공기 흡입구: 의미, 요구 사항 및 유형. 공기 흡입구: 엔진 작동을 위한 신선한 공기

초음속 항공기에는 적절한 유형의 공기 흡입구가 있어야 합니다. 압축기의 앞부분은 초음속 흐름에 대처할 수 없습니다. 아음속 속도에서는 흡기구가 아음속 흡기구의 압력 회복 특성을 가져야 하지만, 초음속 속도에서는 공기 흐름 속도를 음속 이하로 줄이고 충격파 형성을 제어해야 합니다.

초음속 단면적 디퓨저전면에서 후면으로 점차 감소하여 유속을 1M 이하로 줄이는 데 도움이 됩니다. 압축기 입구에 접근함에 따라 단면적이 증가하는 아음속 디퓨저에서 속도가 더욱 감소됩니다. 충격파의 흐름을 적절히 늦추려면 공기 흡입구에서의 충격파 형성을 제어하는 ​​것이 매우 중요합니다. 가변 형상의 공기 흡입구를 사용하면 충격파를 적절하게 제어할 수 있습니다. 그들은 또한 가지고 있을 수도 있습니다 바이패스 플랩속도를 바꾸지 않고 공기 흡입구에서 공기를 빼냅니다.

쌀. 2.2. 가변 목 공기 흡입구(원본 Rolls-Royce 도면 기반)

쌀. 2.3. 외부/내부 압축 공기 흡입구(원본 Rolls-Royce 도면 기반)

이동식 공기 흡입구

이동식 공기 흡입구의 경우 입구 단면적(Concorde)은 이동식 중앙 콘(SR 71)을 통해 변경됩니다. 이를 통해 압축기 입구의 씰 충격을 제어할 수 있습니다.

운영 계산

이륙하다. 엔진 공기 흡입구는 압축기 흡입구에서 안정적인 공기 흐름을 유지하도록 설계되었습니다. 난류를 일으키는 흐름의 교란으로 인해 실속이나 압축기 서지가 발생할 수 있습니다.

공기 흡입구는 높은 받음각에 대처할 수 없으며 안정적인 공기 흐름을 유지합니다. 가장 중요한 순간 ​​중 하나는 엔진이 이륙 추력으로 가속되는 동안 발생합니다. 흡기 공기 흐름은 측풍의 영향을 받을 수 있으며, 특히 S자형 흡입구가 있는 꼬리 장착형 엔진의 경우 더욱 그렇습니다(TriStar, 727). 발생할 수 있는 흐름 정지 및 서지를 방지하기 위해 반드시 따라야 하는 작동 설명서의 절차가 있습니다. 이는 일반적으로 작동 모드를 이륙 속도(약 60~80노트(정지 없이 이륙))로 부드럽게 증가시키기 전에 항공기의 점진적인 움직임으로 구성됩니다.

착빙. 특정 조건에서는 공기 흡입구 결빙이 발생할 수 있습니다. 이는 일반적으로 외부 공기 온도가 +10° 미만이거나 눈에 보이는 습도가 있거나 활주로에 물이 고여 있거나 활주로 가시 범위가 1,000m 미만일 때 발생합니다. 이러한 조건이 존재하는 경우 조종사는 엔진을 켜야 합니다. 얼음 시스템.

손상. 공기 흡입구가 손상되거나 통로가 거칠어지면 들어오는 공기 흐름에 난류가 발생하고 압축기의 흐름이 중단되어 실속이나 서지가 발생할 수 있습니다. 공기 흡입구를 검사할 때 트림 패널의 손상 및 표면 거칠기가 고르지 않은지 주의하십시오.

이물질 흡입. 항공기가 지상에 있거나 지상 근처에 있는 동안 이물질을 흡입하면 필연적으로 압축기 블레이드가 손상될 수 있습니다. 시동을 걸기 전에 엔진 공기 흡입구 앞 지면에 충분한 주의를 기울여 느슨한 암석이나 기타 잔해물이 없는지 확인하십시오. 이는 공기 흡입구가 동체 위에 위치한 꼬리 장착형 엔진에는 적용되지 않습니다. 그들은 이물질의 흡수로 인해 훨씬 ​​덜 고통받습니다.

비행 중 난기류. 비행 중 심한 난기류로 인해 커피가 쏟아질 뿐만 아니라 엔진의 공기 흐름도 방해받을 수 있습니다. 사용 설명서에 명시된 난류 속도와 올바른 RPM/EPR을 사용하면 압축기 고장 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 또한 엔진이 꺼질 가능성을 줄이기 위해 지속적인 점화를 활성화하는 것이 바람직하거나 필요할 수도 있습니다.

지상 작전. 대부분의 압축기 손상은 이물질이 흡입되어 발생합니다. 압축기 블레이드가 손상되면 시스템 형상이 변경되어 성능 저하, 압축기 흐름 정체, 심지어 엔진 서지 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 피해를 미연에 방지하기 위해서는 주차공간의 잔해물을 사전에 제거하는 조치가 중요합니다. 다음으로, 비행 전 점검 중에 조종사는 엔진 공기 흡입구에 이물질이 없는지 확인해야 합니다. 책임은 여기서 끝나지 않으며, 비행 후에는 오염 물질의 축적과 자동 회전을 방지하기 위해 흡입구와 배기 덕트에 플러그를 설치해야 합니다.

시동, 활주 및 역추력 중에 이물질이 공기 흡입구로 유입될 수 있으므로 잠재적인 손상을 방지하기 위해 최소한의 추력을 가해야 합니다.

가스터빈 엔진 작동 중에 인력이 공기 흡입구로 빨려들어 심각한 피해와 일부 사망자가 발생했습니다. 작동 중인 엔진 가까이에서 작업을 수행해야 하는 경우 특별한 주의를 기울여야 합니다.

3장 – 압축기

압축기

· 압축기 목적 목록.

· 항공기 엔진에 사용되는 원심형 및 축형 압축기에 대한 설명.

· 압축기 단계의 주요 구성 요소 이름과 기능에 대한 설명입니다.

· 압축기 단계의 가스 매개변수(p, t, v) 변화에 대한 설명입니다.

· "압력 증가 비율"이라는 용어 정의 및 원심 및 축 압축기 단계의 값 표시.

· 2단 원심 압축기의 장점을 나타냅니다.

· 축류 압축기와 비교하여 원심 압축기의 장점과 단점을 나열합니다.

· 축형 및 원심형 압축기를 갖춘 일부 엔진의 이름입니다.

· 축류 압축기의 환형 공기 채널이 좁아지는 현상에 대한 설명.

· 축형 압축기 단계의 입력 및 출력 속도 표시.

· 축류 압축기의 압력비는 최대 35이고 출구 온도는 최대 600°C임을 나타냅니다.

· 속도 삼각형을 사용하여 압축기 블레이드가 비틀리는 이유에 대한 설명입니다.

· VNA의 목적 표시.

· 지면에서 회전할 때 압축기가 딸깍 소리를 내는 이유 표시, 즉 자동 회전으로 인해.

· 최신 엔진의 2축(및 3축) 압축기 설계, 작동 원리 및 장점에 대해 설명합니다.

· "압축기 실속" 및 "서지"라는 용어의 정의.

· 흐름 정지 및 서지를 유발하는 다음 조건을 나타냅니다.

o 속도(RPM)가 증가함에 따라 연료 소비가 급격히 증가합니다.

o 저속, 즉 작은 가스;

o 지상에 강한 측풍;

o 엔진 공기 흡입구 결빙;

o 압축기 블레이드의 오염 또는 손상;

o 엔진 공기 흡입구가 손상되었습니다.

다음 정지 및 서지 표시기에 대한 설명:

o 엔진의 비정상적인 소음;

o 진동;

o RPM 변동;

o EGT 증가;

o 공기 흡입 및 배기 장치에서 연소 가스가 빠져나가는 경우가 있습니다.

· 흐름 정지 시 조종사의 조치를 나열합니다.

· 흐름 정지 및 서지 가능성을 최소화하기 위한 설계 방법에 대한 설명입니다.

· 실속 및 서지를 방지하기 위한 조종사의 조치를 지시합니다.

· RPM, 실속 한계, 안정적인 작동 및 가속 라인이 포함된 압축기 다이어그램(서지 범위)에 대한 설명입니다.

021 03 03 03 디퓨저.디퓨저 기능 설명

압축기 유형

연소실에 연료를 추가하고 터빈에서 연소 생성물을 팽창시키기 전에 공기를 압축해야 합니다.

오늘날 엔진에 사용되는 압축기에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 하나는 엔진을 통해 축류를 생성하고 다른 하나는 원심 흐름을 생성합니다.

두 경우 모두 압축기는 샤프트를 통해 압축기 임펠러에 연결된 터빈에 의해 구동됩니다.

내부 동력 엔진을 작동하려면 공기가 필요하며, 공기 흡입구라는 특수 장치를 사용하여 대기에서 공기를 빼냅니다. 공기 흡입구가 무엇인지, 필요한 이유, 유형 및 설계 방법, 이 부품의 올바른 선택 및 교체에 대한 기사를 읽어보십시오.

공기 흡입구란 무엇입니까?

공기 흡입구(공기 흡입구)는 내연 기관 차량의 전원 공급 시스템의 일부입니다. 공기 흡입을 위한 다양한 모양, 단면 및 디자인의 파이프와 공기 필터, 그리고 기화기 또는 스로틀 어셈블리로의 직접 공급.

공기 흡입구에는 여러 가지 기능이 있습니다.

• 엔진에 공급하기 위한 대기(차가운) 공기 선택
• 냉간 시동 및 예열 중(주로 추운 계절) 엔진에 동력을 공급하기 위한 따뜻한 공기 선택
• 위치에 관계없이 필터에 직접 공기 공급(이를 통해 필터 및 전원 시스템의 다른 부분을 편리하게 배치할 수 있음)
• 일부 유형의 공기 흡입구는 엔진 동력 시스템에 물과 먼지가 유입되는 것을 방지합니다.
• 일부 자동차에서는 튜닝 중에 장식 요소로 사용됩니다.

엔진에 공급되는 공기의 양과 안정성은 설계, 설치 위치 및 일반적인 기술 조건에 따라 달라지기 때문에 공기 흡입구는 엔진 전원 공급 시스템의 중요한 부분입니다. 따라서 이 부품이 파손되면 수리하거나 교체해야 합니다. 자동차의 공기 흡입구를 올바르게 선택하려면 해당 유형, 디자인 및 기능을 이해해야 합니다.

공기 흡입구의 유형, 설계 및 적용 가능성

구조적으로 모든 공기 흡입구는 동일합니다. 원형, 직사각형 또는 더 복잡한 단면의 파이프로 공기 필터 하우징의 한쪽에 설치되고 다른 쪽은 본체 내부의 가장 편리한 위치로 이동합니다. 차 밖에서. 엔진 전원 공급 시스템의 흡입관에서 발생하는 진공의 영향으로 공기는 흡입구 외부를 통해 흡입되어 필터로 들어간 다음 시스템으로 들어갑니다.

공기 흡입구는 차량의 설치 위치에 따라 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

• 외부;
• 내부.

외부 흡입구는 차체 외부(후드 위, 지붕 위, 캐빈 뒷면 등)에 설치됩니다. 설치 시 저압의 난류(와류) 영역을 피하고 차량 이동 중에 기압이 정상 또는 증가하는 장소를 선택합니다.

내부 흡입구는 엔진과 가까운 엔진실에 위치해 있습니다. 엔진룸에 공기를 공급하기 위해 후드, 펜더 또는 기타 신체 부위에 구멍이 있습니다. 이러한 공기 흡입구는 목적에 따라 두 가지 유형으로 구분됩니다.

• 찬 공기 흡입용;
• 따뜻한 공기를 흡입하기 위해.

첫 번째 유형의 흡입구는 엔진에서 어느 정도 떨어진 곳에 위치하여 주변 온도에서 필터에 공기를 공급합니다. 두 번째 유형의 흡입구는 엔진의 가장 뜨거운 부분(일반적으로 배기 매니폴드에 직접 장착됨)에 위치하여 필터에 따뜻한 공기를 제공합니다. 2개의 공기 흡입구 시스템은 예열 속도를 높여 겨울철 엔진 작동을 촉진합니다. 일반적으로 이러한 시스템에는 댐퍼가 있는 온도 조절 장치가 포함되어 있으며 위치를 변경하여 따뜻한 공기와 차가운 공기를 혼합하여 실린더에 들어가는 연료-공기 혼합물의 최적 온도를 달성할 수 있습니다.

승용차 엔진 전원 공급 시스템의 공기관 다이어그램

트럭 엔진 전원 공급 시스템의 공기 경로 다이어그램

외부 및 차가운 공기 흡입구는 공기 공급 방법에 따라 두 그룹으로 나뉩니다.

• 수동적인;
• 활동적인.

수동 공기 흡입구는 필터에만 공기 공급을 제공하는 다양한 구성의 플라스틱 또는 금속 파이프 형태의 간단한 장치입니다. 승용차와 많은 트럭의 대부분의 공기 흡입구에는 이러한 디자인이 적용되어 있습니다. 이러한 장치 외부에는 먼지와 먼지로부터 보호하기 위한 "곰팡이", 특정 구조의 공기 흐름을 형성하는 공진기, 메쉬, 블라인드 등 다양한 보조 장치가 있을 수 있습니다.

