6.3.4. Сверхзвуковая и внешняя часть ву

Расширяющаяся (сверхзвуковая) часть ВУ состоит из:

• створок и проставок сверхзвуковой (внутренней) части ВУ.

Створка сверхзвуковой части ВУ литой конструкции имеет мелкий набор поперечных ребер жесткости и очень мощный по середине створки профиль (8) двутаврового сечения с отверстиями. Спереди створка имеет сдвоенные проушины (1) для крепления со створкой дозвуковой части сопла.

На внешней поверхности створки выполнены опорные поверхности (2), (5), (9) для коромысел проставки. С двух сторон от профиля (8), в опорной поверхности (9) выполнено углубление с целью размещения в нем края коромысла проставки для осевой фиксации проставки и предотвращения выхода ее и створки из взаимного перекрытия. К профилю (8) створки с помощью заклепок (3), (6) крепятся траверса (4) и тепловой экран (7). Траверса (4) служит опорой при передаче усилий от кольца пневмоцилиндров к створке. В задней части створки профиль (8) имеет развитый участок, к которому на заклепках (10) крепится направляющий элемент (11). Внутри этого элемента (рис. 7.10) имеется канал (7) для размещения и перемещения в нем роликов (8), (10), которые посажены на ось (9) силового профиля (4). К внешней створке (1) силовой профиль (4) крепится заклепками (3). Таким образом, внешняя створка (образованная деталями 1 и 2) подвижно соединяется со створкой сверхзвуковой части сопла (11).

На рисунке цифрами обозначены:

• внешняя проставка (5);

• проставка (6);

• створка сверхзвуковой части ВУ (11).

(Узел связи внешней створки со створкой сверхзвуковой части ВУ)

Проставка сверхзвуковой части ВУ литая, прямоугольной формы с поперечными мелкими ребрами жесткости. В передней части она выполнена с проушинами (2). В отверстие проушины запрессована ось (1) для соединения с "крюком" проставки дозвуковой части сопла. На проставке с помощью заклепок (10) крепятся три проушины с коромыслами (8), (9), (11). Каждое коромысло закреплено деталями однотипной конструкции: штифтом (5), шайбой (6) и контровкой (7). Коромысла (8), (9), (11) являются опорными. Коромысло (8) предотвращает выход створки и проставки из взаимного перекрытия и фиксирует проставку в осевом направлении относительно створки. Проставка не имеет непосредственной силовой связи с внешней проставкой и створкой.

Внешняя часть ВУ

Внешняя часть ВУ состоит из:

• створок и проставок внешней части ВУ;

• силовой фермы с упругими элементами;

• механизма синхронизации внешних и внутренних створок и проставок ВУ;

• пневмоцилиндров.

Внешняя створка коробчатой конструкции, выполнена из листового материала, сваренного между собой.

К створке с помощью заклепок крепится:

• в передней части - литая проушина со сферическими подшипниками (1);

• в средней части - кронштейн (2) для крепления "кольца" пневмоцилиндров и тяг;

• в задней части - силовой профиль (3) для соединения со створкой сверхзвуковой части ВУ.

(Внешняя створка)

Створка имеет проушины (4) для крепления к ним с помощью болтового соединения проставок. В районе силового профиля (3) на створке имеется кронштейн для крепления регулируемого "кольца" ограничителей максимальной площади среза сопла, который состоит из:

• гильзы (1);

• штока с поршнем (3);

• контровочной гайки (2);

• регулируемой втулки (4).

(Ограничитель максимальной площади среза сопла)

Упором поршня (3), во внутреннюю поверхность втулки (4) ограничивается максимальное раскрытие среза сопла.

К внешней створке (2) (рис. И-И) с помощью болтового соединения 3 крепится пластинчатой конструкции ограничитель (4), предотвращающий выход из взаимного перекрытия проставки (1).

(Крепление внешней створки и проставки)

Внешняя проставка. выполнена штамповкой из листового материала. В передней части у нее имеются проушины (1) с овальными отверстиями. Крепление проставки к створке обеспечивается болтовым соединением через отверстия в проушинах и створке. В задней части проставки в сечении А-А выполнены выступы (2), которые на схеме крепления внешней створки и проставки заходят за края ограничителя (4) и позволяют проставке не выходить из перекрытия со створкой (2).

Овальные отверстия в проушинах (1) проставки, позволяют ей обеспечивать свободу взаимных перемещений со створкой, при изменении площади среза сопла и при их нагреве. Для повышения жесткости задней части проставки ее края отогнуты (штрихпунктирная линия).

(Внешняя проставка)

Механизм синхронизации створок и проставок внешней и сверхзвуковой частей ВУ .

Предназначен для одновременного и синхронного поворота створок, проставок как внешней, так и внутренней сверхзвуковой частей ВУ под действием сил со стороны внешнего потока воздуха, газа, проходящего через сопло двигателя и пневмоцилиндров с целью обеспечения полного расширения газа на срезе сопла.

Состоит из:

• системы качалок (19) и тяг (11);

• механических упоров (5);

• кольца пневмоцилиндров (12);

• направляющих элементов (13).

