[go: up one dir, main page]

RU2491439C1 - Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions) - Google Patents

Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2491439C1
RU2491439C1 RU2012108945/02A RU2012108945A RU2491439C1 RU 2491439 C1 RU2491439 C1 RU 2491439C1 RU 2012108945/02 A RU2012108945/02 A RU 2012108945/02A RU 2012108945 A RU2012108945 A RU 2012108945A RU 2491439 C1 RU2491439 C1 RU 2491439C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
radio waves
fairing
jet nozzle
radius
Prior art date
Application number
RU2012108945/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Галиуллович Валеев
Original Assignee
Георгий Галиуллович Валеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Георгий Галиуллович Валеев filed Critical Георгий Галиуллович Валеев
Priority to RU2012108945/02A priority Critical patent/RU2491439C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2491439C1 publication Critical patent/RU2491439C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.SUBSTANCE: turbojet comprises housing accommodating air intake, axial-flow compressor, combustion chamber, turbine vanes and afterburner. Afterburner inner surface is coated by heat-isolation coating with reflection factor at working temperature smaller than unity. Turbine rear support cowl is shaped to direct circular or truncated cone with vertex angle exceeding 90 degrees. Jet nozzle has throat with radius smaller than that of the circle circumscribed by turbine vane ends. Turbojet may be provided with jet nozzle that has the throat with radius equal to or smaller than turbine rear support cowl base. For protection of turbojet its vanes are irradiated simultaneously by microwave-band radio waves and radio waves reflected from rear support cowl via said nozzle and rear support cowl. Note here that radio waves are irradiated outward via het nozzle with decreased amplitude after multiple reflections from heat-protection coating as well as those reflected from turbine vanes.EFFECT: decreased probability of hitting.8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике, а именно к методам индивидуальной защиты летательных аппаратов от ракет, оснащенных головками самонаведения (ГСН). Область применения изобретения - защита самолета с турбореактивным двигателем от ракет, оснащенных ГСН, работающими в СВЧ диапазоне радиоволн.The invention relates to military equipment, and in particular to methods of individual protection of aircraft from missiles equipped with homing heads (GOS). The scope of the invention is the protection of an aircraft with a turbojet engine from missiles equipped with GOS operating in the microwave range of radio waves.

Известен способ защиты летательных аппаратов от ракет, оснащенных головками самонаведения (RU, патент №2141094, F41J 2/02, приоритет 17.08.1998), путем создания в пространстве между летательным аппаратом и наиболее вероятным направлением возможной ракетной атаки противника ложных целей. Этим способом в пространстве в качестве ложной цели, формируют ее голографическое изображение с помощью реального источника, излучающего электромагнитные волны видимого и инфракрасного спектров.A known method of protecting aircraft from missiles equipped with homing heads (RU, patent No. 2141094, F41J 2/02, priority 17.08.1998), by creating in the space between the aircraft and the most likely direction of a possible missile attack of the enemy of false targets. This way in space as a false target, form its holographic image using a real source that emits electromagnetic waves of the visible and infrared spectra.

Этот способ не может обеспечить защиты самолета с ТРД в СВЧ диапазоне радиоволн.This method cannot provide protection for aircraft with turbojet engines in the microwave range of radio waves.

Признаки аналога общие с изобретением: прием ГСН излучаемых объектом радиоволн.Signs of an analogue are common with the invention: receiving GOS of radio waves emitted by an object.

Известно способ и устройство индивидуальной защиты летательного аппарата (ЛА) от управляемых ракет (RU 114029, МПК F41J 2/02. 10.03.12.), который принят за прототип способа. Это устройство содержит установленное на ЛА устройство выпуска; буксируемую радиолокационную ловушку, закрепленную на устройстве выпуска с возможностью отделения и соединенную буксировочным трос-кабелем с устройством выпуска. Причем буксируемая радиолокационная ловушка до момента отделения размещена на внешней поверхности устройства выпуска с возможностью включения в режим переизлучения сигналов управляемых ракет (УР) с радиолокационными головками самонаведения в направлении передней и (или) задней полусфер защиты летательного аппарата до отделения от устройства выпуска. При обнаружении атаки управляемой ракеты (УР) с радиолокационной головкой самонаведения со стороны передней или задней полусферы, ловушка включается в режим переизлучения зондирующих сигналов УР, после чего отделяется от устройства выпуска по команде на механизм отделения с помощью замков. В процессе отхода ловушки от борта ЛА происходит перенацеливание УР с отраженного с ЛА сигнала на сигнал, ретранслируемый через приемные и передающие антенны ловушки. После отхода ловушки от борта ЛА на полную длину трос-кабеля и выполнения задачи, ловушка сбрасывается вместе с трос-кабелем по команде на устройство сброса.A known method and device for personal protection of an aircraft (LA) from guided missiles (RU 114029, IPC F41J 2/02. 03/10/12.), Which is adopted as a prototype of the method. This device contains an exhaust device mounted on the aircraft; towed radar trap mounted on the release device with the possibility of separation and connected by a towing cable to the release device. Moreover, the towed radar trap until the separation is placed on the outer surface of the release device with the possibility of switching in the mode of re-emission of guided missile (RF) signals with homing radar heads in the direction of the front and (or) rear hemispheres of the aircraft protection before separation from the release device. When a guided missile (SD) attack with a radar homing head is detected from the front or rear hemisphere, the trap is switched into the re-emission mode of the sounding signals of the SD, and then it is separated from the release device by command of the separation mechanism using locks. In the process of the trap moving away from the aircraft’s side, the UE is redirected from the signal reflected from the aircraft to the signal relayed through the receiving and transmitting antennas of the trap. After the trap leaves the aircraft for the full length of the cable and the task is completed, the trap is reset with the cable on command to the reset device.

Недостатком прототипа, применительно к ЛА с турбореактивными двигателями (ТРД), имеющими большую эффективную поверхности рассеяния в задней полусфере, которая промоделирована звуковой частотой лопатками турбины, является большая вероятность захвата ГСП ТРД, т.к. радиолокационная ловушка является только ретранслятором сигнала ГСП, которая не изменяет спектр сигнала ГСП, что не позволяет ГСН идентифицировать отражения от ТРД на фоне отражений от других объектов.The disadvantage of the prototype, in relation to aircraft with turbojet engines (turbojet engines) having a large effective scattering surface in the rear hemisphere, which is modeled by the sound frequency of the turbine blades, is a high probability of capture of the GSP turbojet engine, because the radar trap is only a GPS signal repeater, which does not change the spectrum of the GPS signal, which does not allow the GOS to identify reflections from the turbojet engine against the background of reflections from other objects.

Признаки прототипа общие с изобретением: облучение ЛА радиоволнами ГСН и переизлучение их обратно.Signs of the prototype are common with the invention: irradiation of aircraft with GOS radio waves and their reradiation.

Известен турбореактивный двигатель (RU, патент №2237185, МКИ F02K 3/00, приоритет 31.03.2003), который содержит последовательно установленные в корпусе: воздухозаборник, осевой компрессор, камеру сгорания, турбину с лопатками, конический обтекатель задней опоры турбины, форсажную камеру сгорания (ФКС) и реактивное сопло.Known turbojet engine (RU, patent No. 2237185, MKI F02K 3/00, priority 03/31/2003), which contains sequentially installed in the housing: an air intake, an axial compressor, a combustion chamber, a turbine with blades, a conical fairing of the back support of the turbine, afterburner combustion chamber (FCC) and jet nozzle.

При облучении радиоволнами СВЧ диапазона в задней полусфере турбореактивного двигателя (ТРД) головкой самонаведения (ГСП) радиоволны через реактивное сопло проникают в ФКС, отражаются от лопаток турбины и обтекателя задней опоры турбины, а от него в направлении внутренней боковой стенки ФКС, которая отражает их в направлении реактивного сопла, и сопло излучает радиоволны в направлении ГСН, практически с интенсивностью падающих волн.When the microwave range is irradiated in the rear hemisphere of a turbojet engine (turbojet engine) by the homing head (HSP), the radio waves penetrate the FCC through the jet nozzle, are reflected from the turbine blades and the cowl of the rear turbine support, and from it in the direction of the inner side wall of the FCC, which reflects them in the direction of the jet nozzle, and the nozzle emits radio waves in the direction of the GOS, practically with the intensity of the incident waves.

Признаки аналога, совпадающие с признаками изобретения: воздухозаборник, осевой компрессор, камера сгорания, турбина с лопатками, конический обтекатель задней опоры турбины, форсажная камера сгорания (ФКС) и реактивное сопло.Signs of an analogue that coincide with the features of the invention: an air intake, an axial compressor, a combustion chamber, a turbine with blades, a conical fairing of the back support of the turbine, an afterburner of combustion (FCC) and a jet nozzle.