능동형 공기 흡입구는 필터에 공기를 공급할 뿐만 아니라 하나 이상의 보조 작업도 해결하는 더 복잡한 장치입니다. 가장 일반적인 유형의 활성 공기 흡입구는 다음과 같습니다.

• 모노사이클론은 추가 먼지 제거(원심력으로 인해) 및 전력 시스템의 더 나은 충전을 위해 공기 흐름에 회전을 전달하는 스월러(공기 흐름 축을 가로질러 위치하는 고정 블레이드)가 있는 흡입구입니다. 모노사이클론의 예로는 곰팡이 형태의 MTZ 트랙터의 일반적인 공기 흡입구가 있으며, 먼지가 많은 환경에서 작동하도록 설계된 현대식 트럭 흡입구에도 여러 개의 사이클론이 장착되어 있습니다.
• 회전 흡입구는 임펠러와 스월러가 장착된 회전 메쉬 드럼이 외부에 설치된 장치입니다. 다가오는 공기 흐름의 영향으로 드럼이 회전하기 시작합니다. 이로 인해 큰 잔해물이 걸러지고 소용돌이 치는 공기 흐름이 전원 시스템에 형성됩니다. 또한 회전을 통해 오염 물질이 달라붙은 입자로부터 드럼 외부 표면을 자동 청소할 수 있으므로 이러한 장치는 먼지가 많은 환경에서 작동하는 자동차 및 다양한 장비(트랙터, 콤바인)에 사용됩니다.

이 두 공기 흡입구와 입구에 메쉬가 있는 모든 흡입구는 거친 공기 필터로 간주되어 큰 입자(돌, 풀 등)가 전력 시스템에 침투하는 것을 방지하고 공기 수명을 크게 연장합니다. 필터.

별도의 그룹에는 특수 목적의 공기 흡입구인 스노클(스노클)이 포함됩니다. 이 장치는 작동 중에 심해 장애물을 극복하고 오프로드를 주행해야 하는 SUV 및 기타 장비(군사 장비, 랠리 차량)에 사용됩니다. 스노클은 차량 지붕 높이에 배치된 밀폐형 파이프입니다. 차량의 가장 높은 지점에 위치하여 물과 먼지로부터 보호합니다. 일반적으로 스노클에는 자동차의 이동 방향을 따라 또는 반대 방향으로 배치할 수 있는 회전 흡입구가 장착되어 있으며 메쉬가 있고 보조 부품(물 배수, 공기 소용돌이용 등)이 장착될 수 있습니다.

후드의 공기 흡입구

마지막으로, 방향성 공기 흐름 형성과 장식이라는 두 가지 기능을 수행하는 승용차의 후드 공기 흡입구 그룹이 많이 있습니다. 이러한 장치는 다양한 디자인을 가지고 있으며 자동차 외관에 새로운 메모를 추가하는 동시에 엔진 실 또는 내부 공기 흡입구에 집중적으로 공기를 공급합니다. 그러나 오늘날에는 순전히 장식용 공기 흡입구가 널리 보급되어 자동차에 더욱 공격적이고 스포티한 느낌을 주지만 전원 시스템의 공기 통로 작동에는 사실상 영향을 미치지 않습니다.

공기 흡입구 선택 및 교체에 관한 질문

차량 운행 중 공기 흡입구는 큰 하중을 받지 않지만 충격(트럭, 트랙터 및 기타 장비의 외부 흡입구가 특히 취약함)이나 진동으로 인해 손상되거나 노화(플라스틱)로 인해 특성을 잃을 수 있습니다. 부품은 특히 이에 취약합니다.) 오작동이 있는 경우 부품을 교체해야 합니다. 그렇지 않으면 엔진 작동 모드가 중단되고 필터 막힘 비율이 높아질 수 있습니다.

교체하려면 해당 자동차나 트랙터에 적합한 공기 흡입구만 선택해야 합니다. 이는 유형과 부품 번호에 따라 쉽게 수행할 수 있습니다. 예를 들어 모든 KAMAZ 차량의 흡입구, 공기 흡입구용 "곰팡이", 모노사이클론 및 많은 트랙터와 트럭의 회전 흡입구 등과 같이 동일한 부품이 다른 장비에 사용되는 경우에만 교체가 가능합니다.

흡입구 교체는 일반적으로 오래된 부품을 분해하고 새 부품을 설치하는 것으로 귀결됩니다. 이를 위해서는 여러 개의 나사를 풀고 두 개의 클램프를 제거하고 하나 또는 두 개의 씰을 제거해야 합니다. 설치하는 동안 씰이 올바르게 설치되었는지 확인하고 균열을 통해 공기가 누출되는 것을 방지하기 위해 최대한 단단히 설치해야 합니다. 모든 작업은 차량 수리 및 유지보수 지침에 따라 수행되어야 합니다.

장식용 공기 흡입구의 선택은 설치 위치와 외관에 적합한 부품을 선택하는 것입니다. 흡입구 설치는 후드 및 기타 신체 부위에 구멍을 뚫지 않는 등 다양한 방법으로 수행할 수 있습니다. 각각의 특정 경우에는 첨부된 지침을 따라야 합니다.

공기 흡입구를 올바르게 선택하고 교체하면 엔진은 필요한 양의 공기를 공급받고 어떤 조건에서도 정상적으로 작동합니다.

터보제트 엔진을 장착한 항공기의 공기 흡입구는 프레임, 외부 및 내부 표면, 외부 공급 플랩을 갖고 있으며, 이는 닫힌 위치에서 외부 표면의 일부이며, 상기 플랩은 다음과 같이 공기 흡입구 프레임에 대해 고정되는 것을 특징으로 합니다. 회전 가능성이 있으며, 이들 프레임과 함께 상기 외부 표면의 단편을 형성합니다. 또한 회전 가능성이 있는 공기 흡입구 프레임에 대해 고정된 내부 공급 플랩이 있으며, 이러한 동일한 프레임과 함께 공기 흡입구 내부 표면 조각. 프레임 구조의 일부는 열린 위치의 피드 플랩과 함께 프로파일된 공기 역학적 표면을 가진 채널을 형성합니다. 밸브의 열림 각도를 고정하는 스톱이 있습니다. 도어가 설치된 영역의 프레임 구조 중 일부는 중공 프로파일 형태로 만들어집니다. 제안된 솔루션은 무게를 늘리지 않고도 공기 흡입구의 필요한 강도를 보장하면서 필요한 공기 흐름의 엔진에 대한 접근을 제공합니다.

실용신안은 항공 기술, 보다 정확하게는 메이크업 플랩이 장착된 터보제트 엔진을 장착한 항공기의 공기 흡입구에 관한 것이며 다양한 항공기에 사용할 수 있습니다.

이륙 및 착륙 모드 중 필요한 공기 흐름을 보장하기 위한 보충 플랩은 많은 항공기 엔진의 공기 흡입구에서 사용할 수 있습니다(공기 함대 기술. 1991. No. 4, p. 52; Nechaev Yu.N. 항공기 엔진 이론. VVIA라는 이름) N.E. Zhukovsky 이후, 1990, pp.255-259).

제안된 솔루션과 먼 유사점인 메이크업 플랩이 있는 공기 흡입구의 다양한 디자인이 A.S. 소련 번호 315650(B 64 D 33/02), RF 출원 번호 94022790(B 64 D 33/02), RF 특허 번호 2088486(B 64 D 33/02), a.s. 912040(B 64 D 33/02), 미국 특허 4203566(US cl. 244/57) 등

RF 출원 번호 94022790 또는 RF 특허 번호 2088486에 설명된 것과 같은 구조에서 필요한 크기의 공기 흐름을 포착하는 데 필요한 수량으로 메이크업 플랩을 배치하려면 거의 엔진 압축기까지 배치해야 할 수 있습니다. 이는 압축기 앞의 공기 흐름 품질에 부정적인 영향을 미치고 엔진 서비스 수명을 단축시킵니다.

제안된 솔루션에 가장 가까운 것은 Su-27 항공기의 공기 흡입구입니다(A. Fomin "Su-27. History of the Fighter", M.: "RA Intervestnik", 1999, p. 218). 조정이 가능하고 단면이 거의 직사각형이며 이착륙 중에 이물질과 작은 새가 엔진 공기 통로로 들어가는 것을 방지하기 위한 접이식 메쉬가 장착되어 있습니다. 보충 플랩은 공기 흡입구의 아래쪽에 위치하며 닫힌 위치에서 보호 메쉬가 배치된 영역의 외부 표면을 형성하고 차압의 영향으로 열리고 닫히도록 설계되었습니다. 플랩 위의 공기 흡입 채널의 내부 표면은 하강된 위치에서 상기 보호 메쉬에 의해 형성됩니다. 문은 네트를 확장할 때와 네트를 집어넣을 때 모두 열 수 있습니다.

이 디자인의 단점은 많은 수의 보충 밸브를 배치할 때 컴팩트하다는 것입니다. 블라인드 형태에서는 공기 흡입구 스킨의 플랩 컷아웃 치수가 증가하고 플랩 컷아웃을 가로지르는 프레임의 무결성이 손상되어(컷아웃 위치에 프레임이 없음) 전체에 부정적인 영향을 미칩니다. 공기 흡입구의 강도와 강성. 보호 메쉬의 저항과 날개가 위치한 부분의 유선형 프레임으로 인해 이착륙 모드에서 발전소의 유효 추력과 가스 역학 안정성이 감소하여 비행 안전에 영향을 미칩니다.

실용신안의 목적은 공기 흡입구 구성 플랩의 설계를 최적화하여 이착륙 모드에서 항공기 발전소 작동의 신뢰성을 높이는 것입니다.

이 문제를 해결하기 위해, 프레임, 외부 및 내부 표면, 폐쇄 위치에서 외부 표면의 단면인 외부 공급 플랩을 갖는 공기 흡입구가 제안되며, 언급된 외부 플랩 각각은 다음 중 하나에 대해 고정되는 것을 특징으로 합니다. 회전 가능성이 있는 공기 흡입구 프레임, 언급된 외부 공급 플랩은 이러한 프레임과 함께 공기 흡입구의 외부 표면의 단편을 형성합니다. 또한 내부 공급 플랩이 있으며 각각은 또한 고정되어 있습니다. 회전 가능성이 있는 언급된 공기 흡입구 프레임 중 하나이며, 동일한 프레임과 함께 닫힌 위치의 내부 공급 플랩은 내부 공기 흡입구 표면의 조각을 형성합니다.

언급된 각 프레임 구조의 일부는 개방 위치에 있는 해당 외부 및 내부 공급 플랩과 함께 프로파일형 공기 역학적 표면을 갖는 채널을 형성합니다.

외부 및 내부 보충 플랩의 개방 각도를 고정하기 위해 정지 장치가 있습니다.

보충 플랩이 설치된 영역의 프레임 구조 중 일부는 중공 프로파일 형태로 만들어집니다.

제안된 솔루션을 사용하면 무게를 늘리지 않고도 공기 흡입구의 필요한 강도를 보장하면서 필요한 공기 흐름으로 엔진에 접근할 수 있습니다.

실용신안은 그림으로 설명되어 있습니다.

그림 1은 제안된 공기 흡입구의 종단면을 보여줍니다.

그림 2는 보충 플랩이 위치한 영역의 공기 흡입구 단면을 보여줍니다.

그림 3은 재충전 플랩이 설치된 영역의 공기 흡입구 종단면 일부를 확대하여 보여줍니다.

항공기 엔진의 공기 흡입구에는 외부 1 및 내부 2 표면, 프레임 3, 외부 공급 플랩 4 및 내부 공급 플랩 5가 포함되어 있으며 플랩 4 중 하나와 플랩 5 중 하나가 각각에 대해 고정되어 있습니다. 프레임 3. 라인 4는 축 6을 기준으로 회전 가능성으로 고정되고 셔터 5는 축 7을 기준으로 회전 가능성으로 고정됩니다.

닫힌 상태의 외부 보충 플랩(4)은 프레임(3)의 외부 플랜지(8)와 함께 공기 흡입구의 외부 표면(1)의 일부를 형성하고, 닫힌 상태의 내부 보충 플랩(5)은 내부 플랜지(9)와 함께 프레임(3) 중 공기 흡입구의 내부 표면(2)의 일부를 형성합니다. 이 경우, 보충 플랩(4) 사이의 거리는 외부 선반(8)의 폭에 의해 결정되고, 내부 플랩(5) 사이의 거리는 내부 플랜지(9)의 폭에 의해 결정된다.

플랩 4와 5는 압력 차이의 영향으로 거의 동시에 열리므로 공기 흡입구로 추가 공기가 흐를 수 있습니다.

프레임(3)과 플랩(4, 5)의 접촉점 사이의 각 프레임(3) 디자인의 부분 10은 열린 위치의 플랩과 함께 플랩(4)이 5개는 열려 있고 공기는 방해 없이 안쪽으로 흐릅니다.

외부 보충 플랩(4)과 내부 보충 플랩(5)의 개방 각도를 고정하기 위해 프레임(3)에 정지부(11)가 있습니다.

도어 4와 5의 설치 영역에 위치한 프레임 3의 구조 부분은 중공 관형 프로파일 형태로 만들어집니다.

공기 흡입구는 다음과 같이 작동합니다.

