Реактивный дефлектор
Отражатель реактивной струи ( JBD ) или противовзрывное ограждение — это защитное устройство, которое перенаправляет высокоэнергетические выхлопы реактивного двигателя для предотвращения повреждений и травм. Конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать нагрев и высокоскоростные потоки воздуха, а также пыль и мусор, переносимые турбулентным воздухом. [1] Без дефлектора реактивная струя может быть опасна для людей, оборудования, транспортных средств и других летательных аппаратов. [2]
Дефлекторы струйной струи различаются по сложности: от стационарных ограждений из бетона, металла или стекловолокна до тяжелых панелей, которые поднимаются и опускаются с помощью гидравлических рычагов и активно охлаждаются. Противовзрывные дефлекторы могут использоваться в качестве защиты от вертолетов и промывки винтов самолетов . В аэропортах и центрах обслуживания реактивных двигателей дефлекторы реактивной струи можно комбинировать со звукопоглощающими стенами, образуя наземное пространство для разгона, внутри которого можно безопасно и более тихо проводить испытания реактивного авиационного двигателя на полной тяге.
Цель
[ редактировать ]Выхлопы реактивного двигателя высокой энергии могут стать причиной травм и повреждений. Известно, что реактивная струя вырывает с корнем деревья, разбивает окна, переворачивает автомобили и грузовики, сглаживает плохо построенные конструкции и ранит людей. [2] Другие самолеты, попавшие под реактивный взрыв, особенно легкие, были разнесены и повреждены выхлопными газами. [2] Воздушные потоки ураганной силы, движущиеся со скоростью до 100 узлов (190 км/ч; 120 миль в час), были измерены за самым большим самолетом с реактивным двигателем на расстоянии более 200 футов (60 м). [2] Боинга 777 Два двигателя General Electric GE90 в совокупности создают тягу примерно в 200 000 фунтов силы (900 000 Н). [1] уровень силы, достаточно высокий, чтобы убить людей. [2] Чтобы предотвратить эти проблемы, дефлекторы реактивной струи перенаправляют поток воздуха в безопасном направлении, часто вверх.
Аэропорты
[ редактировать ]
Реактивные дефлекторы начали появляться в аэропортах в 1950-х годах. [3] [4] В аэропортах 1960-х годов использовались дефлекторы реактивной струи высотой от 6 до 8 футов (от 1,8 до 2,4 м), но аэропортам 1990-х годов требовались дефлекторы вдвое большей высоты. [5] и даже до 35 футов (11 м) в высоту для реактивных авиалайнеров, таких как McDonnell Douglas DC-10 и MD-11 , двигатели которых установлены в хвостовой части над фюзеляжем. [1] Аэропорты часто размещают дефлекторы в начале взлетно-посадочных полос, особенно когда дороги или сооружения находятся рядом. Аэропорты, расположенные в густонаселенных городских районах, часто имеют дефлекторы между рулежными дорожками и границами аэропорта. Реактивные дефлекторы обычно направляют выхлопные газы вверх. [6] Однако за взрывозащитным ограждением может образоваться зона низкого давления, в результате чего окружающий воздух и мусор будут подниматься вверх вместе с выхлопными струями, а горячие токсичные газы будут циркулировать за взрывоопасным ограждением. [7] Дефлекторы струйной струи были разработаны для решения этой проблемы за счет использования нескольких панелей под разными углами, а также за счет использования поверхностей панелей с прорезями. [7]
Заграждение для наземного спуска
[ редактировать ]После капитального ремонта реактивного двигателя или замены деталей его обычно запускают на полную тягу для проверки. [7] Сельские аэропорты редко предоставляют более чем отдаленную часть аэродрома для испытаний двигателей на полной тяге, но городские аэропорты, окруженные жилыми районами, часто предусматривают, что испытания двигателей проводятся в наземном помещении для разгона (« тихий дом »), поэтому что шум двигателя может быть уменьшен для жильцов.
