikācijas, oficiālās aprindas it kā “izlauzās cauri”. PSKP CK un PSRS Ministru padome nopietni padomāja un nolēma vēlreiz "panākt un apsteigt nīkuļojošos Rietumus". Rezultātā pēc gandrīz gadu ilgas sarakstes starp visām ieinteresētajām organizācijām darbs pie vertikālās pacelšanās un nosēšanās gaisa kuģa projektēšanas un konstrukcijas, pamatojoties uz to kopīgo 1961. gada 30. oktobra dekrētu, tika uzdots OKB-115. galvenais dizainers A.S. Jakovļevs. Elektrostacijas izstrāde tika uzticēta OKB-300 galvenajam konstruktoram S.K. Tumanskis. Tiesa, ir vērts atzīmēt, ka tālajā 1959. gadā PSRS Ministru padomes priekšsēdētāja vietnieks D.F. Ustinovs, Valsts aviācijas inženieru komitejas priekšsēdētājs P.V. Dementjevs un gaisa spēku virspavēlnieks SA K, A. Veršinins sagatavoja dekrēta projektu, kurā bija paredzēts uzticēt galvenā dizainera G.M. projektēšanas biroju. Bernevs.
1962. gada rudenī montāžas cehs atstāja pirmo no trim lidmašīnas prototipiem ar nosaukumu Yak-Zb, kas paredzēts laboratorijas stenda testiem, 1963. gada 9. janvārī izmēģinājuma pilots Yu.A. Garnajevs veica pirmo lidmašīnu pie pavadas uz otro Yak-Z6 eksemplāru, bet 23. jūnijā - bez maksas. YU.A. Garnajevu nomainīja izmēģinājuma pilots V.G. Muhins, kurš 1966. gada 24. martā veica pirmo vertikālo pacelšanās un nosēšanās lidojumu ar trešo eksperimentālo mašīnu. Kā Yak-Zb spēkstacija tika izmantoti divi R-27-300 turboreaktīvie dzinēji, kas aprīkoti ar rotējošām sprauslu sprauslām. Vēlāk eksperimentālo lidmašīnu Yak-36 būvniecības un testēšanas pieredze kalpoja par pamatu kaujas VTOL Yak-38 (Yak-ZbM) izveidei, kas tika apgūta masveida ražošanā un tika izmantota Jūras spēku aviācijā.
Savukārt 1964. gada 29. augustā (pēc 18 gadiem!) Valsts izgudrojumu un atklājumu komiteja izdeva K.V. Šuļikova (Pelenberga) autortiesību apliecība Nr.166244 reaktīvo dzinēju rotācijas sprauslas izgudrošanai ar prioritāti datēta ar 1946.gada 18.decembri. Taču tajā laikā PSRS nebija starptautiskās izgudrojumu un atklājumu organizācijas dalībvalsts, un tāpēc šis projekts. nevarēja saņemt pasaules atzinību, jo autortiesību ietekme attiecās tikai uz PSRS teritoriju. Līdz tam laikam rotējošās sprauslas konstrukcija bija praktiski pielietojama lidmašīnu inženierijā, un ideja par vertikāli paceļošu lidmašīnu kļuva plaši izplatīta pasaules aviācijā. Piemēram, jau pieminētais angļu R.1127 Kestrel bija aprīkots ar Pegasus turboreaktīvo dzinēju ar četrām rotējošām sprauslām.
1968. gada oktobrī P. O. Suhojs, kura projektēšanas birojā līdz tam strādāja Konstantīns Vladimirovičs, nosūtīja S. K. Tumanskim lūgumu par atlīdzības samaksu autoram, jo pēdējā vadītais uzņēmums apguva reaktīvo dzinēju sērijveida ražošanu ar izgatavotu sprauslu ierīci. saskaņā ar ierosināto K.V. Šuļikova shēma. Kā savā uzrunā atzīmēja Pāvels Osipovičs, tehniskās nozīmes ziņā šis izgudrojums bija viens no lielākajiem aviācijas tehnoloģiju jomā.