항공기 발전소가 시동되면 공기 흡입 채널에 진공이 생성되고 압력 차이의 영향으로 외부 보충 플랩(4)과 내부 보충 플랩(5)이 열립니다. 플랩(4 및 5)의 열림 각도는 다음과 같습니다. 스톱(11)에 의해 고정됩니다. 추가 공기는 한쪽의 플랩(4, 5)과 다른 쪽의 프로파일 공기 역학 부품(10, 프레임 3)으로 형성된 구멍을 통해 공기 흡입구 내부로 들어갑니다.

항공기가 이륙하고 속도가 증가하면 공기 흡입 채널의 진공이 감소하고 공기 흡입 채널 내부의 자체 무게와 압력의 영향으로 플랩이 부드럽게 닫힙니다.

보충 플랩이 열려 있을 때 서지가 발생하는 경우 공기 파동은 엔진 압축기에서 앞으로 이동하여 플랩 4와 5에 작용하여 플랩을 더 큰 각도로 편향시키려고 합니다. 이는 스톱 11에 의해 방지됩니다. 이 상황에서 발생하는 토크는 프레임 3의 중공 프로파일에 의해 저항됩니다(이 프로파일은 비틀림 강도가 증가함).

필수 기능과 기술적 결과 간의 연결은 다음과 같습니다.

보충 플랩이 프레임의 외부 플랜지와 함께 공기 흡입구의 외부 표면의 일부를 형성하고 내부 플랩이 프레임의 내부 플랜지와 함께 내부 표면을 형성하도록 플랩을 배치합니다. 공기 흡입구를 사용하면 프레임의 무결성을 위반하지 않고 플랩을 가장 편리한 위치에 충분히 큰 전체 보충 영역으로 콤팩트하게 배치하여 최대 효과를 제공합니다.

프로파일된 공기 역학적 표면을 갖춘 프레임 구조의 일부는 프레임 주위의 지속적인 흐름을 보장합니다.

밸브의 열림 각도를 고정하기 위한 스톱은 엔진 서지 시 배압파에 노출될 때 밸브가 파손되거나 뒤집히는 것을 방지합니다.

피드 플랩이 설치되는 영역의 프레임 구조를 중공 프로파일 형태로 만들면 강성이 증가하고 플랩에 작용하는 힘에 의해 생성되는 토크의 영향으로 프레임이 뒤틀리는 것을 방지하고 필요한 강도를 보장하면서 프레임의 내부 및 외부 플랜지의 너비를 조정하여 프레임 사이에 배치된 재충전 플랩의 처리량을 증가시킵니다.

실용신안 공식

1. 프레임, 외부 및 내부 표면, 외부 보충 플랩을 갖는 항공기 공기 흡입구로서, 닫힌 위치에서 외부 표면의 일부인 외부 보충 플랩을 가지며, 상기 외부 플랩 각각은 다음과 같이 공기 흡입 프레임 중 하나에 대해 고정되는 것을 특징으로 합니다. 회전 가능성, 상기 외부 보충 플랩은 이들 프레임과 함께 언급된 공기 흡입구 외부 표면의 단편을 형성하며, 또한 내부 공급 플랩이 있으며, 각각은 언급된 공기 흡입구 프레임 중 하나에 대해 고정되어 있습니다. 회전 가능성이 있는 폐쇄 위치의 내부 공급 플랩은 동일한 프레임과 함께 공기 흡입구 내부 표면의 조각을 형성합니다.

제1항에 있어서, 상기 프레임 각각의 구조의 일부는 개방 위치에 있는 상응하는 외부 및 내부 공급 플랩과 함께 프로파일형 공기 역학적 표면을 갖는 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 공기 흡입구.

제1항 또는 제2항에 있어서, 외부 공급 플랩과 내부 공급 플랩의 개방 각도를 고정하기 위한 정지 장치가 있는 것을 특징으로 하는 공기 흡입구.

제1항 또는 제2항에 있어서, 공급 플랩이 설치되는 영역의 프레임 구조의 일부가 중공 프로파일 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 흡입구.

제3항에 있어서, 공급 플랩이 설치되는 영역의 프레임 구조의 일부가 중공 프로파일 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 흡입구.

Tu-160 폭격기 엔진의 IED.

오늘은 공기 흡입구에 대해 이야기하겠습니다. 이 주제는 매우 복잡합니다(항공 분야의 많은 주제와 마찬가지로). 나는 언제나 그랬듯이 일반 지인을 위해 좀 더 단순화하려고 노력할 것입니다... 결과를 살펴보겠습니다 :-)...

무슨 일이 일어났는지에 대해서...

1988년 화창한 여름날의 시작은 164차 오라프(폴란드 브제크)의 같은 평일의 여느 날과 다르지 않았습니다. 주간 비행 교대 근무였습니다. 기상 정찰대가 이미 돌아왔고, 계획된 비행표에 따라 모든 비행대의 비행이 시작되었습니다. 항공기가 이륙하는 애프터버너의 포효는 주변을 들뜨게 만들었고, TECH의 격납고 주차장에서도 그 인상적인 위력은 여실히 느껴졌다.

그 당시 나는 엔진 규제 그룹의 책임자로 활동하고 있었습니다. 일반 형성 직후 TECH 책임자가 나에게 달려와 대화를 위해 나를 옆으로 데려갔습니다. 그 소식은 가볍게 말하면 불쾌한 소식이었습니다. MiG-25 중 하나가 초음속으로 가속하는 동안 어려운 상황에 빠졌습니다.

처음에 조종사는 이상한 충격을 느꼈고 오른쪽 엔진의 애프터버너가 꺼졌고 거의 즉시 자동으로 꺼졌습니다. 발사 시도가 실패했고 조종사는 임무를 중단하고 한 엔진으로 비행을 계속한 후 비행장으로 돌아왔습니다. 착륙은 문제 없이 성공적으로 완료되었으나, 심각한 비행사고가 발생하였습니다.

우리 엔진 엔지니어들은 AO 전문가들과 함께 항공기를 TEC로 운송한 후 무슨 일이 일어났는지 원인을 찾기 시작했습니다. 예비 검사 중에 부품의 가시성 범위 내에서 애프터버너 챔버 전체가 연료로 인해 젖어 있는 것으로 나타났습니다. 특히 MiG-25 (T-6)에 사용된 유형(매우 무거움)은 그렇게 빨리 증발하지 않습니다.

MiG-25RB 항공기.

그러나 이는 정상적인 엔진 정지 중에는 발생하지 않는데, 이는 연소실로의 연료 공급을 중단(STOP 시 스로틀 스로틀)하고, 연소 및 미립화가 중단된 후 연료 매니폴드에 남은 연료를 공급함으로써 수행되기 때문이며, 배수 탱크로 배수됩니다.

이는 아마도 FCS와 OKS의 화염 소멸로 인해 애프터버너를 끄고 엔진을 정지시켰을 가능성이 높으며, 스로틀이 "Stop"으로 설정될 때까지 일정 시간 동안 연료가 계속 흐르고 인젝터에서 분사되었음을 의미합니다. ". 그리고 멸종의 이유는 분명히 다음과 같은 문제 때문이었습니다. 공기 흐름.

말 그대로 점검 시작 직후 올바른 흡기 제어 시스템의 고장이 감지되었습니다. . 결과적으로 이미 충분히 높은 초음속으로 가속하는 동안 공기 흡입 서지, 이로 인해 두 연소실(OKS 및 FKS)이 모두 꺼지고 결과적으로 엔진이 정지되었습니다.

비행기 사고의 원인이 오늘 기사의 주제와 직접적으로 관련되어 있기 때문에 비행기 사고를 둘러싼 정황에 대해 상당히 긴 설명이 필요했습니다. 이 경우 공기 흡입구– 이것은 단지 공기를 통과시키는 파이프가 아닙니다. 이는 터보제트 엔진(D, F)이 장착된 항공기 발전소의 심각한 작동 요소로, 전체 규범과 규칙을 준수해야 합니다. 이들 없이는 올바른 작동이 불가능하며 궁극적으로 전체 추진 시스템의 효율적이고 안전한 작동이 불가능합니다. 터보제트 엔진의 공기 흡입구(IA)가 잘못 작동하면 심각한 비행 사고가 발생할 수 있으며, 특별한 경우에는 심각한 비행 사고가 발생할 수도 있습니다.

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그러나 이름 자체는 이와 관련하여 어떠한 힌트도 제공하지 않습니다. 단어 "공기 흡입구" 고속 압력을 사용하여 대기에서 "공기를 가져와" 항공기의 특정 구성 요소에 공급하는 특수 구조 단위를 의미합니다. 그건 그렇고, 항공기뿐만 아니라 예를 들어 다양한, 특히 매우 빠른 자동차도 있습니다.

공기 흡입의 목적은 다를 수 있습니다. 기본적으로 이들은 서로 크게 다른 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

첫 번째. 빠르게 움직이는 차량(주로 항공기)의 외부 공기는 작동 중에 가열되는 시스템 작동에 사용되는 특정 구성품, 기구, 조립품 및 구조 부품 또는 기술 특수 유체(작동 유체)를 냉각하는 데 편리합니다. 간소화를 위해 이러한 시스템과 어셈블리는 대부분 항공기 구조 내부(심지어 깊은 내부)에 위치합니다.

그들은 공기를 공급하기 위해 존재합니다. 특수 공기 흡입구, 필요한 경우 공기 흐름을 원하는 위치로 형성하고 유도하는 공기 덕트와 결합됩니다. 이 경우 냉각 핀, 특수 라디에이터(공기 및 액체 모두) 또는 단순히 장치의 부품 및 하우징을 냉각 목적으로 냉각할 수 있습니다.

모든 항공기에는 이러한 구조 단위가 충분합니다. 그리고 일반적으로 특별히 복잡한 것은 아닙니다. 물론, 항력을 최소화하고 충분한 양의 공기를 불어넣기 위해 모든 공기 채널의 윤곽이 정확하게 형성되어야 합니다.

Su-24MR 항공기의 냉각 장비용 공기 흡입구.

그러나 일반적으로 이러한 공기 흡입구를 잘못 작동해도 다음과 같은 결과가 발생하지 않습니다. 즉각적인환기되는 항공기 구성품의 작동 중단 및 더욱 심각하게 항공기에 심각하거나 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.

Su-24M 항공기의 냉각 장치용 공기 흡입구가 그 예입니다.

두번째.그러나 두 번째 그룹에 속하는 공기 흡입구 성능이 좋지 않은 것이 그 이유일 수 있습니다. 이것 공기 흡입구에어제트 엔진. 통과하는 공기는 이러한 엔진의 입력에 공급되어 작동 유체 역할을 합니다(추가로 가스로 전환).

엔진의 특성과 효율성(추력 및 특정 연료 소비 포함), 그리고 궁극적으로 전체 항공기는 들어오는 공기의 매개변수와 양, 공기 흐름의 품질과 상태에 따라 달라집니다. 아시다시피 엔진은 심장입니다. 이 심장의 상태는 발전소의 가장 중요한 장치, 즉 공기 흡입구의 올바른 작동에 의해 크게 결정됩니다. 입력 장치가스터빈엔진(GTE).

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공기 흡입구의 적절한 작동의 중요성은 비행 속도에 직접적으로 좌우됩니다. 항공기의 속도 성능이 높을수록 터보제트 엔진의 설계가 더욱 복잡해지고 이에 대한 요구 사항도 높아집니다.

엔진이 시동 조건에서 작동 중일 때 공기는 주로 흡입구의 가스 터빈 엔진 압축기에 의해 생성된 진공으로 인해 공기 흡입구로 들어갑니다. 이 경우 공기 흡입구의 주요 임무는 손실을 최소화하면서 공기 흐름을 유도하는 것입니다.

그리고 속도가 증가함에 따라 높은 아음속, 특히 초음속 속도로 비행할 때 이 작업에 두 가지 작업이 더 추가되며 둘 다 주요 작업입니다. 유속을 아음속으로 낮추는 동시에 동시에 효과적으로엔진에 들어가기 전에 속도 압력을 사용하여 정적 공기압을 높이십시오.

바로 이 용법제동하는 동안 다가오는 흐름(속도 압력)의 운동 에너지를 기압의 위치 에너지로 변환하는 것으로 구성됩니다. 간단히 말하면 다음과 같이 말할 수 있습니다.

베르누이의 법칙에 따라 흐름의 총 압력은 일정한 값이고 정압과 동압의 합과 같기 때문에(이 경우 중량 압력은 무시할 수 있음) 동압이 떨어지면 정압이 증가합니다. . 즉, 억제된 흐름은 작업의 기본이 되는 정압이 더 높다는 것입니다. 공기 흡입구.

즉, VZ는 기본적으로 압축기처럼 작동합니다. 그리고 속도가 빠를수록 이 작품은 더욱 인상적입니다. 2.-2.5M의 속도에서 공기 흡입구의 압력 증가 정도는 8-12 단위가 될 수 있습니다. 그리고 높은 초음속(및 극초음속) 속도에서는 공기 흡입구 작동이 매우 효율적이어서 압축기의 필요성이 사실상 사라집니다. "라는 말도 있습니다. 압축기 변성"높은 초음속으로. 이는 터보제트 엔진이 점차 램제트로 변해가는 과정과 같다.

