发动机原理(第二章尾喷管)

第五节尾喷管一、功能及设计要求1、功能燃气膨胀加速，气流高速排出，产生反作用推力；调节喷管临界截面积改变发动机工作状态；推力换向。2、设计要求流动损失小尽可能完全膨胀排气方向尽可能沿所希望的方向根据需要，截面积几何尺寸可调噪音低反推装置垂直/短距起降喷管推力矢量喷管苏-27眼镜蛇机动动作F119矢量喷管EJ200矢量喷管F100-PW-229矢量喷管苏-37特技飞行苏-37特技飞行二维收-扩矢量喷管特点提高机动性与操纵性减少飞机尾部阻力缩短STOL距离降低红外、雷达信号特征可用大角度俯冲，提高投射武器精度3、分类纯收敛型收敛--扩张型塞式引射推力矢量带反推按流路通道分：收敛收敛--扩张二、工作原理1、排气速度绝能流动进出口总焓相等如果在出口达到完全膨胀用总压恢复系数考虑流动损失排气速度正比于T4*、P4*/P0e—喷管可用膨胀比0*41*49*4*91*90*999*49*929299*9*4])1(1[2])(1[2)()(22ppTpCVppppTpCVTTpCTTpCVVhhhekkeeekk2、纯收敛型喷管特点出口气流速度最高只能达到当地音速当气流在出口不能达到完全膨胀超临界状态p9p0推力、推力损失系数高超音速，损失约23%%100])(1[)(090990909909VqVqppAVqVqppAVqVqFmamgmamgmamg出口为纯收敛段出口截面积可调：超音速、带复燃加力出口截面积固定：亚音速飞机截面编号出口气流速度最高只能达到当地音速VdVMAdAa)1(23、收敛—扩张型固定的收敛-扩张喷管可调的收敛-扩张喷管带中心锥体的喷管引射喷管固定的收敛-扩张喷管当喷管为固定的面积比A9/A8时，只对应某一个特定的膨胀比，可以使气流在喷管出口达到完全膨胀，偏离此膨胀比，都回造成推力损失。可调节的收敛-扩张喷管随飞行状态变化,由马达带动作动筒拉动拉杆,改变喷管临界截面积、出口截面积,使气流尽可能在出口处达到完全膨胀。带中心锥体的喷管由中心锥体和外罩组成外罩出口处形成喷管临界截面气流绕外罩唇口产生膨胀波，膨胀加速沿轴向移动中心锥体实现临界截面调节引射喷管由一个纯收敛喷管和一个同心的外套筒组成。收敛喷管排出发动机高压燃气，引射外套筒的二股气流；主气流在周围亚音气流中膨胀，形成“流体”壁面扩张段，主气流继续减速，高速排出。形成的“流体”壁面可以随主气流压力变化自动调节。三、喷管特性内流特性总压恢复系数随喷管膨胀比的变化外流特性后体阻力阻力系数随飞行马赫数变化小结压气机增压原理(排列、基元级速度三角形、轮缘功)涡轮作功原理(排列、基元级速度三角形、轮缘功）压气机和涡轮的热力过程、主要参数、功的表达式压气机通用特性涡轮临界工作状态燃烧室燃烧过程及零组件在燃烧过程中的作用进气道气动设计及工作原理、特性尾喷管工作原理（纯收敛、收敛-扩张）、收扩喷管截面积必须可调。