Un 1969. gada 16. maijā P.O.Sukhoi aicinājumu atbalstīja A.A.Mikuļins, kurš uzsvēra, ka K.V. Šuļikovu viņš uzskatīja tālajā 1947. gadā un "uzskatīja par jaunu, interesantu tehnisku risinājumu, kas sola nākotnē reālus izredzes izmantot dzinēja vilci, lai atvieglotu lidmašīnu pacelšanās un nosēšanās režīmus". Turklāt līdz šim brīdim par 1946. gada VTOL projektu bija saņemti pozitīvi secinājumi no TsIAM (1963. gada 12. aprīļa Nr. 09-05, parakstījis V. V. Jakovļevskis), TsAGI (Nr. G. S. Byušgens), tehniskās padomes. OKB-424, kā arī MAP BRIZ lēmumu (datēts ar 22.07.1968.).
Iesniegums par atlīdzības izmaksu par rotējošās sprauslas izgudrošanu tika izskatīts OKB-300 tehniskās padomes sēdē, kas notika 1969.gada 10.oktobrī. Diskusijas laikā tika atzīmēts, ka ierosinātā K.V. Šulikova teiktā, rotācijas sprauslu shēma pirmo reizi tika ieviesta PSRS uz R-27-300 dzinēja (27. izd.), tas ir, tās izmantošana ļāva izveidot pirmo šīs klases vietējo dizainu. Turklāt šo shēmu izstrādāja arī trīs dzinēja P-27B-300 izstrādnes (49. izd.). Apliecinot to, tehniskajai padomei 0KB-300 tika iesniegts akts par izgudrojuma ieviešanu pēc autortiesību sertifikāta Nr.166244, kuru sastādīja Projektēšanas biroja vadītājs M.I. Markovs un atbildīgā pilnvarotā BRIZ OKB I.I. Motin, akts to atzīmēja
Tā kā saskaņā ar šo shēmu izveidotie dzinēji bija jauns daudzsološs virziens tehnoloģiju attīstībā, autora honorārs tika noteikts 5000 rubļu apmērā. Tādējādi OKB-300 tehniskā padome atzina, ka K.V. Šulikovs veidoja pamatu pirmās vietējās lidmašīnas izveidei ar vertikālu pacelšanos un nosēšanos.
Paturot to prātā, IAP Tehniskā departamenta zinātniskā un tehniskā padome, kuru vada IT. Zagainovs 1969. gada oktobrī uzskatīja par likumīgu
"atzīt par prioritāti pirmā vertikāli paceļamā gaisa kuģa projekta iekšzemes aviācijas tehnoloģijām tehniskajā izstrādē."
Pamatojoties uz šī izgudrojuma lielo tehnisko nozīmi un perspektīvām, kas paredzēja vertikālās pacelšanās un nosēšanās aviācijas rašanos daudzus gadus uz priekšu un no tā izrietošo vietējās aviācijas pārākumu šīs tehnoloģiju jomas attīstībā, zinātniskā un tehniskā padome to novērtēja kā tehnisku uzlabojumu, kas tuvu tā nozīmīgumam tehniskajam atklājumam, un ieteica samaksāt autoram pienākošos atlīdzību.
Šī ir īsa pasaules pirmā vertikāli pacelšanās lidmašīnas projekta vēsture. Un, lai gan izcilā inženiera un dizainera K.V. Šuļikovs Padomju Savienībā neatrada savu iemiesojumu metālā, tas neierobežo autora un vietējās aviācijas tehnoloģiju zinātnes tiesības uz prioritāti vertikālās pacelšanās aviācijas izveidē.
Izdevuma sagatavošanā izmantoti dokumentālie materiāli, kurus laipni sniedza K.V. Šuļikovs no personīgā arhīva, kā arī dokumenti no Krievijas Valsts ekonomikas arhīva.
Curriculum vitae
ŠULIKOVS (PELENBERGS) Konstantīns Vladimirovičs
Konstantīns Vladimirovičs Šuļikovs (Pelenbergs) dzimis 1911. gada 2. decembrī Pleskavas pilsētā militārpersonas ģimenē. 1939. gadā ar izcilību absolvējis Maskavas Aviācijas institūta lidmašīnu būves nodaļu ar inženiera mehāniķa kvalifikāciju. Viņa praktiskā darbība aviācijas nozarē K.V. Šulikovs sāka darbu 1937. gadā, apvienojot darbu ar studijām institūtā. Būdams galvenā dizainera projektēšanas biroja darbinieks N.N. Poļikarpovs no projektētāja inženiera kļuva par KB-1 spārnu sektora vadītāju. Piedalījies iznīcinātāju I-153 Čaika un I-180 projektēšanā un būvniecībā.