이러한 동적 압축을 사용하는 실제 공기 흡입구에서는 흐름의 모든 운동 에너지가 압력을 높이는 데 사용되는 것은 아닙니다. 필연적으로 손실(소위 총 압력 손실)이 발생하는데, 이는 여러 요인에 따라 달라지며 공기 흡입구에 따라 다릅니다.

최신 입력 장치의 유형.

VZ는 사용되는 항공기의 속도(최대)에 따라 아음속, 천음속, 초음속이 될 수 있습니다.

아음속…

현재 이는 높은 바이패스 비율 터보팬 엔진의 입력 장치인 경우가 가장 많습니다. 이는 현대식 아음속 여객기 또는 수송 항공기에 일반적입니다. 이러한 엔진은 일반적으로 별도의 엔진 나셀에 위치하며 공기 흡입구디자인은 매우 간단하지만 요구 사항과 그에 따른 구현 측면에서는 그렇게 단순하지 않습니다.

일반적으로 순항 비행 속도는 약 0.75~0.85M로 계산됩니다. 필요한 공기 흐름이 보장된다면 상대적으로 낮은 질량을 가져야 합니다. 이들에게 매우 중요한 요구 사항은 채널을 통해 엔진으로 전달되는 공기 흐름의 낮은 에너지 손실(내부 손실)과 외부 저항을 극복하기 위한 손실(외부 손실)을 보장하는 것입니다.

아음속 가스 터빈 엔진의 흐름 방식과 흐름 매개변수의 변화.

이는 내부 채널과 외부 윤곽의 올바른 프로파일링을 통해 보장되며, 이는 항력을 줄이고 흐름을 향상시킵니다. 또한, 입구 장치의 앞 가장자리는 채널의 세로(자오선) 단면의 모양을 취하는 상당히 두꺼운 프로파일을 갖는 경우가 가장 많습니다.

이는 표면 주위에 연속적인 흐름을 허용하여 손실을 최소화하고 추가로 또 다른 유용한 효과를 제공합니다. 두꺼운 입구 모서리 주위를 유동할 때 양력과 유사한 공기역학적 힘이 발생합니다.

그리고 수평 투영은 비행을 따라 향하며 추력에 대한 일종의 추가 요소입니다. 이 힘을 "흡입"이라고 하며 공기 흡입구의 외부 저항을 매우 크게 보상합니다.

아음속 공기 흡입구 주변의 흐름. 흡입력의 작용.

이러한 유형의 공기 흡입구에서 동압이 정압으로 변환되는 과정은 다음과 같습니다. 채널의 설계는 입구 부분의 유속이 비행 속도보다 낮도록 계산됩니다. 결과적으로, 공기 흡입구로 들어가기 전의 흐름은 디퓨저 모양(측면으로 "분산")을 가지게 되며, 이는 필연적으로 제동과 압력 증가를 수반합니다(앞서 언급한 베르누이의 법칙).

즉, 공기 흡입구로 들어가기 전에도 주로 고속 압력에 의한 압축(소위 외부 압축)이 발생합니다. 그런 다음 디퓨저 형태로 프로파일링된 채널의 첫 번째 섹션에서 계속됩니다. 그리고 그 앞에 채널에는 여전히 작은 혼란스러운 부분(즉, 점점 가늘어지는 부분)이 있는 경우가 많습니다. 이는 흐름과 속도 필드를 동일하게 하기 위해 수행됩니다.

메이크업 플랩과 경사진 입구 평면을 갖춘 아음속 공기 흡입구.

진입면 공기 흡입구종종 기울어집니다. 이는 흡입구가 엔진 나셀 하우징의 하부 부분에 의해 가려질 때 높은 받음각에서 공기 흡입구(및 엔진)의 효율적인 작동을 보장하기 위해 수행됩니다.

디자인에 입력 장치이러한 유형의 일부 엔진에서는 소위 . 엔진이 시동 조건에서 높은 속도로 작동하는 경우(즉, 속도 압력이 없거나 매우 낮은 경우) 필요한 공기 흐름을 제공하는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다.

이러한 모드에서는 예비 외부 압축이 거의 없으며 공기 흡입구의 입구 부분은 크기가 허용하지 않기 때문에 필요한 공기를 모두 통과시킬 수 없습니다.

비행기 Yak-38. 이륙 모드 - 메이크업 도어가 열려 있습니다.

시동 조건(택시)에서 추가 공기 공급을 위한 플랩. 비행기 Tu-154B-1 엔진 NK-8-2U).

따라서 공기 흡입구 쉘에 추가 창을 만들 수 있습니다. 이 창은 원하는 모드(일반적으로 공기 흡입구 채널의 진공으로 인해)에서 열리고 속도를 얻은 후에 닫힙니다. Tu-154B-1 항공기가 그 예입니다. 비디오는 왼쪽 엔진의 피드 플랩이 열리는 것을 명확하게 보여줍니다.

천음속.

그런 입력 장치 근본적인일반적으로 아음속과 구조적 차이는 거의 없습니다. 그러나 최대 비행 속도가 1.6~1.7M인 항공기 발전소에 사용되기 때문에 이들의 흐름 조건은 이미 더 엄격합니다. 이러한 속도까지는 일정한 흐름 경로 형상을 갖춘 공기 흡입구를 사용해도 동적 압축으로 인해 손실이 크게 증가하지 않습니다.

이러한 공기 흡입구는 알려진 바와 같이 천음속 및 초음속 흐름 영역에서 나타나는 파동 항력을 줄이기 위해 아음속 공기 흡입구에 비해 더 날카로운 모서리를 갖습니다. 날카로운 모서리 주위를 흐를 때 실속으로 인한 손실을 줄이고 저속 및 시동 조건에서 공기 흐름을 보장하기 위해 이러한 공기 흡입구에 추가 메이크업 창을 사용할 수도 있습니다.

아음속 및 천음속 공기 흡입구. 직접적인 충격파의 위치.

초음속 비행 중 이러한 공기 흡입구 앞에는 직접적인 충격파(충격파 형성에 대해 썼습니다). 날카로운 모서리의 경우 부착됩니다. 이를 통과할 때 흐름의 압력이 증가합니다(외부 압축). 디퓨저형 채널에서는 압력이 더욱 증가합니다.

충격파 이전의 유속을 줄이기 위해 입력 장치소위 말하는 곳에 위치하는 것이 유리합니다. 느린 흐름 영역, 이는 공기 흡입구 앞에 위치한 구조 요소 주위로 흐름이 흐를 때 형성됩니다 (인접한 공기 흡입구 - 자세한 내용은 아래 참조).

Su-24M의 천음속 공기 흡입구. PS 배수 장치의 평면과 PS 흡입 장치의 천공이 보입니다.

예를 들어 측면(Su-24M, F-5)) 또는 복부 입구 장치(F-16)가 있습니다. 구조적으로 그들은 일반적으로 동체에서 멀리 이동하여 폭 50~100mm의 일종의 슬롯 채널을 형성합니다. 동체 표면 전면에서 성장하는 경계층이 공기 흡입 채널로 떨어지지 않고 흐름의 균일성을 방해하여 손실을 증가시키는 것이 필요합니다. 스트림에 더 "병합"되는 것 같습니다.

택시로 이동하는 동안 Su-24M 폭격기. 보충 밸브가 열려 있습니다.

F-16 항공기의 복부 천음속 공기 흡입구.

F-4 "Fantom" 항공기의 공기 흡입구 경계층을 배수하는 장치입니다.

초음속.

주요 어려움은 다음과 같습니다. 입력 장치더 높은 최대 비행 속도를 사용할 때 - 2.0...3.0M 이상. 이러한 속도에서는 천음속 공기 흡입구직접 부착 충격의 강도가 크게 증가하고 이에 따라 총 압력 손실이 증가하여 엔진 매개변수(특히 추력)에 부정적인 영향을 미치기 때문에 사용할 수 없습니다.

여기서 높은 압축 효율은 초음속 입력 장치(SVU)를 사용하여 달성됩니다. 그들은 디자인이 더 복잡하고 압력을 높이는 데 사용됩니다. 충격 시스템.

흐름 감속 과정을 제어하고 그에 따라 압력을 높이기 위해 소위 제동 표면 , 특정 프로필이 있습니다. 이 표면은 초음속 흐름(고속 압력)과 상호 작용할 때 충격파 형성 조건을 만듭니다.

일반적으로 그 중 여러 가지가 있습니다. 즉, 2개, 3개(또는 4개)의 비스듬한 충격과 후행하는 1개의 직접 충격(소위 헤드 웨이브)을 포함하여 충격 시스템이 생성됩니다. 경사 충격을 통과할 때 직선 충격을 통과할 때보다 속도 감소 및 전체 압력 손실이 적고 매개변수 변화가 덜 급격하며 손실이 적기 때문에 최종 정압이 더 높습니다.

일반적으로 경사 충격이 많을수록 흐름의 압력 손실이 줄어듭니다. 그러나 그 수는 특정 최대 속도에 맞게 설계된 공기 흡입구 설계에 따라 결정됩니다.

이러한 시스템을 통과하면 흐름은 속도를 약 1.5...1.7M, 즉 천음속 공기 흡입구 수준으로 감소시킵니다. 그 후 상대적으로 작은 손실로 직접적인 충격을 통과할 수 있는데, 이것이 발생하며 흐름은 아음속이 되어 일정량의 압력을 얻은 다음 좁은 채널을 통과하여 "목"이라고 하는 가장 작은 부분으로 통과합니다. .

제동 표면의 모양은 다양할 수 있지만 대부분 공기 흡입구의 모양에 따라 쐐기형 또는 원뿔형입니다. 쐐기(원추)에는 일반적으로 서로 연결된 여러 표면(또는 계단)이 있습니다. 비스듬한 충격파는 접합점(모서리)에 형성됩니다.

이들의 경사는 비행의 마하수와 개별 단계의 경사각에 따라 달라집니다. 이러한 각도는 설계 모드에서 최적에 가장 가까운 유동 조건을 생성하기 위해 선택됩니다.

공기 흡입 본체(쉘)를 기준으로 한 제동 표면의 위치 및 구성에 따라 충격파는 진입 평면을 기준으로 다르게 위치할 수 있습니다. 공기 흡입구.

VCA 유형: a) 외부 압축: b) 혼합 압축: c) 내부 압축.

이는 결국 제동 프로세스의 유형과 그에 따른 초음속 입력 장치 자체의 유형을 결정합니다. 첫 번째 유형– 외부 압축이 포함된 VCA. 그의 모든 비스듬한 충격은 공기 흡입구 입구 평면 (즉, 외부) 앞에 위치하고 목은 그 근처에 있습니다.

두 번째 유형 – 혼합 압축을 사용한 VCA. 여기서 경사 충격의 일부는 외부, 입구 평면까지, 일부는 내부, 즉 뒤쪽에 위치합니다. 목구멍은 입구 가장자리에서 더 멀리 이동하고 입구에서 목구멍까지의 통로는 좁아집니다.

세 번째 유형– VCA 내부 압축. 그 안에서 모든 충격파는 입구 평면 뒤의 공기 채널 내부에 위치합니다.

실제로는 외부 압축 기능을 갖춘 VCA가 주로 사용됩니다. 이론적으로 높은 초음속에서 흐름을 압축하는 데 더 효과적인 두 가지 다른 유형을 사용하면 실제로는 다양한 기술적 어려움에 직면합니다.

또한 설계 특성에 따라 공기 흡입구가 유형으로 구분됩니다.

입구부분의 형상에 따라.

이는 소위 평면 및 공간(보통 축대칭)입니다.

평평한 흡입구(때때로 상자 모양 또는 국자 모양)에는 직사각형 형태의 흡입구 섹션이 있으며 때로는 모서리 지점이 둥글게 되어 있습니다. 직사각형 입구의 채널 자체는 엔진에 들어가기 전에 단면이 점차 원형으로 변경됩니다.

초기 시리즈 Su-24 항공기의 제어 가능한 공기 흡입구. 수직 패널을 돌리는 경첩이 보입니다. 경계층 흡입을 위한 천공도 보입니다.

평평한 공기 흡입구의 제동 표면은 특수 프로파일을 가진 쐐기 형태로 만들어집니다. 공기 흡입구를 제어할 수 있는 경우(자세한 내용은 아래 참조) 평평한 흡입구는 이에 대한 좋은 기회, 즉 기하학적 구조가 충분히 크게 변경되어 다양한 강도의 충격파 시스템을 만들 수 있는 가능성이 있습니다.

유 축대칭 공기 흡입구이러한 시스템을 만들기 위해 원뿔이 사용되며 특별한 방법으로 프로파일링됩니다(계단식). 이러한 공기 흡입구의 입구 단면은 원형입니다. 원뿔은 내부 채널의 첫 번째 섹션에 있는 중심 본체이며 채널의 단면도 원형입니다.

MiG-21-93 항공기의 원뿔형 조정 가능한 제동 표면을 갖춘 정면 축대칭 공기 흡입구

소위 말하는 것도 있다 섹터 공기 흡입구, 입구 부분은 원의 일부(섹터)입니다. 그리고 제동 표면도 원뿔의 일부(섹터)입니다. 그들은 일반적으로 측면 원리에 따라 동체 측면에 위치하며(자세한 내용은 아래 참조) 전체 압력 손실을 줄이는 측면에서 경쟁합니다. 그러한 구조의 예는 다음과 같습니다. 공기 흡입구미라지 시리즈 항공기, 폭격기 F-111, Tu-128 요격기, 실험적인 MiG-23PD.