Известен турбореактивный двигатель (RU, патент №2 418 969, МКИ F02K 3/02, приоритет 03.03.2009), принятый за прототип изобретения, который содержит последовательно установленные в корпусе:, компрессор, основную камеру сгорания, турбину, форсажную камеру сгорания и реактивное сопло.Known turbojet engine (RU, patent No. 2 418 969, MKI F02K 3/02, priority 03.03.2009), adopted as a prototype of the invention, which contains sequentially installed in the housing: compressor, main combustion chamber, turbine, afterburner and reactive nozzle.

Признаки аналога, совпадающие с признаками изобретения: воздухозаборник, осевой компрессор, камера сгорания, турбина с лопатками, конический обтекатель задней опоры турбины, форсажная камера сгорания (ФКС) и реактивное сопло.Signs of an analogue that coincide with the features of the invention: an air intake, an axial compressor, a combustion chamber, a turbine with blades, a conical fairing of the back support of the turbine, an afterburner of combustion (FCC) and a jet nozzle.

Недостатки прототипа устройства.The disadvantages of the prototype device.

У прототипа лопатки турбины находятся в зоне прямой видимости со стороны реактивного сопла, поэтому они полностью отражают падающие на них радиоволны ГСН ракеты.The prototype of the turbine blades are in the line of sight from the side of the jet nozzle, so they fully reflect the radio waves of the missile seeker falling on them.

Эффективная поверхность рассеяния (ЭПР) лопаток турбины составляет сотни квадратных метров, что позволяет с большой вероятностью ГСН навести ракету на ТРД самолета.The effective dispersion surface (EPR) of the turbine blades is hundreds of square meters, which makes it possible for the GOS to direct the missile onto the turbojet engine.

Лопатки турбины имеют рабочую температуру 1000-1300°C, поэтому их ЭПР не может быть уменьшена ни применением радиопоглощающего материала, ни изменением их формы. Форма лопаток выполнена в строгом соответствии с требованиями законов газодинамики, которые отличны от требований законов электродинамики, а любой радиопоглощающий материал сгорит в раскаленных газах форсажной камеры сгорания. Кроме того, лопатки турбины создают угловую модуляцию радиоволн звуковой частоты, которая пропорциональна частоте вращения турбины и количеству ее лопаток. Эта модуляция может быть использована в программе работы ГСН для идентификации отражений от ТРД на фоне отражений от других объектов.The turbine blades have an operating temperature of 1000-1300 ° C, so their EPR can not be reduced either by the use of radar absorbing material, or by changing their shape. The shape of the blades is made in strict accordance with the requirements of the laws of gas dynamics, which are different from the requirements of the laws of electrodynamics, and any radar absorbing material will burn in the hot gases of the afterburner. In addition, the turbine blades create an angular modulation of the sound frequency radio waves, which is proportional to the speed of the turbine and the number of its blades. This modulation can be used in the GOS work program to identify reflections from the turbojet engine against the background of reflections from other objects.

Обтекатель задней опоры турбины прототипа имеет оживальную - хорошо обтекаемую форму (на фиг.2 выполнена пунктирными линиями), с углами падения радиоволн α более 45° от его боковой поверхности, которые попадают на лопатки турбины, а от них под большим углом падения ξ отражаются в направлении поверхности теплозащитного покрытия ФКС и после однократного отражения, излучаются PC в направлении ГСН (фиг.4).The fairing of the rear turbine support of the prototype has a lively - well streamlined shape (dashed lines in Fig. 2), with angles of incidence of the radio waves α of more than 45 ° from its side surface, which fall on the turbine blades, and from them at a large angle of incidence ξ are reflected in the direction of the surface of the thermal barrier coating of the FCC and after a single reflection, the PC is emitted in the direction of the GOS (figure 4).

Прототип изобретения имеет в задней полусфере большую суммарную ЭПР лопаток турбины, обтекателя совместно с внутренними боковыми стенками ФКС, что позволяет с большой вероятностью ГСН навести ракету на ТРД самолета, что и является недостатком прототипа.The prototype of the invention has in the rear hemisphere a large total EPR of the turbine blades, the fairing, together with the internal side walls of the FCC, which makes it possible for the GOS to direct the missile onto the turbojet engine, which is a disadvantage of the prototype.

Задача изобретения: уменьшение вероятности поражения самолетов с турбореактивными двигателями ракетами, оснащенными головками самонаведения, путем уменьшения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) ТРД в СВЧ диапазоне радиоволн в задней полусфере.The objective of the invention: to reduce the likelihood of hitting aircraft with turbojet engines with missiles equipped with homing heads by reducing the effective dispersion surface (EPR) of the turbojet engine in the microwave range of radio waves in the rear hemisphere.

Техническим результатом использования изобретения является уменьшение вероятности поражения самолетов с турбореактивными двигателями ракетами, оснащенными головками самонаведения, работающими в СВЧ диапазоне радиоволн, за счет уменьшения эффективной поверхности рассеяния ТРД в задней полусфере, путем придания обтекателю задней опоры турбины формы прямого кругового или усеченного конуса, с углом при вершине конуса более 90° и еще, за счет того, что радиус горла реактивного сопла меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины.The technical result of the use of the invention is to reduce the likelihood of hitting aircraft with turbojet engines rockets equipped with homing heads operating in the microwave range of radio waves, by reducing the effective scattering surface of the turbojet engine in the rear hemisphere, by giving the fairing of the back support of the turbine a straight circular or truncated cone, with an angle at the apex of the cone more than 90 ° and also due to the fact that the radius of the throat of the jet nozzle is less than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades other.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено диаметральное продольное сечение турбореактивного двигателя (ТРД) с форсажной камерой сгорания, обтекателем задней опоры турбины и реактивным соплом по изобретению.Figure 1 shows a diametrical longitudinal section of a turbojet engine (turbojet engine) with afterburner combustion chamber, a fairing of the rear turbine support and a jet nozzle according to the invention.

На фиг.2 изображены диаметральные продольные сечения (штих- пунктирные линии), обтекателей по изобретению с цилиндрическим основанием (сплошные линии) и обтекателя прототипа (пунктирные линии).Figure 2 shows the diametrical longitudinal section (dash-dotted lines), fairings according to the invention with a cylindrical base (solid lines) and fairing prototype (dashed lines).

На фиг.3 представлена схема хода лучей радиоволн, падающих на обтекатель по изобретению с цилиндрическим основанием, отраженных от него и от внутренней поверхности корпуса ФКС, на фигуре лучи изображены линиями со стрелками, а пунктирными линиями обозначены перпендикуляры к плоскостям падения луча радиоволн ГСН.Figure 3 presents a diagram of the path of the rays of the radio waves incident on the fairing according to the invention with a cylindrical base, reflected from it and from the inner surface of the FCC housing, in the figure the rays are shown by lines with arrows, and dotted lines indicate the perpendiculars to the incidence planes of the GSN radio wave beam.

На фиг.4 представлена схема хода лучей радиоволн, падающих на обтекатель прототипа, отраженных от него в направлении лопаток турбины, а от них падающих и отраженных от внутренней поверхности корпуса ФКС, на фигуре лучи изображены линиями со стрелками, а пунктирными линиями обозначены перпендикуляры к плоскостям падения луча радиоволн ГСН.Figure 4 presents a diagram of the path of the rays of the radio waves incident on the fairing of the prototype, reflected from it in the direction of the turbine blades, and from them incident and reflected from the inner surface of the housing of the FCC, in the figure the rays are depicted by lines with arrows, and dotted lines indicate perpendiculars to the planes incidence of a beam of radio waves of the seeker.

На фиг.1-4 введены цифровые обозначения: 1 - воздухозаборник; 2 - осевой компрессор; 3 - камера сгорания; 4 - турбина; 5 - лопатки турбины; 6 - форсажная камера сгорания (ФКС); 7 - теплозащитное покрытие (ТЗП); 8 - обтекатель задней опоры турбины; 9 - реактивное сопло (PC); 10 - дозвуковые створки (ДЗС) реактивного сопла, 11 - сверхзвуковые створки (СЗС) реактивного сопла; 12 - горло реактивного сопла (ГРС).Figure 1-4 introduced digital notation: 1 - air intake; 2 - axial compressor; 3 - combustion chamber; 4 - turbine; 5 - turbine blades; 6 - afterburner combustion chamber (FCC); 7 - thermal protection coating (TZP); 8 - fairing of the rear turbine support; 9 - jet nozzle (PC); 10 - subsonic shutters (DZS) of the jet nozzle, 11 - supersonic shutters (SZS) of the jet nozzle; 12 - throat of a jet nozzle (GDS).

