Реверсивные устройства и девиаторы тяги

Для улучшения взлетных и посадочных характеристик самолета, повышения его маневренности применяют специальные устройства для поворота вектора тяги. К ним относятся реверсивные устройства (РУ) и девиаторы тяги. РУ поворачивают поток выходящих газов на угол больший 90⁰, обеспечивая тем самым образование обратной тяги. Для поворота потока на угол меньший 90⁰ используют девиаторы тяги.

Применение РУ позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики ВС на предпосадочных и посадочных режимах, а именно:

- увеличить угол планирования и тем самым повысить точность приземления;

- сократить длину пробега ВС после касания ВПП на 60-80%;

- сократить дистанцию прерванного взлета.

Особенно эффективно РУ при посадке на влажную или покрытую льдом ВПП, когда коэффициент трения мал.

К РУ предъявляются следующие требования:

- получение максимально возможной обратной тяги при минимальных габаритах, весе и стоимости;

- отсутствие влияния включения РУ на режим работы турбокомпрессора;

- минимальные гидравлические потери при выключенном РУ;

- изменение тяги от полной положительной до полной отрицательной должно происходить за минимальное время.

Наиболее полно удовлетворяют предъявляемым требованиям две схемы РУ: устройства, осуществляющие поворот газовой струи до РС; устройства, отклоняющие струю за срезом сопла.

Рис. 43. Схема реверсивного устройства с отклонением потока газов до сопла

1 – корпус; 2 – отклоняющая решетка; 3 – поворотная створка; 4 – реактивное сопло; 5 – ось поворота створок

В РУ первой схемы на режиме реверсирования тяги происходит поворот заслонок, перекрывающих путь газа к РС и направляющих его к отклоняющим решеткам. Отклоняющие решетки осуществляют дополнительный поворот потока в требуемом направлении. Таким образом, в данной схеме обратная тяга создается на обоих рабочих элементах, - заслонках и створках. При выключенном РУ заслонки не создают значительных потерь прямой тяги, так как устанавливаются заподлицо с обводами проточной части, плотно закрывая окна для прохода газов к отклоняющим решеткам. Поворот заслонок осуществляется пневмоцилиндром с отбором воздуха от ОК.

Рис. 44. Схема реверсивного устройства с отклонением потока за срезом сопла

1 – корпус; 2 – створки; 3 – реактивное сопло; 4 – тяги подвески створок

Во второй схеме РУ отклонение и поворот потока газа происходит за срезом сопла. Для этого используются выдвигаемые назад и смыкающиеся друг с другом створки. Перестановка створок осуществляется при помощи силовых гидроцилиндров. РУ этой схемы компактны, хорошо вписываются в обводы двигателя, однако имеют повышенную массу из-за большой потребной рабочей поверхности створок и больших нагрузок, действующих на створки и элементы силового привода.

В ТРДД большой степени двухконтурности реверсирование тяги за счет отклонения выходящей струи газа нецелесообразно из-за больших массы и размеров РУ. В этом случае больший эффект дает применение поворотных (управляемых) лопаток одноступенчатого вентилятора.

Девиаторы тяги применяются на ТРД и ТРДД, предназначенных для самолетов с укороченным и вертикальным взлетом и посадкой. Различают девиаторы с неподвижными и подвижными (поворачивающимися) соплами. Девиатор с неподвижными соплами используется на самолетах короткого взлета и посадки. Он содержит основное и дополнительное реактивные сопла и поворачивающиеся заслонки. При взлете и посадке самолета заслонки перекрывают поток газа к основному соплу и направляют его к дополнительному. После взлета и набора минимальной высоты заслонки возвращаются в исходное положение, при котором поток газа выходит только через основное сопло.

Рис. 45. Схема устройства для девиации тяги односоплового типа

1 – выходное сопло; 2 – сопло девиатора; 3 – заслонки

В девиаторах с поворотными соплами отклонение потока газа происходит за счет поворота в требуемом направлении основных РС двигателя. Принципиальное отличие второй схемы девиатора – многопозиционность, т.е. возможность установки сопел на любой промежуточный угол. В зависимости от положения сопел двигатель создает прямую, вертикальную подъемную или обратную тягу.