Впускная рампа
Впускная рампа — это прямоугольное пластинчатое устройство внутри воздухозаборника , реактивного двигателя предназначенное для создания ряда ударных волн , способствующих процессу сжатия впускного отверстия на сверхзвуковых скоростях. [1] Рампа расположена под острым углом для отклонения всасываемого воздуха от продольного направления. [2] На сверхзвуковых скоростях полета отклонение воздушного потока создает несколько косых ударных волн при каждом изменении уклона вдоль рампы. Воздух, пересекающий каждую ударную волну, внезапно замедляется до меньшего числа Маха , тем самым увеличивая давление .
В идеале первая косая ударная волна должна перехватить кромку воздухозаборника, избегая, таким образом, утечки воздуха и предварительного сопротивления на внешней границе отклоненной трубы потока. Для воздухозаборника фиксированной геометрии при нулевом падении это условие может быть достигнуто только при одном конкретном числе Маха полета, поскольку угол ударной волны (к продольному направлению) становится более острым с увеличением скорости самолета.
Более совершенные сверхзвуковые воздухозаборники имеют наклонную рампу с рядом дискретных изменений градиента, позволяющую генерировать несколько косых ударных волн. Первым известным самолетом, использующим это, является North American A-5 Vigilante с полностью регулируемыми боковыми воздухозаборниками клиновидного типа. [3] В случае с Concorde за первым (сходящимся) впускным пандусом следует расходящийся. После того, как воздух проходит конец первой рампы, он становится дозвуковым, так что расширяющаяся рампа дополнительно способствует уменьшению скорости воздушного потока и, следовательно, увеличению его давления. Concorde Таким образом, такая конструкция впуска обеспечивает превосходное восстановление давления и способствует повышению топливной эффективности при крейсерской скорости до 2,2 Маха (при превышении которой эффекты нагрева планера ограничивают любое дальнейшее увеличение скорости). [4]
Воздухозаборники с изменяемой геометрией, например, на Concorde, изменяют угол наклона рампы, чтобы сфокусировать серию косых ударных волн на впускной кромке, контроль над которыми осуществляется с помощью сложных нелинейных законов управления с использованием давления пустоты на рампе (давление воздуха в зазоре между двумя пандусами) в качестве управляющего входа.
Впускная рампа для прямоугольных воздухозаборников имеет аналогичный входной конус для круглых воздухозаборников. Гораздо более легкие альтернативы с фиксированной геометрией используются на современных самолетах, которые разработаны с большим упором на долговечность и живучесть (незаметность). Эти впускные отверстия сохраняют производительность регулируемых рамп впуска, контролируя положение амортизатора с помощью давления на выходе. К ним относятся поверхность сжатия каретки, используемая в воздухозаборниках Boeing F/A-18E/F Super Hornet и Lockheed Martin F-22 Raptor , а также сверхзвуковой воздухозаборник без дивертора , используемый на Lockheed Martin F-35 Lightning II и Chengdu J-20 . [5] [6]
Приемная галерея
[ редактировать ]
Пандусы на двух воздухозаборниках Concorde видны и четко обозначены как таковые.
А-5 Vigilante с впускными аппарелями
Ф-14 с внутренними аппарелями, образующими верхнюю поверхность впускного канала.
Вертикальные рампы на внутренней поверхности воздухозаборника XB-70
Внутренние аппарели Ф-15 образуют верхнюю поверхность впускного канала за верхними кромками воздухозаборника, которые показаны в разных положениях.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Североамериканские истребители номер шестьдесят четыре A-5A, RA-5C Vigilante, автор Стив Гинтер. ISBN 0-942612-64-7. J79-GE-8 СИСТЕМА ВПУСКА ВОЗДУХА ДВИГАТЕЛЯ стр. 21 и 22
- ^ Ганстон и Гилкрист 1993, стр. 188-189.
- ^ Ганстон и Гилкрист 1993, с. 188.
- ^ Тематическое исследование Aerospatiale и Bristol Aerospace о Конкорде, Джин Рич и Клайв С. Лейман, Серия профессиональных исследований AIAA, раздел 6.2.
- ^ Хамстра, Джеффри В.; МакКаллум, Брент Н. (2010). «Аэродинамическая интеграция тактических самолетов». Энциклопедия аэрокосмической техники . 4.1.1 Каретный вход. дои : 10.1002/9780470686652.eae490 . ISBN 9780470754405 .
- ^ «Прием» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]