На фиг.3 и 4 введены условные обозначения:Figure 3 and 4 introduced the legend:

α - угол падения радиоволн ГСН на линию, образующую боковую поверхность обтекателя задней опоры турбины;α is the angle of incidence of the GOS radio waves on the line forming the side surface of the fairing of the turbine back support;

θ - угол, в точке падения луча радиоволн, между линией, образующей поверхность обтекателя, и направлением, падающих радиоволн ГСН ракеты;θ is the angle, at the point of incidence of the beam of radio waves, between the line forming the surface of the fairing, and the direction of the incident radio waves of the GOS missile;

β - угол падения радиоволн на ТЗП внутренней боковой поверхности корпуса ФКС;β is the angle of incidence of radio waves on the thermal current transformer in the inner side surface of the FCC housing;

ξ - угол падения радиоволн на лопатки турбины, отраженных от боковой поверхности обтекателя прототипа;ξ is the angle of incidence of the radio waves on the turbine blades reflected from the side surface of the fairing of the prototype;

R - радиус корпуса ФКС;R is the radius of the body of the FCC;

r - радиус основания обтекателя;r is the radius of the base of the fairing;

h - высота конической части обтекателя по изобретению;h is the height of the conical part of the fairing according to the invention;

l - расстояние между соседними точками отражения луча радиоволн находящимися на продольной линии с одной стороны внутренней боковой поверхности корпуса ФКС по изобретению.l is the distance between adjacent points of reflection of the beam of radio waves located on a longitudinal line on one side of the inner side surface of the FCC housing according to the invention.

Технический результат изобретения - устройство достигается благодаря тому, что ТРД, содержит (фиг.1) последовательно установленные в корпусе: воздухозаборник 1, осевой компрессор 2 (OK), камеру сгорания 3 (КС), турбину 4, лопатки 5 турбины, форсажную камеру сгорания 6 (ФКС), теплозащитное покрытие 7 (ТЗП), обтекатель 8 задней опоры турбины 4, реактивное сопло 9 (PC), дозвуковые створки 10 (ДЗС), сверхзвуковые створки 11 (СЗС) и горло реактивного сопла 12 (ГРС).The technical result of the invention is that the device is achieved due to the fact that the turbojet engine (Fig. 1) is sequentially installed in the housing: air intake 1, axial compressor 2 (OK), combustion chamber 3 (KS), turbine 4, turbine blades 5, afterburner 6 (FKS), heat-shielding coating 7 (TZP), fairing 8 of the turbine back support 4, jet nozzle 9 (PC), subsonic shutters 10 (DZS), supersonic shutters 11 (SZS) and throat of the jet nozzle 12 (GDS).

Воздухозаборник 1 предназначен для забора воздуха и выполнен в виде сопла с установленным внутри него обтекателем передней опоры осевого компрессора соосно оси сопла.The air intake 1 is intended for air intake and is made in the form of a nozzle with a cowl installed inside it of the front support of the axial compressor coaxially to the axis of the nozzle.

Осевой компрессор 2 (OK) предназначен для создания давления воздуха поступающего в камеру сгорания 3 и форсажную камеру сгорания 6, за счет чего обеспечивается в них полное сгорание топлива, например, керосина. ОК 2 содержит ротор с радиально жестко закрепленными на нем лопатками, который закреплен неподвижно на одной оси с турбиной 4.Axial compressor 2 (OK) is designed to create air pressure entering the combustion chamber 3 and afterburner combustion chamber 6, due to which they provide complete combustion of fuel, for example, kerosene. OK 2 contains a rotor with blades radially rigidly fixed on it, which is fixed motionless on the same axis with turbine 4.

Камера сгорания 3 (КС) выполнена кольцевой из металла, и покрыта изнутри теплозащитным покрытием 7. В камере происходит смешение воздуха с распыленным топливом, и сгорание смеси, при котором образуются газы высокого давления.The combustion chamber 3 (KS) is made annular of metal, and is internally coated with a heat-protective coating 7. In the chamber, air is mixed with atomized fuel, and the mixture is burned, in which high-pressure gases are formed.

Турбина 4 при работе камеры сгорания, обеспечивает вращение осевого компрессора 2. Турбина состоит из ротора с радиально жестко закрепленными на нем лопатками 5. Радиус ротора турбины 4 равен радиусу основания обтекателя 8. Лопатки 5 турбины выполнены из жаропрочного металла, форма которых соответствует требованиям закона газодинамики для турбин.The turbine 4 during operation of the combustion chamber provides rotation of the axial compressor 2. The turbine consists of a rotor with blades radially rigidly mounted on it 5. The radius of the turbine 4 rotor is equal to the radius of the radome 8. The blades 5 of the turbine are made of heat-resistant metal, the shape of which complies with the laws of gas dynamics for turbines.

По изобретению лопатки 5 турбины 4 выполняют функцию отражателей радиоволн.According to the invention, the blades 5 of the turbine 4 perform the function of reflectors of radio waves.

Форсажная камера сгорания 6 (ФКС) предназначена для увеличения тяги ТРД, когда в нее вводится и сжигается топливо. Она выполнена из металла в виде цилиндрической трубы с юбкой - коническим выходным устройством, покрытым изнутри теплозащитным покрытием 7.Afterburner combustion chamber 6 (FCC) is designed to increase the thrust of the turbojet engine when fuel is introduced into it and burned. It is made of metal in the form of a cylindrical pipe with a skirt - a conical output device, covered from the inside with a heat-protective coating 7.

По изобретению ФКС 6 выполняет функцию отражателя и поглотителя радиоволн.According to the invention, FCC 6 performs the function of a reflector and an absorber of radio waves.

Теплозащитное покрытие 7 изнутри покрывает корпус камеры сгорания (КС) 3 и форсажной камеры сгорания (ФКС) 6. Оно выполнено, например, из стеклоткани, пропитанной сажей, и при рабочей температуре имеет коэффициент отражения по мощности меньше единицы, например, 0,5 или минус 3 дБ.The heat-insulating coating 7 internally covers the body of the combustion chamber (KS) 3 and afterburner combustion chamber (FCC) 6. It is made, for example, of fiberglass impregnated with soot, and at a working temperature has a power reflection coefficient less than unity, for example, 0.5 or minus 3 dB.

По изобретению ТЗП 7 выполняет функцию радиопоглощающего материала.According to the invention TZP 7 performs the function of a radar absorbing material.

Обтекатель задней опоры турбины 8 имеет форму круглого прямого или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°, но меньше 120° с цилиндрическим основанием или без него. Обтекатель выполнен из сплава металлов, например, из жаропрочного сплава на никелевой основе. Обтекатель установлен за задней опорой турбины 4 на переднем торце ФКС 6. Радиус основания обтекателя равен радиусу ротора турбины 4. Радиус цилиндрического основания обтекателя равен радиусу основания конуса или усеченного конуса обтекателя 8, а его длину выбирают из условия устойчивой работы ТРД в пределах 3-х размеров высоты конуса обтекателя. У обтекателя 8, выполненного в форме усеченного конуса, вершина может быть выпуклой, например, в виде шарового сегмента.The fairing of the rear support of the turbine 8 has the shape of a round straight or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °, but less than 120 ° with or without a cylindrical base. The fairing is made of an alloy of metals, for example, of a heat-resistant alloy based on nickel. The fairing is installed behind the rear support of the turbine 4 at the front end of the FCC 6. The radius of the radome base is equal to the radius of the turbine rotor 4. The radius of the cylindrical radome base is equal to the radius of the base of the cone or truncated cone of the fairing 8, and its length is selected from the condition of stable operation of the turbojet engine within 3 dimensions of the height of the cone fairing. The cowl 8, made in the form of a truncated cone, the apex may be convex, for example, in the form of a spherical segment.

По изобретению обтекатель выполняет функцию отражателя падающих на него радиоволн в направлении, которое обеспечивает падение радиоволн на ТЗП под углами больше нуля, но меньше 20°.According to the invention, the fairing performs the function of a reflector of the incident radio waves in a direction that ensures the incidence of the radio waves at the thermal current transformer at angles greater than zero but less than 20 °.

Реактивное сопло (PC) 9 предназначено для придания вытекающим из ФКС газам сверхзвуковой скорости, которые создают тягу ТРД. PC 9 имеет корпус, выполненный в виде металлической конической трубы, внутри которой по окружности подвижно установлены дозвуковые 10 и сверхзвуковые 11 створки, покрытые изнутри теплозащитным покрытием 7 (ТЗП). Корпус PC передним торцом жестко и герметично прикреплен к концу конического выходного устройства корпуса ФКС 6 и к нему же изнутри подвижно прикреплены дозвуковые створки 10, к свободным концам которых подвижно прикреплены сверхзвуковые створки 11. Место соединения дозвуковых 10 и звуковых 11 створок образуют горло PC 12 (ГРС).Jet nozzle (PC) 9 is designed to impart supersonic speeds arising from the FCC, which create the thrust of the turbojet engine. PC 9 has a casing made in the form of a metal conical pipe, inside of which subsonic 10 and supersonic 11 shutters are movably mounted around the circumference, internally coated with heat-protective coating 7 (TZP). The PC case with the front end is rigidly and hermetically attached to the end of the conical output device of the FCC 6 case and subsonic shutters 10 are movably attached to it from the inside, the supersonic shutters 11 are movably attached to their free ends. The junction of the subsonic 10 and sound 11 shutters forms the throat of PC 12 ( GDS).