기존 섹터 IED를 갖춘 Mirage 2000-5 항공기.

현대 항공기(5세대)의 경우 입구 부분의 모양이 다른 공간 공기 흡입구가 소위 말하는 방식으로 설계되었습니다(예: T-50, F-22 - 평행사변형). 공간 압축. 여기에서는 제동 표면뿐만 아니라 특별히 프로파일된 쉘 가장자리도 전체 충격파 생성에 참여합니다.

섹터 IED(박물관)를 갖춘 Tu-128 항공기.

동체의 위치별.

이들은 정면과 인접입니다. 전면 공기 흡입구는 동체의 앞쪽 부분이나 별도의 엔진 나셀에 설치됩니다. 따라서 방해받지 않는 공기 흐름에서 작동합니다. 그들은 대부분 축 대칭 모양입니다.

전형적인 정면 아음속 공기 흡입구를 갖춘 MiG-15 전투기.

인접한 공중 물체는 항공기 표면의 어느 부분 근처에 (인접) 위치합니다. 결과적으로, 전방에 위치한 항공기 요소 주변의 흐름으로 인해 공기 흐름이 이미 느려졌습니다. 이는 필요한 압력비의 크기가 작아짐을 의미하며, 공기 흡입구의 설계를 단순화할 수 있습니다.

그러나 이 경우 앞쪽에 있는 동일한 요소(대부분 동체)에서 공기 흡입구로 들어가는 경향이 있는 증가하는 경계층을 처리해야 합니다. 일반적으로 경계층은 공기 흡입구가 항공기 구조로부터 특정 거리(50...100mm - 위에서 이미 언급)에 위치할 때 형성된 채널을 통해 단순히 "배수"됩니다.

유로파이터 타이푼 전투기의 경계층을 배수하는 장치.

그럼에도 불구하고, 수로 입구에는 어느 정도의 불균일한 흐름이 여전히 형성되어 있습니다. 그리고 (항공기 배치에 따라) 공기 덕트의 길이가 다소 짧기 때문에 항상 생산적으로 수정할 수는 없습니다.

인접한 공기 흡입구측면, 복부 및 밑 날개가 있습니다. 제동 표면은 거의 항상 계단식 쐐기(수평 또는 수직) 형태를 취합니다. 제동 표면이 원뿔형 섹터(Mirage 항공기)인 위에서 언급한 섹터 공기 흡입구는 예외입니다.

택시를 타고 있는 MiG-31 전투기. 인접한 공기 흡입구. 껍질의 열린 플랩이 보입니다.

외부 압축을 사용한 VCA의 일부 기능.

VCA는 일반적으로 최대값에 가까운 특정 비행 마하수를 위해 설계되었습니다. 이를 기반으로 설계 모드에 대한 설계 매개변수가 선택됩니다. 이는 입구, 목 및 출구 영역, 제동 표면 패널의 각도(원뿔 표면), 이러한 패널의 꼬임 위치, 쉘의 각도(특히 "언더컷 각도")입니다.

전면 공기 흡입구의 언더컷 각도. 1,2 - 제동 표면, 3 - 쉘 가장자리, 4 - 공기 흡입구 본체.

설계 모드에는 경사 충격파의 두 가지 방식이 있습니다. 첫 번째에서는 경사 충격파가 껍질의 앞쪽 가장자리에 집중됩니다. 직접적인 충격(두파)은 목 뒤의 채널에 위치합니다. 흐름은 초음속으로 채널로 들어가고 이 충격파를 통과해야만 아음속이 될 수 있도록 구성되어 있습니다.

이 입력 장치 방식의 단점은 채널 벽 근처의 경계층과 직접적인 충격이 상호 작용한다는 것입니다. 이로 인해 층 분리 및 압력 맥동이 발생하고 그 결과 출구 흐름이 충분히 균일하지 않고 고정되지 않을 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 공기 흡입구는 두 번째 유형에 비해 외부 저항이 적습니다.

두 번째 방식에서는 직접적인 충격(헤드 웨이브)이 공기 흡입구 입구 앞에서 진행되고 부분적으로는 내부 흐름(채널 앞)에, 부분적으로는 외부 흐름에 따라 강도가 다릅니다. 길이. 내부 채널에 들어가기 전에는 거의 직선형 충격을 나타내며 제동 표면 근처에서 약간만 갈라져 람다 모양이 됩니다. 외부 흐름에서는 비행에 반대하여 측면으로 구부러져 비스듬한 방향으로 변합니다.

초점이 흐려지는 경사 충격이 있는 VCA(두 번째 방식). PS를 배출하기 위한 슬릿, 흡입을 위한 천공 및 퍼짐 저항을 형성하는 원리가 표시됩니다.

헤드 웨이브가 입구 바로 근처의 경사 충격 시스템을 파괴하는 것을 방지합니다. 공기 흡입구, 이러한 충격은 쉘의 입력 가장자리와 관련하여 약간 이동되고 초점이 약간 흐려집니다(제동 표면의 패널(β) 위치 각도 선택으로 인해). (3)은 이 가장자리의 한 지점에서 수렴하지만 외부 흐름으로 계속 진행됩니다.

그러나 계산에서 경사 충격 시스템이 앞쪽 가장자리에 초점을 맞추고 직접적인 충격에 의해 닫히며 역시 직접적으로 위치한다고 가정할 때 이러한 방식은 단순화된 방식으로 충분한 정확도로 대체될 수 있습니다. 껍질의 가장자리.

충격이 쉘에 집중된 VCA(첫 번째 방식). β - 조정 가능한 패널의 위치 각도.

이러한 이동과 초점 흐림은 실제로 두 번째 유형의 입력 장치가 가장 자주 사용되는 이유가 되었습니다. 사실 이러한 충격 배열은 공기 흡입구가 다양한 비설계 모드에서 작동할 때 작동 중에 채널을 따라 입구와 출구로 이동할 수 있는 헤드 웨이브에 의한 파괴 가능성을 크게 줄입니다.

즉, 공기 흡입구의 안정성, 즉 엔진 전체의 안정성이 향상됩니다. 그러나 저항 입력 장치두 번째 유형이 더 있습니다. 이는 소위의 출현으로 인한 것입니다. 확산 저항, 첫 번째 유형에는 존재하지 않습니다.

저항 확산에 대해 조금.

안에 공기 흡입구첫 번째 유형의 경우 흐름은 위에서 언급한 바와 같이 초음속으로 즉시 유입됩니다. 그리고 두 번째 유형에서는 헤드 파가 거의 공기 흡입구 입구에 위치하며 흐름은 이미 아음속 채널로 들어갑니다. 비스듬한 충격의 위치로 인해 정체 표면을 통과하는 입구의 흐름은 공기 흡입 채널로 떨어지지 않고 외부 층이 측면으로 퍼지는 방식으로 형성됩니다.

즉, 실제 진입면적은 건축면적보다 작아지게 된다(위 그림에서 F H< Fвх ) поэтому и действительный расход воздуха через 공기 흡입구또한 점점 작아지고 있습니다. 즉, 이미 경사 충격을 통과하여 속도가 느려진 공기의 일부가 압력을 높이는 데 엔진의 에너지를 소비하고 엔진 자체에 들어 가지 않으며 추력 생성에 참여하지 않습니다.

공기 흡입구의 작동을 특성화하는 매개 변수도 있습니다. 공기 흐름 계수, 가능한 최대 유량에 대한 실제 유량의 비율과 동일합니다. 이 계수가 1보다 작으면 입구에서 흐름이 확산되어 확산 저항.

일반적으로 동시에 공기 흡입구의 경우 확산 저항 외에도 다른 유형의 외부 공기 역학적 저항도 고려되며 이를 줄이기 위해 노력해야 합니다. 이는 흡입 장치의 소위 외부 저항이 비행에 반대되는 힘이기 때문에 중요합니다. 이는 실제로 공기 흡입구를 포함하는 전체 발전소의 유효 추력을 감소시킨다는 의미입니다.

앞서 언급한 퍼짐 저항 외에도 공기 흡입구의 외부 저항에는 다음이 포함됩니다. 포탄 저항다양한 바이패스 밸브(있는 경우)는 소위 과잉 압력 힘과 흐름의 마찰력입니다.

채널의 흐름 통과 중 추가 손실은 가스의 점도 및 채널 자체의 구성과 관련이 있습니다. 유해한 영향은 경계층의 두께 증가와 제동 표면의 다소 복잡한 모양으로 인한 흐름 분리 가능성의 증가로 표현됩니다.

목적에 맞게 근관의 모양과 목구멍의 면적을 조절합니다. 유해한 영향을 줄입니다. 흐름은 내부 채널로 들어갈 때 상당히 급격하게 회전합니다. 흐름 분리를 피하기 위해 먼저 채널 자체를 혼란스럽게 만들고(좁게) 회전한 후에 디퓨저를 만듭니다(확장).

흐름은 목구멍에서 최고 속도(아음속)에 도달합니다. 분리를 억제한다는 관점에서 보면 목구멍에서 가장 유리한 속도는 이다. 목구멍의 유속이 소리의 속도와 같으면 목구멍을 최적이라고 합니다.

점도(경계층)의 유해한 영향은 다양한 기술 장치를 사용하여 극복됩니다. 여기에는 경계층 흡입을 위해 제동 표면 영역에 천공을 사용하거나 특수하게 사용하는 것이 포함됩니다. 목구멍 근처에 균열이 생겨서 배수됩니다.. 이러한 기술을 사용하면 새로 나타나는 분리 영역의 크기를 줄여 공기 흡입구 출구의 흐름을 간소화할 수 있습니다.

경계층을 활성화하기 위해 목 뒤에 설치된 특수 터뷸레이터도 사용됩니다. 이들은 경계층을 주 흐름과 혼합하는 데 도움이 되는 작은 소용돌이를 생성하여 채널의 유속 장을 균등화하는 과정을 가속화합니다.

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외부 압축을 사용하는 위의 두 가지 유형의 VCA로 돌아가면 설계 모드에서 외부 저항이 더 크고 실제 처리량이 더 낮음에도 불구하고(유량 계수가 1보다 작음) 공기 흡입구초점이 흐려진 경사 충격은 일반적으로 첫 번째 방식의 VZ보다 사용하는 것이 더 좋습니다.

이는 초점을 흐리게 하면 눈에 띄게 증가할 수 있기 때문입니다. 안정적인 작업 재고효율성이 약간 떨어지더라도 다양한 작동 모드에서 안전한 작동을 위해 매우 중요한 공기 흡입구입니다.

비행 중에는 공기의 속도, 고도, 온도 및 밀도는 물론 공기 흡입구가 공기를 공급하는 엔진 자체의 작동 모드도 변경됩니다. 때로는 이 공기가 많이 필요할 수도 있고 때로는 충분하지 않을 수도 있으며 이는 (일정한 비행 속도에서) 작동 모드의 변경에 확실히 영향을 미칩니다. 입력 장치.

일정한 비행 마하 수(예: 설계와 동일)와 엔진 작동 모드 변경을 통해 세 가지 유형의 공기 흡입 작동 모드를 구분할 수 있습니다.

첫 번째 모드는 초임계 모드입니다. . 이 경우 목 뒤에 초음속 흐름 영역이 있습니다. 더 높은 모드로 전환하면 엔진 속도가 증가하고 많은 공기가 필요합니다. 공기 흡입구에서 공기를 집중적으로 흡입하는 것이 분명합니다. 이 경우 공기 흡입 채널 끝의 고정 모드(이미 증가된 압력으로 압축된 공기, 진입 준비 완료)에 항상 존재하는 배압이 감소합니다.

VCA의 흐름 이동 계획 및 매개변수 변경. 초임계 모드. 공급 및 바이패스 밸브가 표시됩니다.

결과적으로 헤드 웨이브는 (흐름을 따라) 입구쪽으로 약간 이동하고 채널의 흐름 자체가 가속되고 목을 통과할 때 확장 채널에서 더욱 가속되면서 초음속이 됩니다. 기본적으로 의 프로세스와 유사한 프로세스가 발생합니다.

그러나 채널 끝(가스터빈 엔진 압축기 앞)의 배압은 감소하기는 하지만 여전히 남아 있으므로 목 뒤 어느 정도 거리에서 충격파(S)가 형성됩니다. 흐름은 아음속이 됩니다. 이 점프는 엔진의 작동 모드와 그에 따른 공기의 필요성에 따라 위치와 강도가 다를 수 있습니다.

두 번째 모드.엔진이 조절되어 필요한 공기량이 감소하면 흡입 장치 채널 끝의 배압이 증가하고 충격 S가 목쪽으로(흐름에 반대하여) 이동합니다. 목구멍이 최적이라면(위에서 언급) 목구멍으로 이동하면 점프가 사라집니다. 이 공기 흡입구 작동 모드를 호출합니다. 비판적인.

