基本介紹
簡介,不可調節的收斂形尾噴管,可調節的收斂形尾噴管,可調節的收斂擴散形尾噴管,偏流式尾噴管,
簡介
發動機的排氣裝置是指渦輪或加力燃燒室以後組織排氣的構件。排氣裝置的組成和結構方案取決於發動機和飛機的類別及用途。排氣裝置包括尾噴管、反推力裝置、消音裝置等。尾噴管是發動機必不可少的一個部件，其他的排氣裝置則是根據發動機和飛機的特殊需要而設定的。
尾噴管的功用主要是使渦輪後的燃氣繼續膨脹，將燃氣中剩餘的熱焓充分轉變為動能，使燃氣以高速從噴口噴出。
根據使用條件的不同，發動機尾噴管依通道形狀可以分為收斂形和收斂擴散形兩種類型，噴口面積可做成可調或不可調的。
不可調節的收斂形尾噴管
不可調節的收斂形尾噴管又稱為固定噴口的亞聲速噴管。其結構最簡單，重量最輕，廣泛套用於亞聲速及低超聲速飛機用的不帶加力燃燒室的渦噴發動機，以及渦輪後燃氣的焓降較小的渦槳發動機和渦扇發動機。WP5甲，WP8，WJ6發動機和CFM56，PW4000，RB211，GE90等幾乎所有的民用渦扇發動機都採用這種尾噴管。雖然當噴管的可用落壓比大於臨界落壓比（1.85）時，燃氣在收斂形尾噴管內不能完全膨脹，但是在飛行速度不大(Ma≤1.5)的情況下，燃氣由於不完全膨脹而損失的能量較小，所以採用這種簡單的收斂形尾噴管是合適的。
這種簡單收斂形尾噴管由中介管和噴口兩部分組成。中介管又稱排氣管，位於渦輪與噴口之間。它由外殼、整流錐和整流支板三部分組成。外殼與整流錐形成的氣流通道是逐漸擴張的，可使氣流速度降低，減少流動損失。外殼與整流錐的連線可藉助整流支板或者承力支桿，在結構設計時應保證這些零構件熱膨脹的自山。整流支板一般做成對稱葉型，如果從渦輪排出的氣流扭速度較大，則應做成有相應迎角的非對稱葉型(其弦長靠整流錐處較長，靠外殼處較短，這是因為氣流扭速在葉根處較大)，以保證燃氣軸向排出，減少推力損失。噴口是收斂形的薄壁錐筒，前緣與中介管相聯接，應能拆卸。燃氣在噴口的收斂通道內加速後排出，使發動機在整體上產生更大的推力。通常將噴口按不同出口直徑分成若於組，在試車時選配，以調整發動機的推力達到規定的指標。
可調節的收斂形尾噴管
採用噴口可調節的尾噴管，能使發動機在各種工作狀態都獲得良好的性能。帶加力燃燒室的發動機必須採用可調節的尾噴管，保證在加力狀態相應地加大噴口。有的發動機通過改變噴口面積來改變發動機的工作狀態。
由於超聲速噴管結構及操縱機構複雜、重量大和技術難度大，許多二代以前的高速殲擊機（Ma≤2.0）的渦噴發動機，仍採用噴口面積可調的收斂形尾噴管。
可調的收斂形噴管的類型主要有:多魚鱗片式、雙魚鱗片式、移動尾錐體式和氣動調節式。廣泛採用多魚鱗片式機械調節的收斂形尾噴管，可以是雙位、多位，或無級調節的。
早期的發動機曾採用移動尾錐體的可調節收劍形尾噴管。它是靠機械傳動特型面的尾錐體沿發動機軸線移動，從而改變噴口面積。這種尾噴管構造複雜、重量大，機械傳動構件處在高溫下工作不可靠，故已不採用。
還有一種氣動調節的收斂形尾噴管。從壓氣機抽氣引至噴口截面，調節這股氣流的壓力、流量，從而改變燃氣流實際的流通面積，相當於調節了噴口大小。這種尾噴管構造簡單、重量輕，可以無級調節，但由於抽取壓氣機的氣體摻合進燃氣，將造成較大的推力損失，且不易控制，因此也未得到廣泛採用。
可調節的收斂擴散形尾噴管
超聲速飛機用的發動機，燃氣在尾噴管中的總膨脹比可達10~20以上，如果仍採用收斂形尾噴管，則燃氣不完全膨脹所造成的推力損失將很大。據估計，當飛行速度Ma=1.5時，收斂形尾噴管造成的推力損失為10%；當Ma=3時，推力損失達到50%。因此，當飛行速度Ma>1.5時，為了保證燃氣能充分膨脹，以減少推力損失，不論有無加力燃燒室，發動機都應採用收斂擴散形的可調節超聲速尾噴管。
偏流式尾噴管
收斂形尾噴管和收斂擴散形尾噴管都屬於直流式尾噴管，發動機一般都採用直流式尾噴管。還有一種偏流式尾噴管，它引導燃氣斜向地往後排出，產生與發動機軸線呈一銳角的偏推力。偏推力可分解為水平方向的推力和垂直方向的升力。飛機起飛、著陸或爬高時使用偏流式尾噴管，可降低著陸速度，縮短滑跑距離，或增大爬高速度，飛機平飛時使用直流式尾噴管。