По изобретению реактивное сопло 9 выполняет функцию приемной и передающей антенны, а его горло выполняет функцию устройства полностью или частично затеняющее лопатки турбины от радиоволн ГСН.According to the invention, the jet nozzle 9 performs the function of a receiving and transmitting antenna, and its throat performs the function of a device completely or partially obscuring the turbine blades from GOS radio waves.

Способ защиты турбореактивных двигателей самолетов от ракет, оснащенных головками самонаведенияA method of protecting turbojet aircraft engines from missiles equipped with homing heads

Технический результат использования изобретения - способ достигается в двух вариантах исполнения изобретения.The technical result of the use of the invention - the method is achieved in two versions of the invention.

Первый вариант изобретения - способ.The first embodiment of the invention is a method.

Способ защиты турбореактивных двигателей самолетов от ракет, оснащенных головками самонаведения, состоит в том, что через горло 12 реактивного сопла 9 турбореактивного двигателя, радиус которого меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток 5 турбины 4, одновременно облучают радиоволнами СВЧ диапазона головки самонаведения ракеты лопатки турбины и обтекатель 8 задней опоры турбины, который расположен соосно на торце форсажной камеры сгорания и выполнен в форме конуса или усеченного конуса с углом при вершине больше 90° (фиг.2 и 3). После чего радиоволнами, отраженными от поверхности обтекателя 8 задней опоры турбины, многократно облучают теплозащитное покрытие, коэффициент отражения которого при рабочей температуре меньше единицы, например, минус 3 дБ. ТЗП 7 покрывает внутреннюю поверхность форсажной камеры сгорания. Затем одновременно радиоволны с уменьшенной амплитудой, после их многократного отражения от теплозащитного покрытия 7, и радиоволны, отраженные от облученной радиоволнами части лопаток 5 турбины, через реактивное сопло излучают наружу.A method of protecting aircraft turbojet engines from missiles equipped with homing heads is that through the throat 12 of a jet nozzle 9 of a turbojet engine, the radius of which is less than the radius of the circle described by the ends of the blades 5 of the turbine 4, they are simultaneously irradiated with microwave waves of the microwave range of the homing head of the turbine blade rocket and the fairing 8 of the rear turbine support, which is located coaxially at the end of the afterburner and is made in the form of a cone or a truncated cone with an angle at the apex greater than 90 ° (FIGS. 2 and 3). Then, the radio waves reflected from the surface of the fairing 8 of the turbine back support are repeatedly irradiated with a heat-shielding coating, the reflection coefficient of which at the operating temperature is less than unity, for example, minus 3 dB. TZP 7 covers the inner surface of the afterburner. Then, at the same time, radio waves with a reduced amplitude, after they are repeatedly reflected from the heat-shielding coating 7, and radio waves reflected from the part of the turbine blades 5 irradiated by the radio waves, are radiated out through the jet nozzle.

Эти действия с радиоволнами ГСН ракеты, которые через реактивное сопло ТРД облучают обтекатель 8 задней опоры турбины, внутреннюю боковой поверхности ФКС и частично лопатки турбины, уменьшают суммарную эффективную поверхность рассеяния ТРД, а, следовательно, уменьшают и вероятность поражения самолета с ТРД.These actions with the RNG radio waves of the missile, which irradiate the fairing 8 of the turbine back support, the inner lateral surface of the FCC and partially the turbine blades through the jet nozzle of the turbojet engine, reduce the total effective dispersion surface of the turbojet engine, and, consequently, also reduce the likelihood of a plane with a turbojet engine.

Второй вариант изобретения - способ.The second variant of the invention is a method.

Способ защиты турбореактивных двигателей самолетов от ракет, оснащенных головками самонаведения, состоит в том, что через горло 12 реактивного сопла 9 турбореактивного двигателя, радиус которого равен или меньше радиуса основания обтекателя 8 задней опоры турбины, который выполнен в форме конуса или усеченного конуса с углом при вершине больше 90° (фиг.2 и 3) и расположен соосно на торце форсажной камеры сгорания облучают радиоволнами СВЧ диапазона головки самонаведения ракеты. После чего радиоволнами, отраженными от поверхности обтекателя 8 задней опоры турбины, многократно облучают теплозащитное покрытие 7, покрывающее внутреннюю поверхность форсажной камеры сгорания, коэффициент отражения которого при рабочей температуре меньше единицы, например, минус 3 дБ. Затем радиоволны с уменьшенной амплитудой, после их многократного отражения от теплозащитного покрытия 7, через реактивное сопло 9 излучают наружу.A method of protecting aircraft turbojet engines from missiles equipped with homing heads is that through the throat 12 of a jet nozzle 9 of a turbojet engine, the radius of which is equal to or less than the radius of the base of the fairing 8 of the rear turbine support, which is made in the form of a cone or a truncated cone with an angle at the peak is greater than 90 ° (FIGS. 2 and 3) and is located coaxially at the end of the afterburner of the combustion chamber and is irradiated with radio waves of the microwave range of the homing missile. Then, the radio waves reflected from the surface of the fairing 8 of the turbine back support are repeatedly irradiated with a heat-shielding coating 7 covering the inner surface of the afterburner, the reflection coefficient of which at the operating temperature is less than unity, for example, minus 3 dB. Then, the radio waves with a reduced amplitude, after their multiple reflection from the heat-shielding coating 7, are radiated out through the jet nozzle 9.

Эти действия с радиоволнами ГСН ракеты, которые через реактивное сопло ТРД облучают только обтекатель задней опоры турбины и внутреннюю боковой поверхности ФКС, существенно уменьшают суммарную эффективную поверхность рассеяния ТРД, а, следовательно, существенно уменьшают вероятность поражения самолета с ТРД.These actions with missile seeker radio waves, which through the jet nozzle of the turbojet engine only irradiate the cowling of the turbine back support and the inner side surface of the FCC, significantly reduce the total effective scattering surface of the turbojet engine, and, therefore, significantly reduce the likelihood of an aircraft with a turbojet engine.

Устройство для осуществления способа защиты турбореактивных двигателей самолетов от ракет, оснащенных головками самонаведения, выполнено в двух вариантах исполнения изобретения.A device for implementing the method of protecting turbojet aircraft engines from missiles equipped with homing heads is made in two versions of the invention.

По первому варианту исполнения изобретения устройство (фиг.1) содержит: последовательно установленные в корпусе: воздухозаборник 1, осевой компрессор 2, камеру сгорания 3, турбину 4, лопатки турбины 5, форсажную камеру сгорания 6, теплозащитное покрытие 7, конический обтекатель 8 задней опоры турбины, реактивное сопло 9 с горлом 12. Теплозащитное покрытие 7 с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы нанесено на внутреннюю поверхность форсажной камеры сгорания 6 и реактивного сопла 9.According to the first embodiment of the invention, the device (Fig. 1) comprises: sequentially installed in the housing: an air intake 1, an axial compressor 2, a combustion chamber 3, a turbine 4, turbine blades 5, an afterburner of combustion 6, a heat shield 7, a conical fairing 8 of the rear support turbines, a jet nozzle 9 with a throat 12. A heat-shielding coating 7 with a reflection coefficient at an operating temperature of less than unity is applied to the inner surface of the afterburner of combustion 6 and the jet nozzle 9.

Конический обтекатель 8 задней опоры турбины выполнен в виде прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°, причем радиус горла реактивного сопла меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины (фиг.2).The conical fairing 8 of the back support of the turbine is made in the form of a straight circular or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °, and the radius of the throat of the jet nozzle is less than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades (figure 2).

Обтекатель 8 задней опоры турбины может быть выполнен в виде прямого кругового или усеченного конуса с цилиндрическим основанием или без него. Диаметром цилиндрического основания равен диаметру основания конуса обтекателя, его длина менее 3-х размеров высоты конуса (фиг.3).The fairing 8 of the rear turbine support can be made in the form of a direct circular or truncated cone with or without a cylindrical base. The diameter of the cylindrical base is equal to the diameter of the base of the cone of the fairing, its length is less than 3 dimensions of the height of the cone (figure 3).

Усеченный конус может быть выполнен с выпуклой вершиной, например, в виде шарового сектора.A truncated cone can be made with a convex peak, for example, in the form of a spherical sector.

