ГЛАВА XIV. РЕАКТИВНАЯ СИСТЕМА

Реактивная система двигателя (рис. 99) предназначена для преобразования потенциальной энергии газа в кинетическую и получения соответствующей реактивной тяги двигателя.

После выхода из турбины кольцевой поток газа с небольшой закруткой попадает в выходной диффузор, где он стабилизируется, спрямляется и преобразуется в форму сплошного цилиндра. Скорость газа уменьшается до 220 м/с, давление возрастает до 1,4 кгс/см2, а температура повышается до 650...680°С (на максимальном режиме работы двигателя).

На всем протяжении удлинительной трубы параметры газового потока практически не меняются, за исключением незначительных гидравлических (за счет трения) и тепловых потерь. Для уменьшения теплоотдачи в окружающую среду, а также для предохранения самолетной конструкции от воздействия высоких температур реактивная система по наружной поверхности покрыта теплоизолирующими кожухами 3, 4, 5, состоящими каждый из двух половин и соединяющимися между собой контровочной проволокой. Каждый кожух состоит из наружного и внутреннего листов, между которыми проложен теплоизоляционный слой из базальтовых и стеклянных волокон.

В реактивном насадке 7 проходное сечение уменьшается и поток разгоняется. На выходе из сопла скорость потока на максимальном режиме работы двигателя достигает 540...550 м/с, а температура газа снижается до 550...580°С.

Конструктивное выполнение и выбор материалов для реактивной системы обусловлены тяжелыми условиями ее работы и характером действующих нагрузок: высокая температура, неравномерность нагрева стенок, вызывающая тепловые напряжения, разность давлений, действующих на стенки, периодическое изменение давления внутри реактивной системы, возбуждающее колебание оболочек.

Рис. 99. Реактивная система двигателя:

1 — выходной диффузор; 2 — кожух выходного диффузора; 3 — кожух переднего фланца; 4 — кожух удлинительной трубы; 5 — кожух заднего фланца; 6 — удлинительная труба; 7 — реактивный насадок; 8, 9 — сборник топлива; 10 — полукольцо; 11 — штуцер замера статического давления

Выходной диффузор 1 состоит из наружной трубы в форме усеченного конуса, ограниченного с двух сторон фланцами, и внутреннего конуса, прикрепленного к наружной трубе тремя ребрами обтекаемой формы. На наружной поверхности выходного диффузора закреплены два кольца, предназначенные для опоры теплоизоляционных кожухов. В верхней части диффузора имеется штуцер 11 для замера статического давления воздуха за турбиной для определения осевой силы, действующей на ротор двигателя.

Внутренний конус устанавливается непосредственно за диском турбины и совместно с наружным конусом профилирует проточную часть реактивной трубы, обеспечивая ее плавный переход от кольцевой формы сечения в круговое. Конус сваривается из штампованных листов. Для придания ему жесткости к внутренней поверхности конуса привариваются кольцевые усиливающие бандажи. К основанию внутреннего конуса приварено днище, являющееся экраном, предназначенным для уменьшения нагрева задней стороны диска турбины. В днище имеется 16 отверстий диаметром 14 мм, расположенных против замков лопаток турбины и предназначенных для прохода охлаждающего воздуха внутрь конуса, откуда этот воздух через отверстие в вершине конуса диаметром 48 мм за счет эжекции газового потока выходит в общий поток газа.

Удлинительная труба 6 устанавливается между выходным диффузором 1 и реактивным соплом 7. Она изготавливается так же, как и выходной диффузор, из жаростойкой стали 1Х18Н9Т в виде цилиндра. Для жесткости удлинительная труба имеет семь кольцевых бандажей, которые одновременно служат опорами теплоизоляционных кожухов.

В средней части трубы через 90° имеются четыре штуцера с отверстиями для установки термопар замера температуры выходящих газов.

Удлинительная труба соединяется с выходным диффузором телескопическим соединением, обеспечивающим их взаимное осевое перемещение при нагреве и охлаждении и допускающим перекосы осей соединяемых деталей.

К задней части удлинительной трубы приварен фланец с отверстиями для крепления к нему реактивного насадка (сопла).

Реактивный насадок (сопло) 7 предназначен для окончательного расширения продуктов сгорания и преобразования тепловой и потенциальной энергии газа в кинетическую.

Он изготавливается из листовой жаростойкой стали 1Х18Н9Т в форме усеченного конуса. В торец его выходной части для повышения жесткости закатана проволока. Диаметр реактивного насадка подбирается на заводе-изготовителе или ремпредприятиях при стендовых испытаниях двигателя в пределах от 303 до 316 мм. Размер выходного диаметра насадка наносится на наружной поверхности обечайки и записывается в формуляр двигателя, поскольку он оказывает существенное влияние на все основные параметры двигателя. Так, например, уменьшение диаметра насадка на 10 мм может привести к возрастанию температуры газов за турбиной на 60...70°.

### НЕИСПРАВНОСТИ РЕАКТИВНОЙ СИСТЕМЫ

Составные элементы реактивной системы представляют собой тонкостенные конструкции — оболочки, работающие на растяжение-сжатие под действием перепада давлений, а также испытывающие термические нагружения за счет неравномерности их нагрева или охлаждения. Все эти факторы вызывают появление трещин, коробление и даже разрушение стенок. Наиболее часто встречающимися неисправностями реактивной системы являются трещины выходного диффузора по сварному шву. Поэтому при осмотрах необходимо особенно тщательно контролировать сварные швы.

В процессе эксплуатации, особенно при расстыковке фюзеляжа, необходимо принимать меры предосторожности по недопущению повреждения элементов реактивной системы.