No 1939. gada decembra līdz 1951. gadam K.V. Šulikovs strādāja galvenā dizainera A.I. dizaina birojā. Mikojans, kur viņš aktīvi piedalījās iznīcinātāju MiG-1, MiG-3, I-250, I-270, MiG-9, MiG-15, MiG-17, eksperimentālo MiG-8 izstrādē un būvniecībā. Duck" un citi lidaparāti. 1941. gada pavasarī viņš tika komandēts vārdā nosauktās rūpnīcas Nr.1 brigādes sastāvā. Aviahim Rietumu speciālo un Baltijas speciālo militāro apgabalu Gaisa spēku rīcībā, lai palīdzētu kaujas vienību lidojumu personālam apgūt iznīcinātājus MiG-1 un MiG-3. Brigādes uzdevumā ietilpa arī ekspluatācijas laikā konstatēto trūkumu novēršana un materiālās daļas komplektēšana atbilstoši ražotāja biļeteniem. Lielā Tēvijas kara laikā Konstantīns Vladimirovičs piedalījās iznīcinātāju MiG-3 atjaunošanā, kas bija dienestā ar Rietumu frontes gaisa spēku aviācijas pulkiem un Maskavas pretgaisa aizsardzības 6. IAK. 1943. gadā viņš izstrādāja tehnoloģiju mīksto degvielas tvertņu ražošanai.
Paralēli darbam OKB-155 laika posmā no 1943. līdz 1951. gadam K. V. Šuļikovs vienlaikus daudz vadīja mācību darbu Maskavas Aviācijas institūtā, kur bija Gaisa kuģu projektēšanas nodaļas loceklis. Lasīja ap 600 stundu lekciju par lidmašīnu dizainu 5. kursa studentiem, bija arī izlaiduma projektu vadītājs, recenzents un piedalījās mācību līdzekļu izstrādē studentiem un maģistrantiem.
1951.gadā saskaņā ar MAP rīkojumu Konstantīns Vladimirovičs tika pārcelts uz darbu Aviastroyspectrest Nr.5, bet 1955.gadā - rūpnīcas Nr.81 MAP OKB-424 rīcībā. 1959. gadā viņš pārcēlās uz Design Bureau of the General Designer S.A. Lavočkins, kur viņš uzraudzīja raķešu sistēmas Dal automātiskās vadības punkta izstrādi un organizēšanu Saryšaganas poligonā pie Balkhash ezera. Kopš 1968. gada K.V. Šulikovs turpināja karjeru Ģenerāldizainera P.O. Dizaina birojā. Sukhoi. Viņš bija aktīvs virsskaņas raķešu pārvadāšanas lidmašīnas T-4 izstrādē un būvniecībā.
No 1976. līdz 2003. gadam Konstantīns Vladimirovičs strādāja Zinātniskajā un ražošanas asociācijā "Zibens", kuru vadīja G. E. Lozino-Lozinsky. Viņš piedalījās atkārtoti lietojamā kosmosa kuģa Buran, tā analogo un eksperimentālo paraugu projektēšanā un izveidē. Daudzi viņa piedāvātie tehniskie risinājumi tika pieņemti izstrādei un ražošanai.
K.V. Šuļikovam pieder vairāki zinātniski darbi un vairāk nekā 30 izgudrojumi aviācijas un astronautikas jomā. Ar viņa piedalīšanos (kopā TsAGI, TsNII-30 MO, NII-2 MAP) tika veikts pētījums par “Raķešu gaisa palaišanas aviācijas un kosmosa kompleksu”, tostarp “Produkta paātrinājošās lidmašīnas izskata izpēte”. “100”, autors V.N. Chelomey uz virsskaņas lidmašīnas T-4 bāzes. Viņš izstrādāja vertikālās pacelšanās un nolaišanās lidmašīnas projektu, projektus dažādām sistēmām gaisa kuģu stabilizācijas un vadāmības jomā, PSRS Zinātņu akadēmijas augstkalnu astronomiskās stacijas stabilizācijas platformas projektu liela teleskopa pacelšanai. 7,5 tonnas smags stratosfērā, projekts piepūšamām kāpnēm astronautu darbam atklātā kosmosā un citi.
Ladoga-9 UV
Pēdējā laikā viņš izstrādājis projektus divu dzinēju daudzfunkcionālām amfībijas lidmašīnām "Ladoga-bA" 6 sēdvietām un "Ladoga-9I" 9-11 sēdvietām. 1997. gadā Ladoga-bA amfībijas lidmašīnu projekts tika apbalvots ar zelta medaļu Pasaules izstādē Brisele-Eureka-97.