Радиус горла 12 реактивного сопла 9 турбореактивного двигателя, меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток 5 турбины 4,The radius of the throat 12 of the jet nozzle 9 of the turbojet engine is smaller than the radius of the circle described by the ends of the blades 5 of the turbine 4,

По второму варианту исполнения изобретения устройство содержит: последовательно установленные в корпусе: воздухозаборник 1, осевой компрессор 2, камеру сгорания 3, турбину 4, лопатки турбины 5, форсажную камеру сгорания 6, теплозащитное покрытие 7, конический обтекатель 8 задней опоры турбины, реактивное сопло 9 с горлом 12. Теплозащитное покрытие 7 с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы нанесено на внутреннюю поверхность форсажной камеры сгорания 6 и реактивного сопла 9.According to a second embodiment of the invention, the device comprises: sequentially installed in the housing: an air intake 1, an axial compressor 2, a combustion chamber 3, a turbine 4, turbine blades 5, a combustion afterburner 6, a heat shield 7, a conical fairing 8 of the back support of the turbine, a jet nozzle 9 with a throat 12. A heat-shielding coating 7 with a reflection coefficient at an operating temperature of less than unity is applied to the inner surface of the afterburner of combustion 6 and the jet nozzle 9.

Конический обтекатель 8 задней опоры турбины выполнен в виде прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°, причем радиус горла реактивного сопла меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины (фиг.2).The conical fairing 8 of the back support of the turbine is made in the form of a straight circular or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °, and the radius of the throat of the jet nozzle is less than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades (figure 2).

Обтекатель 8 задней опоры турбины может быть выполнен в виде прямого кругового или усеченного конуса с цилиндрическим основанием диаметром равным диаметру основания конуса обтекателя, а длиной менее 3-х размеров высоты конуса (фиг.3).The fairing 8 of the rear turbine support can be made in the form of a straight circular or truncated cone with a cylindrical base with a diameter equal to the diameter of the base of the fairing cone, and a length of less than 3 sizes of the height of the cone (figure 3).

Усеченный конус может быть выполнен с выпуклой вершиной, например, в виде шарового сектора.A truncated cone can be made with a convex peak, for example, in the form of a spherical sector.

Радиус горла 12 реактивного сопла 9 турбореактивного двигателя, равен или меньше радиуса основания обтекателя 8.The radius of the throat 12 of the jet nozzle 9 of the turbojet engine is equal to or less than the radius of the radome base 8.

Работа устройств по изобретению.The operation of the devices according to the invention.

Во время полета самолета с ТРД над зоной военных действий самолет, может быть, подвергнут в задней полусфере обстрелу ракетой, например, земля - воздух с ГСН. ГСН может вывести ракету на цель, если чувствительность ее приемной системы выше сигнала, отраженного от цели.During the flight of an aircraft with turbojet engines above the war zone, the aircraft may be subjected to rocket fire in the rear hemisphere, for example, ground - air from the GOS. GOS can launch a missile at a target if the sensitivity of its receiving system is higher than the signal reflected from the target.

Для уменьшения вероятности поражения самолета ракетой в задней полусфере ЭПР его ТРД должна быть, как можно меньше.To reduce the likelihood of an aircraft hitting a rocket in the rear hemisphere of the EPR, its turbojet engine should be as small as possible.

ГСН ракеты через горло 12 реактивного сопла 9 турбореактивного двигателя, одновременно облучает радиоволнами СВЧ диапазона обтекатель 8 задней опоры турбины и частично лопатки 5 турбины 4.GOS missiles through the throat 12 of the jet nozzle 9 of a turbojet engine, at the same time irradiates with radio waves of the microwave range the radome 8 of the rear support of the turbine and partially the blades 5 of the turbine 4.

Поскольку лопатки турбины облучаются радиоволнами частично, то их ЭПР будет меньше, чем при их полном облучении.Since the turbine blades are partially irradiated by radio waves, their EPR will be less than when they are completely irradiated.

Обтекатель 8 отражает падающие на него радиоволны ГСП под малым углом падения на теплозащитное покрытие ФКС (фиг.3), что обеспечивает их многократное отражение от теплозащитного покрытия до излучения радиоволн из реактивного сопла. Поэтому мощность радиоволн, облучающих обтекатель, при их выходе из реактивного сопла уменьшается в (Kтпп)а раз, где K - коэффициент отражения ТЗП по мощности при нормальном падении и рабочей температуре; а - количество отражений луча радиоволн от ТЗП корпуса ФКС. При этом суммарная ЭПР лопаток турбины и обтекателя уменьшается, что обеспечивает уменьшение вероятности поражения ракетой самолета с ТРД.The fairing 8 reflects the SHG radio waves incident on it at a small angle of incidence on the FCC heat shield (Fig. 3), which ensures their multiple reflection from the heat shield to radiation from the jet nozzle. Therefore, the power of the radio waves irradiating the fairing, when they exit the jet nozzle, decreases by a factor of (K TPP ) and times, where K is the reflection coefficient of the thermal current transformer in power at normal incidence and operating temperature; and - the number of reflections of the beam of radio waves from the FC of the FCC housing. In this case, the total EPR of the turbine and fairing blades decreases, which reduces the likelihood of a missile hit by an aircraft with a turbojet engine.

Во втором варианте исполнения изобретения радиоволнами ГСП облучается только обтекатель 8 и ТЗП 7. Лопатки турбины находятся в тени, создаваемой горлом реактивного сопла, поэтому не облучаются и не увеличивают ЭПР ТРД, поэтому этот вариант исполнения изобретения является предпочтительным для достижения лучшего технического результата использования изобретения.In the second embodiment of the invention, only the radome 8 and TZP 7 are irradiated by the GSP radio waves. The turbine blades are in the shadow created by the throat of the jet nozzle, therefore, they are not irradiated and do not increase the ESR of the turbojet engine, therefore this embodiment of the invention is preferred to achieve the best technical result of using the invention.

Теоретические предпосылки изобретенияThe theoretical background of the invention

Постановка задачиFormulation of the problem

Требуется определить угол между пересекающимися прямой линией, образующей поверхность обтекателя, выполненного в виде конуса или усеченного конуса, и его осью, при облучении обтекателя радиоволнами вдоль его оси, обеспечивающий многократное отражение радиоволн от ТЗП внутренней поверхности корпуса ФКС.It is required to determine the angle between the intersecting straight line forming the surface of the fairing, made in the form of a cone or a truncated cone, and its axis, when the fairing is irradiated with radio waves along its axis, providing multiple reflection of radio waves from the thermal current transformer of the internal surface of the FCC housing.

ЭПР обтекателя по изобретению.EPR fairing according to the invention.

В приближении лучевой оптики получены формулы, по которым рассчитывают требуемые размеры обтекателя, по второму варианту изобретения, когда радиус горла PC равен или меньше радиуса основания обтекателя.In the approximation of beam optics, formulas are obtained that calculate the required dimensions of the fairing, according to the second embodiment of the invention, when the radius of the throat PC is equal to or less than the radius of the base of the fairing.

Если радиус горла PC меньше только радиуса окружности описываемой концами лопаток турбины эффект уменьшения ЭПР ТРД в задней полусфере будет меньше.If the radius of the throat PC is less than only the radius of the circumference described by the ends of the turbine blades, the effect of reducing the EPR of the turbojet engine in the rear hemisphere will be less.

Расчетные формулы получены из геометрии распространения лучей радиоволн ГСН в корпусе ФКС (фиг.3).The calculation formulas are obtained from the propagation geometry of the radiation waves of the seeker in the housing of the FCC (figure 3).

1. Определение оптимального значения угла падения β радиоволн на теплозащитное покрытие (ТЗП) корпуса ФКС, отраженных от боковой поверхности обтекателя.1. Determination of the optimal value of the angle of incidence β of radio waves on the heat-shielding coating (TZP) of the FCC housing, reflected from the side surface of the fairing

Из геометрии хода лучей в ФКС (фиг.3) вытекают равенства:From the geometry of the path of the rays in the FCC (figure 3), the equalities follow:

2 α + β = α + θ = 90 ° ( 1 )

Figure 00000001
2 α + β = α + θ = 90 ° ( one )
Figure 00000001

Для определения угла β удобно представить угол θ в виде суммы двух углов 45°+φ, при φ>0, отраженные от боковой поверхности обтекателя радиоволны не попадают на лопатки турбины.To determine the angle β, it is convenient to represent the angle θ as the sum of two angles 45 ° + φ, for φ> 0, the radio waves reflected from the side surface of the fairing do not fall on the turbine blades.

Из равенств (1) следует тождество:From equalities (1) follows the identity:

β = 2 φ ( 2 )

Figure 00000002
. β = 2 φ ( 2 )
Figure 00000002
.