Авианосцы
[ редактировать ]
Авианосцы используют дефлекторы реактивной струи в задней части катапульт самолетов , расположенные для защиты других самолетов от повреждений выхлопными газами. Дефлекторы струйной струи изготовлены из прочного материала, который поднимается и опускается с помощью гидравлических цилиндров или линейных приводов . и служит ее частью Дефлектор реактивной струи расположен заподлицо с кабиной экипажа до тех пор, пока запускаемый самолет не перевернется через него на пути к катапульте. Когда самолет покидает дефлектор, тяжелая панель поднимается на место, чтобы перенаправить струю горячей струи. [7] Как только дефлектор поднят, за ним можно разместить другой самолет, а персонал кабины экипажа может выполнять обязанности по окончательной готовности без опасности горячих, агрессивных выхлопных газов. Такие системы были установлены на авианосцах в конце 1940-х — начале 1950-х годов, когда на флоте стали появляться реактивные самолеты. [8]
Дефлекторы реактивной струи на борту авианосцев расположены в непосредственной близости от температуры 2300 ° F (1300 ° C). [9] температура выхлопных газов современных реактивных истребителей . [6] Нескользящая поверхность дефлектора подвергается тепловому повреждению и требует частого обслуживания или замены. Кроме того, горячую поверхность дефлектора нельзя использовать в качестве обычного настила, пока она не остынет достаточно, чтобы по ней могли катиться шины самолета. [6] Чтобы смягчить проблему тепла, в 1970-х годах были установлены активные системы охлаждения, подключающиеся к пожарным магистралям (системам водоснабжения пожаротушения) для использования морской воды, циркулирующей по водопроводам внутри дефлекторной панели. [9] Однако система водяного охлаждения усложняет работу и увеличивает число отказов, а также требует дополнительного обслуживания. Самый последний метод, опробованный ВМС США для решения проблемы перегрева, был внедрен в 2008 году на авианосце США « Джордж Буш- старший» , в котором используются сверхпрочные металлические панели, покрытые теплорассеивающей керамической плиткой, аналогичной тем, которые используются на космических кораблях «Шаттл ». [10] Панели из плитки можно быстро и легко заменить – на корабле имеется большой запас замены. [10] Ожидается, что без активных водопроводов дефлектор с пассивной плиткой потребует гораздо меньшего обслуживания. [10]
Взрывной дефлектор
[ редактировать ]Дефлектор реактивной струи часто называют просто «дефлектором струи», однако у этого термина есть и другие применения. В артиллерийском деле термин «дефлектор» относится к устройству, которое защищает расчет орудия от дульного выстрела орудия. В стрелковом оружии «дефлектор взрыва» — это другое название дульного тормоза , который направляет дульную струю в стороны и вверх, чтобы предотвратить подъем дульного среза во время автоматического огня. [11]
См. также
[ редактировать ]- Указатель авиационных статей
- Авария Etihad Airways A340-600 F-WWCJ - авиакатастрофа в зоне разбега на земле.
- Рейс 1121 Air Moorea - катастрофа, частично вызванная отсутствием противовзрывного барьера.
- Смерть в международном аэропорту Принцессы Юлианы в 2017 году.
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Jump up to: а б с Стэнли, Линн Б. Разделенное ограждение дефлектора выхлопной струи . Патент США № 5429324 , выданный 4 июля 1995 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Моррисон, Ровена. ASRS Directline , выпуск № 6, август 1993 г. «Опасность взрыва наземной струи». Проверено 13 ноября 2009 г.
- ^ Браун, Эдвард Л. Противовзрывное ограждение для реактивных двигателей . Патент США № 2726830 , выданный 13 декабря 1955 г.
- ^ Хайден, Гарольд Дж. Дефлектор выхлопных газов реактивного двигателя . Патент США № 2826382 , выданный 11 марта 1958 г.
- ^ Стэнли, Линн Б. Забор дефлектора реактивной струи . Патент США № 5127609 , выданный 7 июля 1992 г.
- ^ Jump up to: а б с Кэмпион, Гордон Пирсон. Взрывной дефлектор . Патент США № 6 802 477, выданный 12 октября 2004 г.
- ^ Jump up to: а б с д Стэнли, Линн Б. Взрывоотражающее ограждение . Патент США № 4471924 , выданный 18 сентября 1984 г.
- ^ Федерация американских ученых. «Класс CV-9 Эссекс: Обзор». Архивировано 10 марта 2011 г. на Wayback Machine USS Oriskany (CV-34) начал капитальный ремонт в октябре 1947 года и был возвращен в строй в августе 1951 года с рядом модернизаций, включая дефлекторы реактивной струи.
- ^ Jump up to: а б Фишер, Юджин К. и Дейл А. Соуэлл, Джон Верле, Питер О. Червенка. Охлаждаемые дефлекторы реактивной струи для летных палуб авианосцев . Патент США № 6575113 , выданный 10 июня 2003 г.
- ^ Jump up to: а б с GlobalSecurity.org. «CVN-77 - Джордж Буш-старший». 10 июля 2006 г. Проверено 14 ноября 2009 г.
- ^ Карлуччи, Дональд Э. и Сидни С. Джейкобсон. Баллистика: теория и конструкция оружия и боеприпасов , стр. 158–159. ЦРК Пресс, 2007. ISBN 1-4200-6618-8