Lai kontrolētu vilces vektoru cietās degvielas raķešu dzinējā, nav vēlams visu dzinēju montēt balstiekārtā (iespējams, izņemot nonjē dzinējus), tāpēc tas ir konstruktoru rīcībā.
Rīsi. 117.Sprauslu trimmeri
paliek šādi risinājumi: mehānisko vadības virsmu uzstādīšana sprauslā, kas novirza gāzes strūklu, sprauslas vai tās daļas rotēšana, sekundārā iesmidzināšana un papildu vadības sprauslu izmantošana (līdzīgi kā tas tiek darīts šķidrās degvielas raķešu dzinējā).
Mehāniskās vadības virsmas papildus iepriekš apskatītajām gāzes stūrēm un deflektoriem ietver bīdāmās un rotējošās apdares cilpas, kas parādītas attēlā. 117. Noviržu virsmu ietekmi uz gāzes strūklu var aptuveni aprēķināt pēc virsskaņas plūsmas teorijas ap profilu, bet, lai iegūtu precīzas vadības spēka vērtības (vilces spēka komponente, kas ir perpendikulāra strūklas asij dzinējs), atkarībā no novirzes lieluma ir nepieciešami mērījumi. Rakstā ir ziņots, ka sprauslas ar šādu gāzes strūklas vadību ļauj ar labu reproducējamību iegūt maksimālos sānu spēkus, kas sasniedz aksiālo vilces komponentu. Neskatoties uz to, ka vilces vektora vadība ar kustīgu mehānisko virsmu palīdzību izraisa vilces spēka zudumu papildu pretestības dēļ un prasa rūpīgu pētniecību un attīstību un tehnoloģisko darbu, lai nodrošinātu to izturību un integritāti augsta dinamiskā spiediena, temperatūras apstākļos. un siltuma plūsmas, tās tika veiksmīgi izmantotas tādās raķetēs kā Polaris un Bomark.
Rotācijas sprauslas nodrošina visefektīvāko gāzes strūklas mehānisko vadību, jo tās neizraisa būtisku vilces spēka samazināšanos un ir konkurētspējīgas masas raksturlielumu ziņā. Viens no šāda tehniskā risinājuma izmantošanas piemēriem ir četru rotējošo sprauslu montāža ar kardāna piekari un lodveida savienojumu, ko izmantoja Minuteman raķetes pirmajā posmā.
Sistēma ļāva kontrolēt vilces vektoru slīpuma, slīpuma un gājiena plaknēs bez ievērojama vilces spēka zuduma, un gāzes strūklas novirzes leņķis bija lineāri atkarīgs no sprauslas bloka rotācijas.
Turpmāka vilces vektora vadības metožu pilnveidošana ir saistīta ar modernākām shēmām, kas ļauj izslēgt kardāna piekares izmantošanu un kustīgās karstās metāla daļas, kas ievietotas cietās degvielas raķetes sprauslā. Šajās shēmās ietilpst: a) Tehrol tipa sprauslu piekares sistēma, kas izstrādāta interorbitālo velkoņu cietās degvielas raķešu dzinējiem (sk. 11. nodaļas 148. att.); b) pastiprinātāja moduļa dzinējā izmantotā vilces vektora vadības sistēma ar sprauslu uz šarnīrveida balstiekārtas (sk. 11. nodaļas 150. att.); c) izmanto cietās degvielas pastiprinātāja VKS "Space Shuttle" uzgaļa montāžas shēmā uz elastīga balsta. Apskatīsim pēdējo shēmu sīkāk.