Чем меньше угол β, тем большее количество раз луч радиоволн отразится от ТЗП ФКС, обеспечивая уменьшение их интенсивности в направлении PC и ГСН. Для того чтобы луч радиоволны, отраженный от ТЗП, не попадал обратно на поверхности обтекателя, а отраженный от его поверхности не попадал прямо на выход PC (фиг.3), он должен быть равен или больше угла, определенного по формуле:The smaller the angle β, the greater the number of times the beam of radio waves will be reflected from the FCS FCS, providing a decrease in their intensity in the direction of PC and GOS. In order for the beam of the radio wave reflected from the TZP not to fall back on the surface of the fairing, and reflected from its surface not to go directly to the output of the PC (Fig. 3), it must be equal to or greater than the angle determined by the formula:

β = 2 [ 45 ° a r c t g ( r / h ) ] ( 3 )

Figure 00000003
. β = 2 [ 45 ° - a r c t g ( r / h ) ] ( 3 )
Figure 00000003
.

При заданных размерах обтекателя r и h, по формуле (3) определяют оптимальное значение угла β, обеспечивающее минимальную интенсивность луча радиоволн, который возвращается в PC, а из него в направлении ГСП, за счет того, что луч, отраженный от ТЗП, не возвращается на обтекатель, но многократно отражается от ТЗП.For the given dimensions of the fairing r and h, the optimal value of the angle β is determined by formula (3), which ensures the minimum intensity of the beam of radio waves that returns to the PC, and from it in the direction of the GPS, due to the fact that the beam reflected from the TZ is not returned on a fairing, but it is repeatedly reflected from the TZP.

2. Определение расстояния 1 между соседними точками отражения луча радиоволн находящимися на продольной линии с одной стороны внутренней боковой поверхности корпуса ФКС.2. Determination of the distance 1 between adjacent points of reflection of the beam of radio waves located on a longitudinal line on one side of the inner side surface of the FCC housing.

Запишем формулу, следующую из построения лучей радиоволн на фиг.3:We write the formula following from the construction of the rays of the radio waves in figure 3:

1 = 4 R t g β ( 4 )

Figure 00000004
. one = four R t g β ( four )
Figure 00000004
.

3. Определение ЭПР (σmin) ФКС с обтекателем оптимальной электродинамической формы по изобретению.3. Determination of the EPR (σ min ) FCC with a fairing of the optimal electrodynamic shape according to the invention.

Из физических соображений формула для определения σmin записывают в виде:For physical reasons, the formula for determining σ min is written as:

σ min = σ ( К т п п ) а ( 5 )

Figure 00000005
σ min = σ ( TO t P P ) but ( 5 )
Figure 00000005

σmin - ЭПР ФКС с обтекателем оптимальной электродинамической формы по;σ min - EPR FKS with fairing optimal electrodynamic shape in;

σ - ЭПР ФКС с обтекателем прототипа;σ - ESR FKS with fairing prototype;

K - коэффициент отражения ТЗП по мощности при нормальном падении и рабочей температуре;K is the reflection coefficient of the thermal current transformer in terms of power at normal drop and operating temperature;

а - количество отражений луча радиоволн от ТЗП корпуса ФК, которое определяется по формуле (6):and - the number of reflections of the beam of radio waves from the TZP of the FC housing, which is determined by the formula (6):

a = 2 L / 1 ( 6 ) a = 2 L / one ( 6 )

L - длина корпуса ФКС;L is the length of the body of the FCC;

l - расстояние между соседними точками отражения луча радиоволн от ТЗП, находящимися на продольной линии с одной стороны.l is the distance between adjacent points of reflection of the beam of radio waves from the TZ located on a longitudinal line on one side.

Расчет уменьшения ЭПР ТРД в задней полусфереCalculation of ESR reduction in turbojet engine in the back hemisphere

1. Оценка ЭПР ФКС с обтекателем прототипа. Обтекатель изготавливается из металла в виде круглого конуса с поверхностью оживальной формы, которая удовлетворяет законам газодинамики, но не учитывает требования электродинамики, поэтому не может минимизировать ЭПР ТРД, т.к. радиоволны падают и отражаются от поверхности обтекателя под большими углами, при которых коэффициент отражения любых материалов стремится к единице. Отраженные от него радиоволны падают на лопатки турбины под малыми углами падения и, не более чем с однократным отражением от внутренней поверхности ФКС под большим углом падения - отражения (фиг.4), попадают в горло реактивного сопла и излучаются в направлении ГСН.1. EPR Evaluation FCC fairing prototype. The fairing is made of metal in the form of a round cone with a surface of a lively shape that satisfies the laws of gas dynamics, but does not take into account the requirements of electrodynamics, therefore, it cannot minimize the ESR of a turbojet engine, because Radio waves fall and are reflected from the fairing surface at large angles at which the reflection coefficient of any materials tends to unity. The reflected radio waves from it fall onto the turbine blades at small angles of incidence and, with no more than a single reflection from the inner surface of the PCS at a large angle of incidence - reflection (Fig. 4), fall into the throat of the jet nozzle and are emitted in the direction of the seeker.

ЭПР обтекателя прототипа а, установленного в ФКС, когда радиоволны отражаются от его боковой поверхности в сторону лопаток турбины, а от них в направлении PC и ГСН, определяют по формуле (7) ЭПР для круглого диска в направлении его оси:The ESR of the fairing of the prototype a installed in the FCC, when the radio waves are reflected from its lateral surface towards the turbine blades, and from them in the direction of the PC and GOS, is determined by the formula (7) of the ESR for a circular disk in the direction of its axis:

σ = π ( 2 π / λ ) 2 ( r 2 ) 2 ( 7 )

Figure 00000007
σ = π ( 2 π / λ ) 2 ( r 2 ) 2 ( 7 )
Figure 00000007
,,

где λ - рабочая длина волны;where λ is the working wavelength;

r - радиус основания обтекателя.r is the radius of the radome base.

ЭПР обтекателя прототипа, при радиусе основания, например, r=0,22 м на длине волны λ=0,02 м равно 180 м2.EPR fairing of the prototype, with a radius of the base, for example, r = 0.22 m at a wavelength of λ = 0.02 m is 180 m 2 .

2. Оценка ЭПР ФКС с обтекателем по изобретению.2. Evaluation of the EPR FCC fairing according to the invention.

ЭПР ФКС с обтекателем по изобретению - σmin рассчитывают по формулам (2), (4), (5) и (6).EPR FCC with a fairing according to the invention - σ min calculated by the formulas (2), (4), (5) and (6).

Исходные данные для расчета:The initial data for the calculation:

R=1,0 м, r=0,4 м, L=1,4 м, K=0,5, σ=180 м2.R = 1.0 m, r = 0.4 m, L = 1.4 m, K = 0.5, σ = 180 m 2 .

Определение угла θ. Задают угол ϕ, который должен быть больше нуля, например, 3° и определяют значение угла θ по формуле θ=45°+ϕ=46°,Determination of the angle θ. Set the angle ϕ, which should be greater than zero, for example, 3 ° and determine the value of the angle θ by the formula θ = 45 ° + ϕ = 46 °,

По формуле (2) определяют β=2ϕ=6,By the formula (2) determine β = 2ϕ = 6,

По формуле (4) определяют значение l=4R·tgβ=4·tg6°=0,42 м.By the formula (4), the value l = 4R · tgβ = 4 · tg6 ° = 0.42 m is determined.

По формуле (6) определяют значение a = 2 L / 1 = 2,8 / 0,42 = 6,66 ~ 7 ( 6 ) .

Figure 00000008
By the formula (6) determine the value a = 2 L / one = 2,8 / 0.42 = 6.66 ~ 7 ( 6 ) .
Figure 00000008

По формуле (5) определяют значение σmin:By the formula (5) determine the value of σ min :

σ min = σ ( К т п п ) а = 180 м 2 ( 0,5 ) а = 180 м 2 0,0078 = 1,4 м 2 ( 5 )

Figure 00000009
, σ min = σ ( TO t P P ) but = 180 m 2 ( 0.5 ) but = 180 m 2 0.0078 = 1.4 m 2 ( 5 )
Figure 00000009
,

Уменьшения ЭПР ФКС с обтекателем по изобретению в дБ, по сравнению с обтекателем прототипа определяют по формуле:The decrease in the EPR of the FCC with the fairing according to the invention in dB, compared with the fairing of the prototype is determined by the formula:

101g(σ/σmin)=101g(180 м2/1,4м2)=101g128,6=10·2,11=21 дБ.101g (σ / σ min ) = 101g (180 m 2 / 1.4 m 2 ) = 101g128.6 = 10 · 2.11 = 21 dB.

ЗаключениеConclusion

ЭПР ФКС с обтекателем оптимальной электродинамической формы меньше ЭПР ФКС с обтекателем прототипа на 21 дБ.The EPR FKS with a fairing of the optimal electrodynamic shape is less than the EPR FKS with a fairing of the prototype by 21 dB.