Каждая качалка (10) с помощью шарнирного соединения (17) крепится к качалки (6), а через две тяги (11), соединена с двумя внешними створками (9) и через подвижный механический упор (5), с ложементом (3). Литая проушина (2) створки (9), также шарнирно крепится к ложементу (3). Створка (14) сверхзвуковой части ВУ крепиться шарнирно в узле (15) к створке дозвуковой части ВУ (18), и подвижно с помощью направляющего элемента (13) соединена с внешней створкой (9).

Качалка (6) крепится шарнирно (узел 19) к ложементу (3), соединяется со штоком гидроцилиндра (1) и через тягу (16) со створкой (18). Створка (18) с помощью проушины (20), осей (21) крепится к детали (22). Деталь (22) с помощью болтового соединения (26) крепится к фланцу форсажной камеры (24), фиксируя при этом вкладыш (23), относительно положения теплового экрана форсажной камеры (25).

Таким образом, при неподвижной качалке (6) (а значит и штока гидроцилиндра (1) и створки дозвуковой части ВУ (18)) внешние створки (9), могут синхронно вращаться на своих литых проушинах (2) относительно ложемента (3). Синхронность вращения внешних створок, обеспечивается через тяги (11) и качалки (10).

Неподвижность створок (18) дозвуковой части ВУ определяет строгое положение осей вращения (15) створок сверхзвуковой части ВУ. В этом случае положение створок (14) (а значит и проставок) будет определяться положением внешних створок (9), за счет из взаимной связи через направляющий элемент (13). Кольцо пневмоцилиндров, также связывает и определяет положение всех внешних створок между собой через упругую связь - давление воздуха в пневмоцилиндрах.

На режимах от «максимала» и ниже усилия пневмоцилиндров больше усилия со стороны газа и воздуха на створках сверхзвуковой и внешней пастей сопла, поэтому площадь среза сопла минимальная. Площадь среза сопла ограничивается максимальной длиной штока (4) телескопического регулируемого упора (5) (шток 4 максимально выдвинут из цилиндра упора 5).

На «полном форсаже» и на числах М > 1,5 усилия со стороны газа и воздуха больше усилия со стороны пневмоцилиндров и внешние створки образуют максимальную площадь среза сопла, которая при этом ограничивается упором торцевой поверхности штока (4) в дно цилиндра упора (5).

На режимах частичного форсирования двигателя поршень штока (4) находится между крайними упорами в гильзе цилиндра.

При управлении площадью критического сечения сопла, когда например, от усилия штоков гидроцилиндров (1) синхронно, относительно своих осей вращения (19) перемещаются по часовой стрелке качалки (6) и через тяги (16) створки (18), одновременно и синхронно по часовой стрелке перемещаются оси (17) качалок (10) и относительно своих осей вращения поворачиваются внешние (9) и внутренние (14) створки, уменьшая при этом площадь среза сопла.

Регулировка предельной площади среза сопла осуществляется с помощью кольца ограничителей и была рассмотрена в пункте внешняя створка.

Регулировка максимальной и минимальной площадей среза сопла осуществляется с помощью втулки (7) телескопического упора (5) путем ее вращения с последующей контровкой гайкой (8).

Кольцо пневмоцилиндров предназначено для регулировки оптимальной площади среза сопла.

Состоит из 16-ти пневмоцилиндров, попарно соединенных.

Кольцо пневмоцилиндров крепится шарнирно (смотри А-А) с внутренней стороны внешних створок на кронштейнах (1).

Корпус пневмоцилиндра состоит из:

• корпуса цилиндра (2);

• крышки (6).

Внутри цилиндра расположен шток с поршнем (5). В шток ввернут на резьбе наконечник (4), положение которого фиксируется гайкой (8) и контровочной пластиной (7) (см.1 и вид Б). К штоку крепится металлический кожух (3) для защиты штока от нагрева, влаги, пыли и т.д. Кожух (3) (вид В) имеет прорезь для прохода штуцера (9) (вид А), подвода воздуха в полость поршня пневмоцилиндра (2). Крышка (6), к корпусу крепится на резьбе и фиксируется контровкой (вид А). На поршне и на направляющей штока выполнены канавки лабиринтного уплотнения полости пневмоцилиндра с целью уменьшения утечек воздуха, которые при работе двигателя регламентируются.

Силовал ферма с упругими элементами предназначена для обеспечения плавного перехода фюзеляжа самолета к внешним створкам сопла с проставками. При повороте внешних створок упругие элементы постоянно деформируются. Упругие элементы (6) состоят из штампованных пластин, попарно, со смещением сваренных между собой. С помощью винтов (5), они крепятся к резьбовым втулкам (4), закрепленным на силовом кольце (3). Правая часть упругих элементов опирается на внешние створки (8), левая часть связана с фюзеляжем самолета. К силовому кольцу (3) приварены кронштейны (2), к которым шарнирно крепятся вильчатые рычаги (1) (смотри вид В и Б-Б). Вильчатые рычаги центрируют силовое кольцо относительно корпуса форсажной камеры в сечении расположения узлов (7). Узел (7) является общим для крепления гидроцилиндров и кольца с упругими элементами. На рисунке позицией (9) обозначено соединение створки (8) с проставкой створки.