Uz att. 118 parāda TTU pakaļgala montāžu un parāda vilces vektora vadības sistēmas bloku atrašanās vietu, un att. 119 parāda elastīgās sprauslas savienotāja ierīci. Savienojošais mezgls ir apvalks, kas izgatavots no elastīga elastīga materiāla ar 10 lokveida sekcijas tērauda gredzenveida blīvēm. Pirmie un pēdējie pastiprinošie gredzeni ir piestiprināti pie sprauslas fiksētās daļas, kas ir savienota ar motora korpusu. Rotācijas sprauslas izpildmehānismi tiek darbināti ar papildu barošanas bloku. Tas sastāv no divām atsevišķām hidrauliskā sūkņa agregātiem, kas nodod hidraulisko enerģiju uz darba servo cilindriem, no kuriem viens nodrošina sprauslas griešanos slīdēšanas plaknē, bet otrs sānu pagrieziena plaknē (120. att.). Ja kāds no agregātiem sabojājas, otram palielinās hidrauliskā jauda, un tas regulē sprauslas novirzi abos virzienos. Sākot ar akseleratora atdalīšanas darbību, līdz tas nonāk ūdenī, piedziņas notur sprauslu neitrālā stāvoklī. Servo cilindri ir vērsti uz āru 45° leņķī pret lidmašīnas slīpuma un leņķa asīm. Jāņem vērā, ka papildu spēka agregāts, kas baro vilces vektora vadības sistēmas piedziņas aplūkojamajā cietās degvielas raķešu dzinējā, darbojas ar šķidru vienkomponentu degvielu - hidrazīnu, kas tiek pakļauta katalītiskajai sadalīšanai gāzes ģeneratorā uz katalizatora. alumīnija granulu veidā, kas pārklātas ar irīdiju.
10.3.1. SEKUNDĀRĀ INJEKCIJA
Pagājušā gadsimta 40. gadu beigās tika ierosināta metode palīgdarba vielas ievadīšanai cietās degvielas raķešu dzinēja sprauslā, lai kontrolētu vilces vektoru. un sāka izmantot sērijveida lidmašīnās
mašīnas 60. gadu sākumā. Vielas, ko izmanto šiem nolūkiem, ir inerti šķidrumi, piemēram, ūdens un freons-113, kā arī šķidrumi, kas mijiedarbojas ar ūdeņradi sadegšanas produktos un divkomponentu degvielā (piemēram, hidrazīns
Rīsi. 121 ilustrē injekcijas ietekmes mehānismu uz plūsmas lauku sprauslā. Papildus tam, ka ievadītais šķidrums aizvieto daļu izplūdes gāzu, iesmidzināšana izraisa triecienviļņu sistēmas veidošanos (atdalīšanas šoks un izraisīts priekšgala trieciens). Reaktīvā spēka sānu komponents rodas divu efektu rezultātā: pirmkārt, caur injicētās vielas impulsa plūsma.
Rīsi. 118. (skat. skenējumu) Cietās degvielas pastiprinātāja VKS "Space Shuttle" apakšējais mezgls - strāvas kabelis (12 gab.); 2 - atbalsta rāmis; 3 - vilces vektora vadības sistēma (2 gab.); 4 - apšuvums; 5 - priekšējā sprauslas bloks; 6 - cietā kurināmā lādiņš; 7 - dokstacijas rāmis; 8 - telemetrijas iekārtu bloks; 9 - pārsēju gredzeni; 10 - TTU atdalīšanas sistēmas dzinēji (4 bloki); siltuma vairogs.
(noklikšķiniet, lai skatītu skenēšanu)
Rīsi. 121. Sekundārās injekcijas mehānisms. 1 - robežslānis; 2 - atdalīšanas lēciens; 3 - atdalīšanas plūsmas robeža; 4 - injekcijas atvere; 5 - galvas trieciens; 6 - injekcijas zonas robeža.
caurums, noved pie sānu reaktīvā spēka parādīšanās; otrkārt, tiek radīts papildu sānu spēks, mainoties spiediena sadalījumam uz sprauslas sieniņas. Otrais efekts palielina sānu komponentu, salīdzinot ar gadījumu, kad šķidrums tiek ievadīts nevis apkārtējā atmosfērā, bet tieši tajā. Piemēram, pūšot sprauslā, tika novērots sānu spēka pieaugums 2-3 reizes. Šādas vilces vektora vadības sistēmas efektivitāte cietās degvielas raķešu dzinējiem ar vienu centrālo sprauslu ir atkarīga no ieplūdes vietas un ievadītās vielas plūsmas ātruma. Sānu komponenta lielumu, iepūšot gāzi sprauslā vai iesmidzinot neiztvaikojošu šķidrumu, var aprēķināt citā veidā (atšķirībā no 10.2. nodaļā aprakstītā), tuvinot injicētās vielas un galvenās plūsmas robežvirsmas formu ar: puscilindrs ar puslodes formu.