Технический результат изобретения достигнут, т.к. при снижении ЭПР ТРД в задней полусфере на 21 дБ уменьшается вероятность поражения самолетов с турбореактивными двигателями ракетами, оснащенными головками самонаведения, работающими в СВЧ диапазоне радиоволн. Отличительные признаки формулы изобретения.The technical result of the invention is achieved, because with a decrease in the EPR of the turbojet engine in the rear hemisphere by 21 dB, the likelihood of hitting aircraft with turbojet engines with missiles equipped with homing heads operating in the microwave range of the radio waves decreases. Distinctive features of the claims.

Первый вариант изобретения - способ.The first embodiment of the invention is a method.

Перед облучением на внутреннюю поверхность форсажной камеры турбореактивного двигателя наносят теплозащитное покрытие с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы.Before irradiation, a heat-shielding coating with a reflection coefficient at an operating temperature of less than unity is applied to the inner surface of the afterburner chamber of the turbojet engine.

Радиус горла реактивного сопла турбореактивного двигателя выполняют меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины, которые установлены соосно обтекателю ее задней опоры.The radius of the throat of a jet nozzle of a turbojet engine is less than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades, which are mounted coaxially with the fairing of its rear support.

Обтекатель выполнен в форме конуса или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°.The fairing is made in the form of a cone or a truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °.

Радиоволнами головки самонаведения осуществляют одновременное облучение, через упомянутое горло реактивного сопла, лопаток турбины и обтекателя ее задней опоры.The radio waves of the homing head carry out simultaneous irradiation, through the aforementioned throat of the jet nozzle, turbine blades and the cowling of its rear support.

После чего радиоволнами, отраженными от поверхности обтекателя задней опоры турбины, многократно облучают упомянутое теплозащитное покрытие, при этом радиоволны с уменьшенной амплитудой, после их многократного отражения от теплозащитного покрытия, и радиоволны, отраженные от упомянутых лопаток турбины, через реактивное сопло одновременно излучают наружу.Then, the radio waves reflected from the surface of the fairing of the rear turbine support are repeatedly irradiated with said heat-shielding coating, while the radio waves with reduced amplitude, after being repeatedly reflected from the heat-shielding coating, and the radio waves reflected from the said turbine blades, are simultaneously radiated outward through the jet nozzle.

Второй вариант изобретения - способ.The second variant of the invention is a method.

Перед облучением на внутреннюю поверхность форсажной камеры турбореактивного двигателя наносят теплозащитное покрытие с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы.Before irradiation, a heat-shielding coating with a reflection coefficient at an operating temperature of less than unity is applied to the inner surface of the afterburner chamber of the turbojet engine.

Радиус горла реактивного сопла турбореактивного двигателя выполняют равным или меньше радиуса основания обтекателя задней опоры турбины.The radius of the throat of a jet nozzle of a turbojet engine is equal to or less than the radius of the radome base of the rear turbine support.

Обтекатель выполняют в форме конуса или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°.The fairing is made in the form of a cone or a truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °.

После чего радиоволнами головки самонаведения осуществляют одновременное облучение, через упомянутое горло реактивного сопла, лопаток турбины и обтекателя ее задней опоры.Then, the radio waves of the homing head carry out simultaneous irradiation, through the aforementioned throat of the jet nozzle, turbine blades and the cowling of its rear support.

Затем радиоволнами, отраженными от поверхности обтекателя задней опоры турбины, многократно облучают упомянутое теплозащитное покрытие, при этом радиоволны с уменьшенной амплитудой, после их многократного отражения от теплозащитного покрытия, и радиоволны, отраженные от упомянутых лопаток турбины, через реактивное сопло одновременно излучают наружу.Then, the radio waves reflected from the surface of the fairing of the rear turbine support are repeatedly irradiated with said heat-shielding coating, while the radio waves with reduced amplitude, after being repeatedly reflected from the heat-shielding coating, and the radio waves reflected from said turbine blades, are simultaneously radiated outward through the jet nozzle.

Первый вариант изобретения - устройство.The first embodiment of the invention is a device.

Теплозащитное покрытие имеет коэффициент отражения при рабочей температуре меньше единицы. Конический обтекатель задней опоры турбины выполнен в форме прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°. Радиус горла реактивного сопла меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины. Кроме того, конический обтекатель задней опоры турбины снабжен цилиндрическим основанием, диаметр которого равен диаметру основания конуса обтекателя, а длина менее трех размеров высоты конуса.The thermal barrier coating has a reflection coefficient at an operating temperature of less than one. The conical fairing of the rear turbine support is made in the form of a straight circular or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °. The radius of the throat of the jet nozzle is less than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades. In addition, the conical fairing of the rear turbine support is provided with a cylindrical base, the diameter of which is equal to the diameter of the base of the fairing cone, and the length is less than three dimensions of the cone height.

Усеченный конус обтекателя задней опоры турбины выполнен с выпуклой вершиной.The truncated cone of the fairing of the rear turbine support is made with a convex apex.

Второй вариант изобретения - устройство.The second embodiment of the invention is a device.

Теплозащитное покрытие имеет коэффициент отражения при рабочей температуре меньше единицы. Конический обтекатель задней опоры турбины выполнен в форме прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°. Радиус горла реактивного сопла равен или меньше радиуса основания обтекателя задней опоры турбины.The thermal barrier coating has a reflection coefficient at an operating temperature of less than one. The conical fairing of the rear turbine support is made in the form of a straight circular or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °. The radius of the throat of the jet nozzle is equal to or less than the radius of the radome base of the rear turbine support.

Кроме того, конический обтекатель задней опоры турбины снабжен цилиндрическим основанием, диаметр которого равен диаметру основания конуса обтекателя задней опоры турбины, а длина менее трех размеров высоты конуса.In addition, the conical cowling of the rear turbine support is provided with a cylindrical base, the diameter of which is equal to the diameter of the cone base of the cowling of the rear turbine support, and the length is less than three cone height sizes.

Усеченный конус обтекателя задней опоры турбины выполнен с выпуклой вершиной.The truncated cone of the fairing of the rear turbine support is made with a convex apex.

Claims (8)