세 번째 모드는 아임계 모드입니다. . 이 모드는 엔진을 추가로 조절하면 가능합니다. 이제 공기 흡입 채널의 거의 전체 길이를 따른 흐름이 아음속이 됩니다. 이는 채널 끝의 배압 작용이 채널 전체 길이에 걸쳐 확장됨을 의미합니다. 결과는 비스듬한 충격에 더 가까운 흐름에 대한 머리 파동의 이동일 수 있습니다(때때로 파동이 앞으로 밀려났다고 말합니다 - "파동이 무너졌습니다").

동시에 유속의 일반적인 감소로 인해 마찰 손실이 감소하며 이는 그 자체입니다. 틀림없이. 괜찮은. 그러나 해로운 영향이 클 수 있는 "나쁨"도 있습니다. 녹아웃된 활파는 흐름에 너무 많이 움직여 경사 충격 시스템을 파괴하기 시작합니다. 그 결과 손실 증가, 효율성 감소, 가장 중요한 것은 공기 흡입구 작동 안정성 감소로 인해 다음과 같은 불쾌한 현상이 발생할 수 있습니다. 공기 흡입 서지.

초음속 입력 장치의 불안정한 작동 모드.

1. 급증.

"서지"라는 용어는 이미 가스 터빈 압축기에 대해 알게 되었을 때 이미 접한 적이 있습니다. 이 단어 자체는 "펌프"또는 "펌프"라는 프랑스어 pompage에서 유래되었습니다. 따라서 항공기 압축기, 펌프에만 적용되는 것이 아닙니다. 이는 매개변수, 특히 압력 및 흐름(우리의 경우 공기)의 저주파 변동을 동반하는 불안정하고 고정되지 않은 흐름(가스 또는 액체) 현상을 의미합니다.

서지의 정의는 주로 블레이드 기계에 적용됩니다. 특히 이러한 기계는 TRD 축류 압축기입니다. 공기 흡입구, 물론 이러한 유형의 메커니즘에 속하지는 않지만 본질적으로 압축기이며 근본적으로 서지와 같은 현상에 취약합니다.

발생 메커니즘.

공기 흡입 서지가 발생하는 조건은 충분한 초음속 수준(M > 1.4...1.5)에서만 나타날 수 있습니다. 이 경우 공기 흡입 채널이 과도한 공기로 채워지면 일반적으로 갑작스러운 스로틀링(속도 감소)으로 인해 엔진이 통과할 수 없는 작동 모드가 미임계 상태여야 합니다.

이러한 오버플로로 인해 공기 흡입구 출구에서 입구까지의 배압이 증가합니다. 이로 인해 헤드 웨이브가 흐름에 대해 압착되어(녹아웃) 경사 충격을 파괴하기 시작합니다. 먼저 공기 흡입구 입구에 가장 가까운 부분입니다.

결과적으로 전체 압력이 낮은 층이 공기 흐름에 나타납니다. 이는 충격을 통과하지 못한 층(파괴로 인해 일반적으로 외부 층임)과 제동 표면에 닿는 층(벽 근처 경계층의 손실로 인해 - 일반적으로 내부 층임)입니다. . 그 결과 소위 약화 영역이 생성됩니다(그림 I, II, III).

IED 급증 발생 사진. -비). 파도에 의해 쓰러진 경사 충격 시스템의 파괴-a).

따라서 이 영역을 통해 엔진의 추가 조절로 인해 증가된 배압이 공기 흡입 채널에서 빠져나옵니다. 즉, 압축공기가 대기 중으로 방출되거나 보다 정확하게는 집중적으로 방출됩니다. 동시에 헤드 웨이브를 더욱 밀어서 경사 충격 시스템을 완전히 파괴합니다.

이 위치는 공기 흡입 덕트의 압력이 흡입구 압력보다 낮아질 때까지 유지됩니다(약화된 구역을 통한 압축 공기 방출로 인해). 그런 다음 공기가 반대 방향, 즉 채널로 이동하기 시작합니다. 움직임이 너무 빨라 IED가 초임계 모드로 전환됩니다. 동시에 목 뒤 공간에 점프 S가 나타난다.

그런 다음 공기 흡입 채널이 공기로 채워지면 배압이 나타나고 증가하여 이 충격이 목으로 이동하고 시스템이 아임계 모드로 전환됩니다. 이는 다시 서지 사이클을 반복하기 위한 초기 조건을 생성하고 모든 것이 다시 시작됩니다. 즉, 초음속 공기 흡입구의 공기 흐름과 압력에 변동이 있습니다.

이러한 진동은 일반적으로 5~15Hz의 저주파입니다. 게다가 진폭이 상당히 크고 항공기와 승무원에게 매우 민감합니다. 엔진 추력의 변동(유량의 변화)과 구조물의 터짐, 흔들림으로 인해 충격의 형태로 나타나며, 특히 공기 흡입구 부분에서 나타납니다.

이러한 진동의 진폭은 M 수에 따라 달라지며 M > 2에서 서지 전 압력의 50%에 도달할 수 있습니다. 즉, 진동 강도가 상당히 높으며 발전소에 미치는 영향은 심각할 수 있습니다.

첫째, 엔진 압축기가 급상승하기 시작하여 (엔진) 고장이 발생할 수 있습니다. 둘째, 공기 흐름의 급격한 주기적 감소(즉, 산소량의 급격한 감소, 특히 높은 고도에서)로 인해 애프터버너와 메인 연소가 모두 발생할 수 있습니다. 즉, 엔진이 자동으로 꺼집니다.

이것은 기사의 시작 부분에서 언급한 MiG-25R 항공기의 경우에 일어난 일입니다. 공기 흡입 제어 시스템의 고장으로 인해 높은 초음속에서 제어되는 쐐기가 갑자기 완전히 펴져 입구가 열렸습니다. 많은 양의 공기로의 공기 흡입구.

또한, 압력 변동이 충분히 심하면 공기 흡입 채널의 라이닝이 변형되거나 심지어 붕괴되어 모든 결과가 발생할 수 있습니다. 그리고 채널이 길수록 흐름의 관성이 커지고 서지 현상이 더 강해집니다.

서지 방지(제거).

서지의 심각한 결과로 인해 작동이 허용되지 않습니다. 이런 일이 발생하면 이를 중지하는 주요 방법은 가능한 한 빨리 처리하는 것입니다. 속도 감소. 위에서 언급한 바와 같이 서지가 발생하는 속도 조건은 M > 1.4...1.5입니다.

비행이 더 낮은 속도로 발생하면 경사 충격파는 덜 강하고 제동 표면에 대해 더 큰 각도(즉, 덜 기울어짐)에 위치하므로 입구에서 더 멀리(물론 상대적으로) 위치하게 됩니다. 비행기와 공기 흡입구 쉘. 이 경우, 배압에 노출되면 두부파가 충격 시스템을 파괴할 위험 없이 흐름의 반대 방향으로 움직일 수 있습니다. 즉, 엔진 스로틀링을 크게 해도 써징이 발생하지 않는다.

이러한 현상을 방지하기 위한 건설적이고 기술적인 방법도 있습니다. 가장 간단한 것 – 소위 말하는 사용 바이패스 플랩. 여기서의 원리는 분명합니다. 목 뒤의 공기 흡입 채널에서 "추가" 공기를 우회하여 서징을 방지(또는 제거)합니다. 이로 인해 헤드 웨이브를 무너뜨리는 배압이 감소됩니다. 또는 간단히 말하면 공기 흡입구의 오버플로가 제거됩니다.

두 번째 건설적인 방법 이는 입력 장치의 처리량 변화, 보다 정확하게는 공기 흡입구 입구에서 충격파 시스템의 처리량 변화와 관련이 있습니다. 그러나 이에 대한 자세한 내용은 아래에 있지만 현재로서는 공기 흡입구의 불안정한 작동 모드가 하나 더 있습니다.

2. 입구 장치의 가려움증.

이름은 웃기지만 딱 맞습니다. 가려움증은 공기 흐름에 사실상 영향을 미치지 않지만 어떤 면에서는 급증의 반대입니다. 이는 상당히 높은 주파수(100...250Hz)와 낮은 진폭(초기 압력의 5...15%)의 압력 변동을 나타냅니다. 이는 엔진에 많은 양의 공기가 필요하고 공기 흡입구가 이러한 요구 사항을 충족하지 못하는 공기 흡입구의 깊은 초임계 작동 모드에서만 발생합니다.

이미 언급했듯이 이 경우 충격파 S를 갖는 초음속 흐름이 목 뒤에 나타나며, 이 충격과 흐름 경계층의 상호 작용이 비정상성의 원인이 됩니다. 충격파가 채널을 따라 더 멀리 위치할수록 경계층이 두꺼워지고 충격파의 강도가 높아집니다. 분리 영역이 나타나고 증가하여 흐름의 불균일이 증가합니다.

공기 흡입 가려움증 발생 다이어그램.

이 구역에서는 주기적인 압력 변동이 상당히 높은 빈도로 발생합니다. 이러한 맥동은 충격 자체의 고주파 진동과 결합됩니다. 이는 차례로 클래딩 및 구조 요소에 영향을 미칩니다. "가렵고" 매우 불쾌한 것은 이러한 구조적 진동입니다.

가려움 공기 흡입구서지에 비하면 그리 위험하지는 않으나, 발생하는 흐름의 불안정성으로 인해 압축기의 작동 안정성을 떨어뜨리는 등 압축기의 작동에 부정적인 영향을 미치게 됩니다. 또한, 고주파 진동은 공중 지역에 위치한 장비 및 장치의 작동을 방해할 수 있으며 작업장이 진동원에 가장 가까운 조종사에게 생리학적으로 불쾌한 영향을 미칠 수 있습니다.

가려움증은 엔진을 조절하여 제거됩니다. 즉, 공기의 필요성을 줄이고 목 뒤의 흐름 가속을 제거합니다. 그리고 경계층의 배수와 흡입, 그리고 난류를 이용하여 이를 방지합니다. 이를 위한 장치는 위에서 언급되었습니다.

또 다른 효과적인 방법은 서지를 처리하는 두 번째 방법과 유사합니다. 이는 공기 흡입 용량의 변화입니다. 즉, 소위 조정 가능한 장치를 사용하는 것입니다. 입력 장치.

조정 가능한 초음속 공기 흡입구.

공기 흡입구와 그 특징에 대한 이전의 모든 설명은 고정적이고 변경 불가능한 기하학적 구조를 가지고 있음을 암시했습니다. 즉, 처음에는 설계 중에 입력 장치가 설계 모드라고 하는 특정 작동 모드에 대해 계산됩니다(충격파는 쉘에 집중됩니다). 작동 중에는 기하학적 치수와 모양이 변경되지 않습니다.

그러나 실제 작동 시 공기 흡입구가 항상 설계 수준에서 작동하는 것은 아니며 특히 조종 가능한 항공기의 경우 더욱 그렇습니다. 대기 매개변수와 비행 매개변수, 흡기 및 엔진 작동 모드는 지속적으로 변화하며 이들의 조합은 "계산된" 개념에 맞지 않는 경우가 가장 많습니다.

이는 발전소 전체에서 항상 충분히 높은 성능을 달성할 수 없다는 것을 의미합니다. 따라서 설계자(우리의 경우 터보제트 엔진의 공기 흡입구 설계자)의 목표는 가능한 최상의 효율 특성을 얻기 위해 공기 흡입구와 엔진의 작동 모드를 최대한 조정하는 것입니다. 전체 발전소의 작동 엔진 작동, 매개변수 및 비행 조건에서 가능한 모든 모드 조합에서 VCA의 안정적이고 안전한 작동을 보장합니다.

여기서 "가능한 경우"라는 단어가 사용된 이유는 고효율 지표(낮은 총 압력 손실, 높은 압력 비율, 낮은 저항 및 충분한 흐름)를 유지하기 위한 요구 사항이 동시에 큰 마진으로 사용된다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 안정성은 모순됩니다.

예를 들어, 높은 효율을 유지하고 경계층과 충격 S의 상호 작용으로 인한 흐름 맥동이 없다는 관점에서 공기 흡입구의 미임계 작동 모드가 더 유리합니다. 그러나 안정성이 낮고 교란이 흐름에 대해 전파될 수 있으며(채널의 아음속) 작동 매개변수가 서지 한계에 접근합니다.

반대로, 초임계 체제에서는 선수파가 경사 충격파 시스템과 거리가 멀고 공기 충격파의 안정성이 높습니다. 그러나 반면에 특히 경계층에 대한 S 점프의 영향으로 인해 효율성이 감소합니다. 깊은 과잉 비판으로 인해 이러한 점프는 OT 종료에 너무 가까워 가려움증의 가능성이 크게 증가합니다.

따라서 실제로는 공기 흡입구의 안정적인 작동 모드를 보장하기 위해 그 사이에서 무언가를 선택해야 하며 종종 효율성 감소를 허용해야 합니다. 이는 특히 원칙적으로 초임계 모드에서의 작동에 더 도움이 되는 흐름 부분의 모양(예: 라발 노즐)에 의해 촉진됩니다.

전통적인 공기 흡입구일정한 기하학적 구조를 사용하면 위에서 언급한 작동 모드의 조정을 달성할 수 있는 가능성이 그리 높지 않습니다. 특히 항공기가 높은 초음속 속도(M>2)에서 작동하도록 설계된 경우 더욱 그렇습니다. 이는 설치된 항공기의 속도 범위가 그리 넓지 않음을 의미합니다.