No galvenās plūsmas puses uz šo virsmu iedarbojas spiediena spēks, kas ir paralēls sienai un ir proporcionāls tam, kur ir cilindra rādiuss, vidējais statiskais spiediens plūsmas kodolā. Neņemot vērā iztvaikošanu, sajaukšanos un viskozos spēkus uz robežvirsmas, mēs rakstām līdzsvara nosacījumu starp ievadītā šķidruma impulsa plūsmu paralēli sienai un spiediena spēku:
kur plūsmas ātrums (pieņem, ka tas ir vienāds ar asimptotisko šķidruma plūsmas ātrumu paralēli sienai), asimptotiskais
injicētās vielas ātrums. Ja pieņemam, ka tas tiek panākts šķidruma izentropiskās izplešanās rezultātā no stagnācijas spiediena līdz spiedienam, tad tas ir zināms parametrs, kas ir atkarīgs tikai no ievadītās vielas termodinamiskajām īpašībām. Tāpēc
Spēkam, kas ir normāls pret sienu, ir trīs sastāvdaļas: 1) normālais ātrums pie ieplūdes izejas, 2) starpība starp spiediena spēkiem cauruma izejā ar un bez injekcijas un 3) atšķirība starp integrāli pār iekšējo. sprauslas virsmu no spiediena uz sienu ar un bez injekcijas. Pie pietiekami maziem sprauslas atvēršanas leņķiem sānu spēka izteiksmei ir forma
kur awx ir sprauslas izplūdes ligzdas atvēruma pusleņķis, bezizmēra koeficients atkarībā no sprauslas ģeometriskajiem raksturlielumiem, ieplūdes vietas un izplūdes gāzēs esošās vielas īpatnējo siltumietilpību attiecības strūklu. Aprēķins pēc šīs formulas labi saskan ar eksperimentālajiem datiem.
Ja ir nepieciešama vilces vektora vadība rites plaknē, tad var izmantot divas sprauslas vai uzstādīt pāris tievu garenisko sadalošo ribu izplūdes zvanā un caur attiecīgajiem caurumiem ievadīt šķidrumu. No att. 122 var redzēt, ka caurumi nodrošina slīpuma kontroli, caurumus leņķī un savienojuma iesmidzināšanu vai ripošanu. Vēja tunelī ar ūdeni kā iesmidzināmu šķidrumu tika veikts parametrisks pētījums par spiediena sadalījumu šādā sprauslā un tā izmaiņām atkarībā no sekundārās un galvenā plūsmas ātruma attiecības, kā arī par optimālo ieplūdes vietu sekundārajai iesmidzināšanai. tika noteikts. Pēc tam šie rezultāti tika izmantoti īpašas ierīces izstrādē, kurā tika sadedzināts neliels monopropelenta lādiņš, kura pamatā ir PCA, un sprauslā tika ievadīts freons-113 (123. att.). Dzinējs tika uzstādīts divos precīzos gultņos, ļaujot tam veikt brīvu (bez berzes) kustību apgāšanās plaknē. Rotācijas moments tika mērīts, izmantojot divus starus, kas metināti perpendikulāri pārejas uzmavai, kas piestiprināta pie cietās degvielas raķešu motora priekšējās dibena. Sijas bija stingri iestrādātas statīvā un pakļautas saliekšanai, kad tika piemērots griezes moments. Mērīšanas tilts ar tenzometriem,
Rīsi. 122. Cietās degvielas raķešu dzinēja centrālās sprauslas shematiskā shēma, kas nodrošina vadību pa trim asīm.
novietots uz sijām, deva signālu, kas mainās proporcionāli momentam.
Attēlā parādītie rezultāti. 124 parāda, ka ievadītās vielas ieplūdes atveru izvietojums maz ietekmē griezes momentu, radot tikai 10-15% novirzes (tas nav pārsteidzoši, jo caurumu novietojums tika izvēlēts, pamatojoties uz testiem ar aukstu darba šķidrumu ), un specifiskā impulsa samazināšanās sakarā ar
Rīsi. 123. Sola uzstādīšanas shēma.
Rīsi. 124. (sk. skenēšanu) Eksperimentālie dati par iesmidzinātā plūsmas ātruma atkarību no griezes momenta attiecības pret vilci (a) un īpatnējo impulsu un vilces spēka papildu aksiālo komponentu (b).
uzstādot sprauslā gareniskās ribas, to kompensē ar šķidruma iesmidzināšanu, un, palielinoties šķidruma plūsmai, īpatnējais impulss palielinās.