1. Турбореактивный двигатель самолета, выполненный с возможностью защиты от ракеты, оснащенной головкой самонаведения, работающей в СВЧ диапазоне радиоволн, содержащий корпус, в котором установлены последовательно воздухозаборник, осевой компрессор, камера сгорания, турбина, лопатки турбины, форсажная камера сгорания, внутренняя поверхность которой покрыта теплозащитным покрытием с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы, обтекатель задней опоры турбины, выполненный в форме прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°C, и реактивное сопло с горлом, радиус которого меньше радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины.1. Aircraft turbojet engine, made with the possibility of protection against a missile equipped with a homing head operating in the microwave range of radio waves, comprising a housing in which an air intake, an axial compressor, a combustion chamber, a turbine, turbine blades, and a combustion afterburner are installed, the inner surface of which covered with a heat-shielding coating with a reflection coefficient at an operating temperature of less than unity, a cowl around the back support of the turbine, made in the form of a direct circular or truncated whisker with an apex angle greater than 90 ° C, and a jet nozzle with a throat having a radius smaller than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades. 2. Турбореактивный двигатель самолета по п.1, отличающийся тем, что обтекатель выполнен в форме прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90° и снабжен цилиндрическим основанием, диаметр которого равен диаметру основания конуса обтекателя задней опоры турбины, а длина менее трех размеров высоты конуса.2. The turbojet engine of the aircraft according to claim 1, characterized in that the fairing is made in the form of a straight circular or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 ° and is equipped with a cylindrical base, the diameter of which is equal to the diameter of the base of the cone of the cowling of the back support of the turbine, and the length is less than three cone height dimensions. 3. Турбореактивный двигатель самолета по п.1, отличающийся тем, что усеченный конус обтекателя задней опоры турбины выполнен с выпуклой вершиной.3. The turbojet engine of the aircraft according to claim 1, characterized in that the truncated cone of the fairing of the rear turbine support is made with a convex top. 4. Турбореактивный двигатель самолета, выполненный с возможностью защиты от ракеты, оснащенной головкой самонаведения, работающей в СВЧ диапазоне радиоволн, содержащий корпус, в котором установлены последовательно воздухозаборник, осевой компрессор, камера сгорания, турбина, лопатки турбины, форсажная камера сгорания, внутренняя поверхность которой покрыта теплозащитным покрытием с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы, обтекатель задней опоры турбины, выполненный в форме прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°C, и реактивное сопло с горлом, радиус которого равен или меньше радиуса основания обтекателя задней опоры турбины.4. A turbojet engine of the aircraft, made with the possibility of protection against a missile equipped with a homing head operating in the microwave range of radio waves, comprising a housing in which an air intake, an axial compressor, a combustion chamber, a turbine, turbine blades, and a combustion afterburner are installed, the inner surface of which covered with a heat-shielding coating with a reflection coefficient at an operating temperature of less than unity, a cowl around the back support of the turbine, made in the form of a direct circular or truncated whisker with an apex angle greater than 90 ° C, and a jet nozzle with a throat whose radius is equal to or less than the radius of the turbine back shroud base support. 5. Турбореактивный двигатель самолета по п.4, отличающийся тем, что обтекатель задней опоры турбины выполнен в форме прямого кругового или усеченного конуса с углом при вершине больше 90° и снабжен цилиндрическим основанием, диаметр которого равен диаметру основания конуса обтекателя задней опоры турбины, а длина менее трех размеров высоты конуса.5. The turbojet engine of the aircraft according to claim 4, characterized in that the fairing of the back support of the turbine is made in the form of a direct circular or truncated cone with an angle at the apex greater than 90 ° and is equipped with a cylindrical base, the diameter of which is equal to the diameter of the base of the cone of the cowling of the back support of the turbine, and less than three dimensions of the height of the cone. 6. Турбореактивный двигатель самолета по п.4, отличающийся тем, что усеченный конус обтекателя задней опоры турбины выполнен с выпуклой вершиной.6. The turbojet engine of the aircraft according to claim 4, characterized in that the truncated cone of the fairing of the rear turbine support is made with a convex apex. 7. Способ защиты от ракеты, оснащенной головкой самонаведения, работающей в СВЧ диапазоне радиоволн, турбореактивного двигателя самолета, отличающийся тем, что турбореактивный двигатель выполняют с радиусом горла реактивного сопла меньшим радиуса круга, описываемого концами лопаток турбины, и с обтекателем задней опоры турбины, расположенным соосно на торце форсажной камеры сгорания в форме конуса или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°, а на внутреннюю поверхность форсажной камеры сгорания двигателя наносят теплозащитное покрытие с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы, при этом обеспечивают одновременное облучение радиоволнами СВЧ диапазона через упомянутое горло реактивного сопла лопаток турбины и обтекателя задней опоры турбины, а радиоволнами, отраженными от поверхности обтекателя задней опоры турбины - многократное облучение упомянутого теплозащитного покрытия, а через реактивное сопло обеспечивают одновременное излучение наружу радиоволн с уменьшенной амплитудой после их многократного отражения от теплозащитного покрытия и радиоволн, отраженных от упомянутых лопаток турбины.7. A method of protection against a rocket equipped with a homing head operating in the microwave range of radio waves of an airplane turbojet engine, characterized in that the turbojet engine is made with a throat radius of the jet nozzle smaller than the radius of the circle described by the ends of the turbine blades and with a fairing of the rear turbine support located coaxially at the end of the afterburner of the combustion chamber in the form of a cone or a truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °, and heat protection is applied to the inner surface of the afterburner of the engine combustion a coating with a reflection coefficient at a working temperature of less than one, while providing simultaneous exposure to microwave waves through the aforementioned throat of the jet nozzle of the turbine blades and the cowling of the rear turbine support, and by radio waves reflected from the surface of the cowling of the rear turbine support - multiple irradiation of said heat-shielding coating, and through the jet nozzle provides simultaneous emission of radio waves with a reduced amplitude after their repeated reflection from the heat-shielding and covering of radio waves reflected from said turbine blades. 8. Способ защиты от ракеты, оснащенной головкой самонаведения, работающей в СВЧ диапазоне радиоволн, турбореактивного двигателя самолета, отличающийся тем, что турбореактивный двигатель выполняют с радиусом горла реактивного сопла равным или меньшим радиуса основания обтекателя задней опоры турбины и с обтекателем задней опоры турбины, расположенным соосно на торце форсажной камеры сгорания, в форме конуса или усеченного конуса с углом при вершине больше 90°, а на внутреннюю поверхность форсажной камеры сгорания двигателя наносят теплозащитное покрытие с коэффициентом отражения при рабочей температуре меньше единицы, при этом обеспечивают облучение радиоволнами СВЧ диапазона через упомянутое горло реактивного сопла обтекателя задней опоры турбины, а радиоволнами, отраженными от поверхности обтекателя задней опоры турбины - многократное облучение упомянутого теплозащитного покрытия, а через реактивное сопло обеспечивают излучение наружу радиоволн с уменьшенной амплитудой после их многократного отражения от теплозащитного покрытия. 8. A method of protection against a rocket equipped with a homing head operating in the microwave range of radio waves of an airplane turbojet engine, characterized in that the turbojet engine is made with a throat radius of the jet nozzle equal to or less than the radius of the radome of the radome of the rear turbine support and with the radome of the turbine back support located coaxially at the end of the afterburner, in the form of a cone or a truncated cone with an angle at the apex greater than 90 °, and heat is applied to the inner surface of the afterburner of the engine a protective coating with a reflection coefficient at a working temperature of less than unity, while providing exposure to microwave waves through the aforementioned throat of the jet nozzle of the cowling of the rear turbine support, and by radio waves reflected from the surface of the cowling of the rear turbine support - multiple irradiation of the said heat-protective coating, and through the jet nozzle provide radiation outward of radio waves with a reduced amplitude after their repeated reflection from the heat-shielding coating.
RU2012108945/02A 2012-03-11 2012-03-11 Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions) RU2491439C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108945/02A RU2491439C1 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108945/02A RU2491439C1 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2491439C1 true RU2491439C1 (en) 2013-08-27

Family

ID=49163857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108945/02A RU2491439C1 (en) 2012-03-11 2012-03-11 Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2491439C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080185949A1 (en) * 2003-09-15 2008-08-07 Jan Henrik Jebsen Plasma flare IR and UV emitting devices
RU2334653C1 (en) * 2007-07-16 2008-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "СПЕЦТЕХ" System of aircraft protection against ir homing head weapons
RU2382894C2 (en) * 2004-03-10 2010-02-27 Дженерал Электрик Компани Gas turbine engine afterburner chamber
RU2418969C2 (en) * 2009-03-03 2011-05-20 Андрей Владимирович Грехнев Turbojet engine
RU114029U1 (en) * 2011-10-05 2012-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИ "Экран" DEVICE FOR INDIVIDUAL PROTECTION OF THE AIRCRAFT AGAINST MANAGED ROCKETS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080185949A1 (en) * 2003-09-15 2008-08-07 Jan Henrik Jebsen Plasma flare IR and UV emitting devices
RU2382894C2 (en) * 2004-03-10 2010-02-27 Дженерал Электрик Компани Gas turbine engine afterburner chamber
RU2334653C1 (en) * 2007-07-16 2008-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "СПЕЦТЕХ" System of aircraft protection against ir homing head weapons
RU2418969C2 (en) * 2009-03-03 2011-05-20 Андрей Владимирович Грехнев Turbojet engine
RU114029U1 (en) * 2011-10-05 2012-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИ "Экран" DEVICE FOR INDIVIDUAL PROTECTION OF THE AIRCRAFT AGAINST MANAGED ROCKETS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Baranwal et al. Review of Infrared signature suppression systems using optical blocking method
Rao et al. Integrated review of stealth technology and its role in airpower
Zhang et al. Progress in helicopter infrared signature suppression
US20070285304A1 (en) Target orbit modification via gas-blast
Sonawane et al. Tactical air warfare: Generic model for aircraft susceptibility to infrared guided missiles
US7475550B2 (en) Method and device for reducing engine noise
Pan et al. Effects of rotor downwash on exhaust plume flow and helicopter infrared signature
Haq et al. Parametric design and IR signature study of exhaust plume from elliptical-shaped exhaust nozzles of a low flying UAV using CFD approach
Baranwal et al. IR signature study of aircraft engine for variation in nozzle exit area
RU2238510C1 (en) Method and system of automatic control
RU2491439C1 (en) Turbojet protected against self-guided rocket and method of its protection (versions)
US9212872B2 (en) Threat simulating system
Jha et al. Mechanical aspects in stealth technology
Cadirci RF stealth (or low observable) and counter-RF stealth technologies: implications of counter-RF stealth solutions for Turkish Air Force
Menon et al. Performance comparison of rectangular nozzle with circular nozzle of military aircraft engine
RU2228020C1 (en) Complex of flight against typhoons and whirlwinds
Howe Introduction to the basic technology of stealth aircraft: Part 2—Illumination by the enemy (active considerations)
Chopra Analysis and modeling of IR signatures by optoelectronic techniques and countermeasures–a technical tutorial and review
Ungar et al. A guide for estimation of aeroacoustic loads on flight vehicle surfaces
Dranidis Airborne Stealth in a Nutshell-part I
Varney Infrared signature measurement techniques and simulation methods for aircraft survivability
Jackman et al. Countermeasure effectiveness against a man-portable air-defense system containing a two-color spinscan infrared seeker
Whitford Designing for stealth in fighter aircraft (stealth from the aircraft designer's viewpoint)
Bhatt et al. Infrared signature of aero-engine exhaust plume’s potential core and aircraft surface from direct bottom view
Smith et al. Effective expendable countermeasure model against dual-band infrared and ultraviolet man-portable air-defence seeker systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170312