따라서 거의 모든 현대 초음속 입력 장치전체 속도 범위에 걸쳐 엔진과의 조화로운 작업을 보장하기 위해 형상 변경 시스템이 장착되어 있습니다.

IED 규제의 물리적 의미 모든 작동 모드와 비행의 모든 ​​작동 마하 수에서 공기 흡입 용량과 엔진 용량의 준수를 보장하는 것입니다. 공기 흡입구의 용량은 점프 시스템과 목의 용량에 따라 결정됩니다.

규제는 평면(상자 모양) 공기 흡입구의 경우 여러 패널로 구성된 소위 쐐기의 움직임으로 인해 발생하거나 축대칭 공기 흡입구의 경우 특수 계단식 원뿔(중앙 본체)의 축 방향 이동으로 인해 발생합니다. 이 경우 충격파의 위치와 목의 면적이 변경되어 처리량과 안정성 여유가 변경됩니다.

플랫 흡기 조절 사진. 쉘의 회전 가장자리가 표시됩니다.

정면 축 대칭 공기 흡입구 조절 그림. 공급 및 바이패스 밸브가 표시됩니다.

단순화된 형태로, 증가하는 속도로 쐐기를 확장하는 것은 과도한 공기가 통과하지 못하도록 공기 흡입 채널(또는 목)을 막는 것처럼 보입니다.

실제로 이러한 확장과 충격파 위치(경사각)의 해당 변경으로 인해 공기 흡입구에 의해 포착된 공기 흐름의 단면적이 감소합니다. 제동 표면과 평행하게 움직이며 측면으로 퍼집니다. 이로 인해 제트의 일부(외부 층)가 단순히 채널로 들어가지 않습니다. 결과적으로 공기 흡입구로 들어가는 공기의 양이 감소합니다(위에서 언급).

축대칭 VCA의 경우 제어 프로세스는 유사합니다. 원뿔이 확장된 경우에만 경사 충격파는 기울기와 상대 위치를 변경하지 않습니다. 그러나 정확히 같은 방식으로 공기 흡입구에 의해 포착되는 공기 흐름의 단면적이 감소하고 소위 " 언더컷 각도» 껍질, 원뿔이 확장되면 목구멍 자체가 입구쪽으로 움직이기 때문입니다.

VCA 제어의 물리적 그림입니다(원뿔이 있는 축대칭이 표시됨). 실제 공기 흡입 용량이 감소합니다.

제어 요소는 쉘 전면 가장자리의 추가 플랩일 수도 있습니다( 회전 쉘) 그리고 바이패스 플랩이는 다양한 유형의 공기 흡입구에 대해 필요한 유량과 안정성 마진을 유지하는 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

예를 들어, 항공기가 최대 비행 마하수에 도달하기 전에 설계 조건에 따라 원뿔의 확장이 끝나는 축대칭(정면) IED의 경우 목 뒤에 위치한 우회 밸브가 열리므로 원뿔의 과도한 제거가 방지됩니다. 헤드 웨이브의 입구로 인해 항력이 감소하고 안정성 마진이 증가합니다. 입력 장치.

다른 항공기에서는 바이패스 플랩이 서지 방지 장치 역할을 하며 특정 조건(엔진의 깊은 스로틀링, 애프터버너 끄기 등)에서만 작동합니다.

이륙 및 저속 아음속 비행 중에는 목구멍을 최대한 열어 공기 흐름을 늘리고 쉘의 날카로운 모서리로 인해 흐름이 멈출 가능성을 줄이는 것이 중요합니다. 따라서 웨지 패널(또는 조종 가능한 콘)은 완전히 접힌 위치로 설정됩니다.

또한 유사한 목적을 가진 VCA의 시작 조건의 경우 위에서 이미 언급한 조건(아음속 및 천음속 VZ의 경우)을 적용할 수 있습니다. 추가 공기 공급 플랩, 공기 흡입구 목 뒤에 설치됩니다.

이 플랩은 엔진이 이륙 시 또는 저속 비행 중일 때 공기 흡입 채널에 생성된 진공의 영향으로 안쪽으로 열립니다. 필요한 속도에 도달하고 진공이 감소하면 플랩이 닫힙니다. 유압(Su-24M) 또는 전기 시스템에서 이러한 도어를 자동으로 열고 닫는 것도 가능합니다.

착륙장에 있는 Su-24M 항공기. 천음속 공기 흡입구. 열린 오른쪽 재충전 플랩이 보입니다.

이러한 플랩을 사용하면 이륙 중 추력 손실이 감소하고(공기가 충분함) 날카로운 입구 가장자리(SVU 및 천음속 공기 흡입구의 경우)에서 실속 현상의 강도를 줄여 압축기의 안정성을 높일 수 있습니다.

평면용 공기 흡입구기존의 공기 흐름 제어 가능성은 훨씬 더 넓기 때문에 바이패스 플랩(및 메이크업 플랩)을 사용할 필요가 없는 경우가 많습니다.

MiG-31BM. 껍질의 회전 가장자리가 선명하게 보입니다.

또한 이러한 공기 흡입구에는 쉘의 앞쪽 가장자리를 편향시키는 기능(“언더컷 각도” 변경)이 있어 입구의 기하학적 영역을 변경할 수 있습니다. 내부 편향은 이를 감소시키고 적당한 초음속 속도에서 머리 파동이 포탄의 앞쪽 가장자리 근처에 유지되도록 하여 IED의 안정성을 증가시킵니다.

프로토타입 E-155M 항공기의 IED. 제거된 쐐기와 그 움직임의 흔적이 (외벽에) 보입니다. 천공 및 쉘의 회전 가장자리(하단 가장자리)도 포함됩니다.

그리고 바깥쪽으로 편향되면 흐름이 채널로 원활하게 유입되고 분리와 관련된 손실이 줄어듭니다. 이는 이미 언급한 바와 같이 IED 포탄의 날카로운 앞 가장자리에서 흐름 중단으로 인해 큰 손실이 발생할 수 있는 이륙 조건(저속 및 높은 받음각)에서 중요합니다. 특히 MiG-25와 MiG-31 항공기에는 이러한 공기 흡입구가 있습니다.

개방형 쉘 플랩을 갖춘 MiG-25 항공기의 IED.

MiG-25 항공기의 IED. 천공, 쉘의 회전 가장자리(아래) 및 쐐기의 움직임(위로 후퇴)의 흔적이 보입니다.

흡기 제어 시스템에서는 원칙적으로 각 패널이 자체 프로그램에 따라 개별적으로 제어되는 경우 서지 용량과 목 영역의 개별 제어를 사용할 수 있습니다. 이것이 이른바 다중 매개변수 제어.

그러나 이 경우 시스템이 너무 복잡해집니다. 따라서 실제로 사용되는 단일 매개변수 제어,모든 패널이 운동학적으로 연결되고 하나의 메인 힌지의 움직임으로 제어되는 경우. 즉, 일부 평균 제어 모드(단일 매개변수)가 선택됩니다.

공기 흡입 기계화 요소의 제어는 자동이지만 수동 제어도 가능하며 비상시에만 사용됩니다. 특수 제어 프로그램은 외부 비행 요소(마하수, 공기 온도)와 엔진 로터 속도를 고려합니다. 일반적으로 프로그램은 이미 지정된 엔진 소비 매개변수에 따라 구성됩니다.

받음각과 미끄러짐의 영향.

초음속 입력 장치변화에 상당히 민감하다 공격 각도와 미끄러짐. 다양한 유형의 공기 흡입구에 대한 최종 반응은 다를 수 있지만 일반적으로 이러한 변화는 해롭습니다. 흐름 각도의 증가 또는 감소는 충격파의 위치와 강도를 변경하여 처리량, 손실량 및 안정성 여유에 영향을 미칩니다. 공기 흡입구.

예를 들어, 양수 또는 음수 받음각이 큰 정면 축대칭 입력 장치의 경우 제동 표면 주위의 흐름 대칭이 크게 변경됩니다. 바람이 불어오는 쪽에서는 충격파의 강도가 증가하는데, 이는 충격파 뒤 흐름의 압력이 증가한다는 것을 의미합니다. 바람이 불어오는 쪽(어두운 부분)에서는 과정이 반대입니다. 여기서 압력 증가 정도는 감소합니다.

높은 받음각에서 전면 공기 흡입구 주위로 흐름.

결과적으로 채널과 제동 표면에서 압력이 낮은 영역에서 압력이 높은 영역으로 흐름의 횡방향 흐름이 발생하여 경계층이 아래로 흘러 두꺼워지고 분리됩니다. 그 결과 흐름이 불안정해지고 안정성과 실제 공기 흐름이 감소합니다.

평평한 공기 흡입구의 경우 공격 각도 변화의 영향 정도는 항공기 구조 요소에 대한 공기 흡입구 위치에 따라 크게 결정됩니다.

성능을 향상하려면 공기 흡입구양의 받음각(정면 및 평면 모두)에서 기하학적 축은 종종 항공기 수평면에 대해 음의 각도에 위치합니다. 이 각도를 " 쐐기 각도" 일반적으로 -2˚…-3˚입니다. 이 조치를 사용하면 높은 받음각으로 비행할 때 유입되는 흐름 각도의 크기를 줄일 수 있습니다.

유사한 경사각은 저속 기도에서도 종종 형성됩니다. 예를 들어, 아음속 공기 흡입구(여객기)에서 입구 평면은 상부 섹터가 앞쪽으로 기울어질 수 있습니다(위에서 언급).

기울어진 각도로 비행할 때 보다 편안한 흐름을 위해 기하학적 축을 돌리는 유사한 조치를 사용할 수 있습니다.

일부 공기 흡입구에서는 내부 채널의 초기 부분에 특수 칸막이가 설치되어 흐름을 평준화하고 속도장을 합리화합니다.

입력 장치DSI .

현대 전투기의 경우 실제 속도는 일반적으로 마하 2(또는 그 이하)로 제한됩니다. 이는 최근 출시된 5세대 항공기에도 적용된다. 이와 관련하여 제어되지 않은 공기 흡입구를 사용하는 아이디어가 고려되고 있으며 이미 실용화되고 있습니다(F-22, F-35).

요점은 공기 흡입 제어 시스템이 설계를 복잡하게 만들어 신뢰성을 감소시키고 무게를 추가한다는 것입니다. 또한, 새로운 항공기의 복잡한 공간 영공으로 인해 복잡한 구성의 표면을 효과적으로 제어하기가 어려운 경우가 많습니다.

그러나 새로 개발된 장비, 특히 5세대 전투기의 높은 사양 특성을 기반으로 하는 이러한 공기 흡입구에 대한 요구 사항이 다소 높기 때문에 이를 개선할 수 있는 방법을 찾고 이전에 제작된 항공기에서 항상 사용했던 매개변수를 개선해야 합니다. .

다음과 같은 옵션 낮은 레이더 서명그리고 초음속 순항 비행(너무 크지는 않지만)은 5세대 항공기의 일반적인 요구 사항입니다. 이는 레이더 가시성을 높이는 모든 설계 기능을 가능하면 평준화해야 함을 의미합니다. 공기 흡입구의 전체 압력 손실도 줄여야 합니다.

이 길에서 중요한 단계는 비교적 새로운 것이었습니다. 입력 장치, 소위 공기 흡입구 DSI. 특히 압력 손실을 줄여 공기 흡입량을 개선하기 위해 두 가지 아이디어를 사용합니다.

첫 번째– 이는 압축 충격 횟수의 증가입니다. 많을수록 손실은 작아집니다. 이론적으로 충격파 수를 무한대로 늘리면 전체 압력 손실이 0으로 줄어듭니다.

두번째. 원뿔에 의해 생성된 충격파는 쐐기에 의해 생성된 충격파보다 경사각이 더 작습니다(원뿔과 쐐기의 정점 각도는 동일함). 따라서, 공기흡입구의 제동시 전체 압력손실 측면에서 볼 때, 정면 축대칭 공기흡입구가 더 유리한 것으로 판단된다. 그러나 항상 디자인에 배치될 수는 없습니다.

섹터형 공기 흡입구를 갖춘 실험용 MiG-23PD.

이런 의미에서 타협은 소위였습니다. 섹터 공기 흡입구(위에서 언급한 - Mirage, F-111, MiG-23PD, Tu-128과 같은 항공기) 공기 흡입구원뿔의 일부(섹터)가 돌출됩니다. 이러한 공기 흡입구의 효율성은 기존의 평평한 측면 흡입구보다 높을 수 있습니다.

섹터 공기 흡입구를 갖춘 F-111C.

DSI 에어 인테이크에는 소위 램프라는 새로운 요소가 있는데, 이는 에어 인테이크 입구의 제동(압축) 표면이며 콘 표면 일부와 유사한 모양을 가지고 있습니다. 즉, 여기의 흐름도 원추형입니다(공기 흡입에 최적).

DSI 공기 흡입구의 원뿔형 제동 표면.

또한 이러한 공기 흡입구 쉘의 특수한 스윕(또는 경사) 가장자리도 다중 압축파(즉, 압축파 팬(또는 초음속 조건의 충격파))를 생성합니다.

결과적으로 소위 공간 압축, 이러한 파동은 특정 조건에서 램프의 원추형 흐름과 상호 작용하여 다음을 갖습니다. 펼쳐지는 액션유선형의 가로 방향, 즉 공기 흡입구 앞에 위치한 동체 요소에서 이어지는 경계층에 있습니다. 이는 공기 흡입구 외부로 배출되어 총 압력 손실을 줄이고 작동 안정성을 높입니다.