Uz "slaloma" ruļļi ir identiski, tas ir, tie ir arī lieli, bet nav vispār nekādas zemas pagrieziena! Tādā pašā ātrumā, kādā “gadījuma” versija ar spēku slīdēja priekšgalā, Outlander Sport vienkārši pagriežas un turpina darboties. Kontrasts ir īpaši uzkrītošs uz loka ar dilstošu rādiusu, kur automašīnas uzvedība šķita pilnīgi nereāla. Ja parastā versija diez vai varēja izturēt šo vingrinājumu ar ātrumu 30 km / h, tad jaunā modifikācija, kurai ir S-AWC, to viegli izpildīja ar ātrumu 40 km / h.
Mašīna uzvedas daudz pārliecinošāk gan pa apli (slīdēšana sākas vēlāk), gan “pārkārtojoties”, ko var apbraukt arī ar lielāku ātrumu un, atšķirībā no ierastās versijas, gandrīz bez drifta. Vārdu sakot, Outlander Sport uzvedību ekstremālos apstākļos nevar saukt citādi kā par brīnumainu – krosovers it kā ignorē fizikas likumus. Tagad paskatīsimies, vai atšķirība būs manāma, braucot pa koplietošanas ceļiem.
Gandrīz sportists
Pirmkārt, atcerēsimies sajūtu, braucot ar parastu Outlander, bez Sport prefiksa nosaukumā, tas ir, bez S-AWC. Krosovers lieliski nostājas uz taisnes, ignorē izciļņus un rievas, taču, ātri iebraucot līkumos, vadītājam rodas nedrošības sajūta lielo saspiešanās un stūres reaktīvā spēka trūkuma dēļ. Bet, ja brauc mierīgi, viss atgriežas savās sliedēs. Brauciens ir augstumā, lai gan šasija vairs nevar tikt galā ar atklāti salauztu asfaltu. Savukārt Sanktpēterburgas apkaimē, kur notika pārbaude, ceļi vietām ir tik slikti, ka ir gluži pareizi braukt nevis ar auto, bet ar cisternu. Starp trūkumiem es atzīmēju skaidru braukšanas gluduma pasliktināšanos uz aizmugurējā dīvāna, salīdzinot ar priekšējiem sēdekļiem. Turklāt spēcīgā riepu trokšņa dēļ otrajā rindā pasažieri gandrīz nedzird priekšā sēdošos.
Ir vērts teikt, ka šī automašīna tika ražota 2013. Un 2014. gadā krosovers saņēma ļoti ievērojamus uzlabojumus. Līdz ar to man ir iespēja ne tikai uzzināt, kā brauc Outlander Sport modifikācija, bet arī praktiski novērtēt citus jauninājumus. Pirmkārt, es atzīmēju vairāk samontētu balstiekārtu, kas sāka nedaudz vairāk atkārtot asfalta mikroprofilu. Taču atjauninātā šasija labāk iztur nopietnus triecienus un normālos braukšanas apstākļos ir izturīgāka pret ripošanu. Kopš 2014. gada visas Outlander modifikācijas ir saņēmušas šo apturēšanu.
Taču stingrāka stūre ir tikai Outlander Sport versijas prerogatīva. Un mašīnas sajūta ir kļuvusi pavisam cita: viņš it kā savilkās muskuļus, un es vairs nejūtos nedrošs, ātri izbraucot līkumus. Turklāt krosovera uzvedībā parādījās sporta piezīmes! Man šī mašīna patīk daudz labāk.
Turklāt ir ievērojami uzlabots aizmugurē sēdošo pasažieru komforts, galvenokārt akustiskais. Visas 2014. gada Outlander modifikācijas saņēma papildu skaņas izolāciju, un tas ir pamanāms ar “kailu ausi” - tagad es mierīgi runāju ar vadītāju, sēžot uz aizmugurējā dīvāna. Pārsteidzoši, stingrāka piekare mazāk kratīja. Jā, jā, tas notiek, ja šasija ir pareizi konfigurēta.
Kas attiecas uz S-AWC, tad normālas braukšanas laikā tā darbs nekādi nav jūtams. Tas bija sagaidāms. Sistēma nemanāmi dara savu darbu, par ko tas ir pagodinājums un uzslava. Vārdu sakot, Mitsubishi Outlander ar katru gadu kļūst labāks. 2015. gadā krosoveram būs globāls atjauninājums. Tātad, mēs gaidām jaunu tikšanos.
Specifikācijas Mitsubishi Outlander Sport 3.0
