收敛尾喷管
收敛尾喷管是指一种结构简单、重量轻,并且能在可用压力比小于5. 0的范围内具有较好的性能,在亚声速飞行或只作短暂超声速飞行的多用途飞机的发动机上仍然有广泛的应用的尾喷管。尾喷管的主要作用是使燃气发生器排出的燃气继续膨胀,将燃气的可用功转变为动能,燃气以高速向后喷出,发动机产生反作用推力。
基本信息
- 中文名
收殓尾喷管
- 外文名
Encoffered tail nozzle
- 学科
航空工程
- 领域
部件设计
- 作用
使发动机产生反作用推力
简介
收敛尾喷管是指一种结构简单、重量轻,并且能在可用压力比小于5. 0的范围内具有较好的性能,在亚声速飞行或只作短暂超声速飞行的多用途飞机的发动机上仍然有广泛的应用的尾喷管。尾喷管的主要作用是使燃气发生器排出的燃气继续膨胀,将燃气的可用功转变为动能,燃气以高速向后喷出,发动机产生反作用推力。
尾喷管介绍
在航空涡喷发动机和涡扇发动机上,尾喷管的主要作用是使燃气发生器排出的燃气继续膨胀,将燃气的可用功转变为动能,燃气以高速向后喷出,发动机产生反作用推力。此外,尾喷管喉道面积的调整可改变气流在涡轮和尾喷管中膨胀比的分配,即改变压气机和涡轮的共同工作点,实现对整个发动机工作状态的控制。因此,尾喷管的喉道面积可以作为发动机的一个调节量。现代飞机还要求尾喷管具有推力换向和反向的能力以提高飞机机动性和起飞、着陆性能。尾喷管的设计还应考虑尽量减小红外线辐射、噪声和雷达信号反射强度等。
由于发动机净推力对尾喷管性能的敏感程度较高,因此为获得尽可能高的尾喷管性能,对尾喷管的成本、重量、复杂程度、可靠性等进行周密考虑是极为重要的。
产品分类
收敛尾喷管,包括锥形尾喷管和分开排气涡扇发动机的尾喷管。
锥形收缩尾喷管有两种基本形式。一种为固定式,它无活动构件,另一种为可调式,配有作动系统和活动鱼鳞片,使尾喷管出口面积能在一定范围内变化。
不可调节的锥形尾喷管最简单,以收敛通道排出发动机排气流,主要用在第一、二代涡喷发动机以及亚声速飞机的混合排气涡扇发动机上。
亚声速飞机所用的分开排气涡扇发动机一般采用收敛尾喷管。
工作状态
当尾喷管进口气流总压Pt或出口反压P0变化时,尾喷管出口的流动状态会发生相应的变化,并由此引起尾喷管射流流谱的变化。收敛尾喷管有3种工作状态,其特点说明如下。
短舱出口截面上的气流压力
1.亚临界状态
其特点是: 短舱出口截面上的气流压力P= P0,飞行马赫数等于1.0。
当尾喷管可用压力比较低时,出口截面气流速度较低,达不到当地声速,所以气流是完全膨胀且马赫数小于1. 0。
随着可用压力比的增加,出口气流速度增加并趋近于声速。当短舱出口截面上的气流压力P= P0。而飞行马赫数等于1.0时,称为临界状态。
2.临界状态
其特点是:短舱出口截面上的气流压力P= P0,飞行马赫数等于1.0