DSI 공기 흡입구에 대한 경계층 유선형 패턴.

충분한 초음속, 즉 설계 모드에서 공기 흡입구 가장자리의 모양에 따라 압축파의 영향을 받아 더 많은 양의 경계층이 공기 흡입구 외부로 배출될 수 있습니다. M1.25의 경사 모서리의 경우 - 최대 90%, "송곳니" 모양의 스윕 모서리의 경우 - M1.4의 경우 - 최대 85%.

경계층을 배수하는 작업은 이러한 공기 흡입구 이름의 약어인 DSI(전환 ​​없는 초음속 흡입구)에 반영됩니다. 문자 그대로 번역하면 이 약어는 "전환 장치 없는 공기 흡입구"와 같은 의미입니다. 물론 여기서 "전환기"라는 단어는 인공적인 것이며 인접한 항공기에서 사용할 수 있는 경계층을 배수하는 전통적인 채널을 의미합니다. 공기 흡입구(위에 언급했듯이).

이 채널은 상당히 넓고 크게 증가합니다. 레이더 서명비행기. 따라서 DSI 공기 흡입구는 PS를 배출하기 위한 특수 채널이 없기 때문에 공기 역학적 항력을 줄이는 데 긍정적인 영향을 미치기 때문에 이점을 제공합니다. 또한 램프 돌출부는 공기 흡입 공간을 크게 차단하여 엔진 압축기 1단 블레이드의 직접적인 가시성을 감소시키며 이는 레이더 신호를 줄이는 관점에서도 매우 중요합니다.

실험용 XF-35. DSI 송곳니형 공기 흡입구의 램프와 가장자리가 선명하게 보입니다.

DSI 공기 흡입구를 갖춘 F-35 전투기. 원뿔형 제동 표면(램프)이 선명하게 보입니다.

이러한 유형의 공기 흡입구의 예로는 F-35, XF-35 항공기의 공기 흡입구가 있습니다. XF-35에는 송곳니형 공기 흡입구 립이 있습니다.

공평하게...

그럼에도 불구하고 새로운 공간의 계산과 설계는 주목할 만하다. 통제할 수 없는공기 흡입구와 공기 덕트는 복잡하고 비용이 많이 드는 문제입니다. 예를 들어 F-22에는 공기 흡입구에서 엔진까지 S자형 공기 채널이 있습니다.

공간적으로 규제되지 않은 공기 흡입구를 갖춘 전투기 -22.

비설계 모드에서는 모든 첨단 기술에도 불구하고 이러한 공기 흡입구의 작동에는 반드시 손실이 수반되며 이는 발전소의 효율성이 떨어짐을 의미합니다. 그러나 그러한 모드가 많이 있습니다.

제어 가능한 공기 흡입구이러한 손실은 존재하지 않는다고 말할 수 있습니다. 이 경우 흡기 엔진 시스템의 작동은 모든 모드에 대해 최적화되어 있으며 상당히 예측 가능하고 제어 가능하며 효율성 매개변수가 높습니다.

따라서 공기 흡입구 유형을 선택하는 것은 종종 상충되는 많은 요소를 고려해야 하는 일종의 절충안입니다. 예를 들어, T-50 전투기에는 조정 가능한 공간 압축 공기 흡입구가 있습니다. F-22에는 조절되지 않은 공간적 공기 흡입구가 있습니다.

비행기 T-50. 공간 압축으로 제어되는 VCA.

동시에, 러시아 전투기는 엔진의 낮은 스탠드 추력에도 불구하고 훨씬 더 낮은 비용에도 불구하고 미국 전투기에 대한 가치 있는 경쟁자입니다(여러 측면에서 훨씬 더 우수함). 비설계 모드(특히 빠른 기동 중)에서 F-22 발전소의 효율성은 오픈 소스에 명시된 만큼 높지 않을 가능성이 높습니다.

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아마 여기서 끝날 것 같아요. 실제로 이해하기 매우 어렵고 광범위한 주제의 주요 조항이 더 이상 이해하기 어려워지기를 바랍니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다. 새로운 회의와 기사가 나올 때까지.

마지막으로 본문에 "맞지 않는" 그림을 추가하겠습니다.

Su-17 항공기의 정면 축대칭 공기 흡입구.

축대칭 및 평면 공기 흡입구 조정 메커니즘.

NK-8-2U 엔진(Tu-154B-2 항공기)의 피드 플랩. 이륙 중에 열렸습니다.

MiG-21-93 전투기. 조정 가능한 콘이 있는 전면 축대칭 공기 흡입구.

Harier 전투기의 보충 플랩.

F-111 항공기의 섹터 IED.

F-22 공기 흡입구.

천음속 공기 흡입구를 갖춘 F-5 항공기.

사용: 지상 비행장에서 운용되는 다양한 유형 및 목적의 항공기. 본 발명의 본질: 공기 흡입 채널의 앞부분에는 채널의 상부에 힌지로 고정된 견고한 플랩 형태의 보호 장치가 장착된 추가 상부 입구가 있으며 상부 추가 및 메인 입구와 상호 작용합니다. 입구, 메이크업 플랩은 추가 상단 입구 뒤의 공기 흡입 채널 상단에 위치합니다. 2 병.

본 발명은 항공 기술에 관한 것이며 지상 비행장에서 운항되는 다양한 유형과 목적의 항공기에 사용될 수 있습니다. 지상 엔진 작동 모드와 이륙 및 착륙 모드에서 지상 조건에서 가스 터빈 엔진을 장착한 항공기를 작동하는 동안 활주로에서 발견되는 다양한 이물질(모래 알갱이, 자갈, 콘크리트 파편, 임의의 금속 부품 등) .). 이러한 물체가 공기 흡입 덕트에 들어가면 항공기 엔진에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 다양한 기상 조건에서 집중적으로 운영되는 비행장의 경우 활주로 자체의 파괴로 인해 부분적으로 활주로에 이물질이 없음을 보장하는 어려움과 항공기 및 승무원에게 위험한 결과를 고려하면 다음과 같은 사항이 있습니다. 항공기 공기 흡입구로 유입되는 이물질로부터 보호하기 위한 다양한 장치의 개발이 필요합니다. 이물질의 침입을 방지하기 위한 항공기 가스 터빈 엔진의 공기 흡입구에 대한 알려진 보호 장치는 활주로 표면에서 이물질이 던지는 것(또는 던지는 높이를 줄이는 것) 및 비행 중에 공기 흡입 채널로의 추가 흡입을 방지합니다. 엔진 작동(제트 보호 시스템), 엔진으로 들어가는 공기 흐름에서 제거하여 공기 흡입구로 들어간 고체 입자를 분리하거나(분리 장치 보호 시스템) 기계적으로 특정 기하학적 치수를 초과하는 이물질이 통과하는 것을 허용하지 않습니다. 공기 흡입 채널, 메쉬 보호 시스템(Airkraft Flight Conference Zhukovksy, 러시아, 1993년 8월 21일, 9월 5일, TsAGI, .148-156). 비행장 표면에 공기 제트를 불어 넣고 공기 흡입구 입구에 이물질을 던지는 소용돌이의 형성을 방지하는 제트 보호 시스템의 단점은 공기 흡입구의 보호 정도가 크기와 크기에 따라 달라진다는 것입니다. 이물질의 무게, 비행장 표면 위의 측면 바람의 존재 및 강도, 그리고 이러한 시스템을 사용하여 섀시 바퀴에 의해 던져진 이물질로부터 보호하는 것이 실질적으로 불가능합니다. 공기 흡입 채널에 갇혀 있고 공기 흐름과 함께 움직이는 이물질의 관성 특성을 사용하여 공기 흡입구를 보호하기 위한 분리기 시스템의 단점은 특수한 형성으로 공기 흡입 채널의 특수 프로파일링이 필요하다는 것입니다. 메인 채널에서 분리된 입자가 있는 공기의 일부를 제거하기 위한 추가 채널과 공기 흡입 채널로 유입되는 이물질의 비중으로부터의 분리 정도 및 공기 흡입 채널을 통한 공기 흐름의 변화에 ​​대한 의존성, 결과적으로 엔진 작동 모드에 따라 분리 프로세스를 규제해야 하는 구현이 어려워지는 경우가 많습니다. 메쉬 보호 시스템의 단점은 사용된 메쉬 셀 크기를 초과하는 이물질로부터만 이러한 시스템을 사용하여 보호를 제공할 수 있다는 점, 특정 기상 조건에서 보호 메쉬가 결빙될 위험 및 공기 흡입구로 들어가는 상당한 압력 손실이 있다는 것입니다. 메쉬의 수력 저항으로 인해 발생하며 셀 크기가 감소함에 따라 증가합니다. 이착륙 모드 중 공기 흡입구의 특성을 개선하기 위해 측면(Air Fleet technology. 1991, N4, p. 52) 또는 하단(Nechaev Yu.N. 항공기 엔진 이론)에 메이크업 플랩이 사용됩니다. N. E. Zhukovsky의 이름을 딴 VVIA, 1990, p.255-259) 공기 흡입구 측면. 제안된 것과 가장 가까운 것은 메인 입구, 메이크업 플랩, 공기 흡입 채널을 형성하는 패널과 채널에 설치된 회전 보호 장치. 이 기술 솔루션의 단점은 공기 흡입구 측면에서만 공기 흡입구로 들어갈 수 있고 사용된 메쉬의 셀 크기를 초과하는 이물질에 대한 보호 기능을 구현한다는 것입니다. 보호 장치가 결빙될 위험이 있습니다. 특정 기상 조건에서 그물 및 유압 메쉬 저항으로 인해 공기 흡입구로 들어가는 공기의 상당한 압력 손실이 발생하고 셀 크기가 감소함에 따라 증가합니다. 그러나 이 기술 솔루션은 메이크업 플랩의 구멍을 통해 공기 흡입 채널로 유입되는 이물질에 대한 보호 기능을 제공하지 않습니다. 본 발명의 목적은 현장 작업 시, 이착륙 모드에서 공기 흡입 채널로 이물질이 유입되는 것을 제거하는 효율성을 높이는 것입니다. 목표는 공기 흡입 채널이 채널 전면에 추가 상단 입구로 만들어지고 보호 장치가 견고한 플랩 형태로 만들어지며 채널 상단에 힌지로 연결된다는 사실에 의해 달성됩니다. 공기 흡입구의 상단 추가 및 주요 입력과 상호 작용할 수 있는 능력이 있는 메이크업 플랩은 추가 상단 입구 뒤의 공기 흡입 채널 상단에 위치합니다. 채널 전면에 추가 입구가 있는 공기 흡입 채널을 만들고 채널의 상단 추가 및 주요 입력과 상호 작용할 수 있는 기능을 갖춘 채널 상단에 힌지로 고정된 견고한 플랩 형태의 보호 장치를 만듭니다. 공기흡입구 상부에 메이크업 플랩을 배치한 특허나 기술문헌 모두 발견되지 않아 “신규성”과 “유의한 차이점”의 기준을 충족하는 것으로 판단됩니다. . 그림에서. 도 1은 항공기 공기 흡입구의 다이어그램을 도시한다. 그림 2는 공기 흡입구의 조정 작동 모드에서 엔진 압축기 입구 평면에 해당하는 공기 흡입 채널 섹션의 전체 압력 회복 계수 값의 의존성을 나타내는 그래프입니다. 마하 수 비행 M 0.0.25의 범위에 해당하는 이륙 및 착륙 비행 모드에서 얻은 값을 엔진 및 표준 값 수준과 비교합니다. 항공기의 공기 흡입구 1(그림 1)에는 주 입구 2, 메이크업 플랩 3, 공기 흡입 채널을 형성하는 패널 4가 포함되어 있으며 엔진 압축기 입구의 평면 5로 끝나고 회전 보호 장치 6이 있습니다. 채널 및 상단 추가 입구 7에 설치. 현장 작업 및 이륙 및 착륙 비행 모드 중에 회전 보호 장치 6이 회전하여 주 입구 2를 닫고 추가 상단 입구 7을 엽니다. 뒤에 있는 보충 도어 3 추가 상단 입구가 열립니다. 이륙 및 착륙 비행 조건의 범위를 벗어나면 회전 보호 장치(6)가 회전하여 추가 상부 출입구(7)를 닫고 주 출입구(2)를 열며 메이크업 도어(3)가 닫히게 되며, 도 2에서 곡선 8은 의존성이다. 실험 연구에서 얻은 9행은 값 수준의 표준 의존성입니다(Nechaev Yu.N. 항공기 엔진 이론. N. E. Zhukovsky의 이름을 딴 VVIA, 1990, p. 287). 제안된 기술 솔루션을 사용하면 현장 작업 시, 이착륙 비행 조건에서 이물질이 공기 흡입 채널로 유입되지 않습니다. 고려 중인 작동 모드에서 이 기술 솔루션의 경우 공기가 공기 흡입구로 유입되기 때문입니다. 아날로그 및 프로토타입의 기술 솔루션에서와 같이 아래쪽이 아닌 주변 공간의 위쪽 반구에서 채널을 보냅니다. 이는 총 압력 회복 계수가 표준 값 이상임을 보장합니다.

주장하다