EJ-200 с УВТ
Испытания EJ200, оснащенного 3DTVC © ITP R & D:
CAD-визуализация сопла ITP в режиме глубокого обзора:
![CAD-визуализация сопла ITP в режиме глубокого обзора [9.72кБ]](https://web.archive.org/web/20100731153302im_/http://typhoon.starstreak.net/Eurofighter/images/3dtvc-3d.gif)
CAD-представление TVN во время операции векторизации p / y (3 исполнительных механизма:
![CAD-представление TVN во время операции векторизации p / y (3 исполнительных механизма) [4.6кБ]](https://web.archive.org/web/20100731153302im_/http://typhoon.starstreak.net/Eurofighter/images/3dtvc-tilt.gif)
![CAD-представление TVN во время модуляции зоны выхода (4 привода) [5.17кБ]](https://web.archive.org/web/20100731153302im_/http://typhoon.starstreak.net/Eurofighter/images/3dtvc-pivot.gif)
История УВТ на EJ-200:
Помимо возможности увеличения тяги EJ200, также планируется установить сопло с Thrust V с C управлением, или сопло с ТВС.
Сопло TVC EJ200 является совместным проектом испанской ITP и немецкой MTU. Предварительное проектирование системы началось в середине 1995 года в ITP, последующие годы ITP и MTU работали над созданием полностью функциональной интегрированной системы EJ200. В результате этих исследований первый EJ200, оснащенный 3DTVC, прошел буровые испытания в июле 1998 года. Сопло EJ200 требует относительно небольшого количества модификаций или дополнений; нового гидравлического насоса, модернизации крепления вкладышей для подогрева, усиления корпуса, новых приводов и сопутствующего оборудования для подачи. Что еще более важно, оборудование соответствует текущим условиям установки двигателей, и поэтому в Typhoon не потребуется вносить никаких изменений для адаптации системы.
По существу, существует три типа направляющих сопел; те, в которых перемещается вся посттурбинная секция, те, которые оснащены внешними насадками для направления тяги (например, лопастями X-31) или те, в которых тяга направляется внутри расходящейся секции. Система ITP использует более позднюю конструкцию, не требующую внешнего оборудования (что увеличивает вес и обеспечивает относительно низкую эффективность) и снижающую деформацию основных конструкций двигателя (проблема при использовании первого метода).
Новое дуло Thrust Vectoring N, TVN конвергентного/дивергентного типа, содержащее три концентрических кольца, соединенных четырьмя штифтами, образующими единый карданный срез. Каждое из этих колец служит определенной цели, внутреннее кольцо соединено с горловиной сопла, а вторичное кольцо образует поперечное соединение с поворотным внешним кольцом. Это внешнее кольцо, в свою очередь, соединено с расходящейся секцией (зеленое на схеме CAD) с помощью нескольких стоек или реактивных стержней (черное на схеме CAD слева). Внешнее кольцо управляется тремя или четырьмя приводами с гидравлическим приводом, расположенными в Северном, Южном, Восточном, Западном, Юго-западном и юго-восточном положениях. Благодаря минимизации количества требуемых приводов (трех или четырех), по утверждению ITP, достигается небольшой дополнительный вес, снижаются требования к мощности привода и повышается надежность по сравнению с предыдущими системами. Кроме того, в сопле используется частичный эффект балансировки для минимизации нагрузки на привод. Этот эффект использует сами выхлопные газы для закрытия горловины сопла, согласно ITP, это дает 15% снижение нагрузок на привод при определенных обстоятельствах.
Базовая конфигурация векторизации использует три исполнительных механизма (Северный, юго-Восточный и юго-западный). При перемещении каждого привода внутрь или наружу внешнее кольцо (красное) можно наклонять в любом направлении (см. схему САПР справа, верхнее изображение), обеспечивая контроль как по тангажу, так и по рысканию. Любое чистое направленное движение во внешнем кольце затем преобразуется с помощью стоек в большее движение расходящейся секции, изменяя вектор тяги. Помимо векторного управления (посредством перемещения каждого привода), можно изменять зону горловины непосредственно, перемещая все три привода наружу или внутрь параллельно. В обоих случаях наружный шарнир и внутреннее (зеленое) кольцо горловины зафиксированы в осевом направлении, что уменьшает требуемое количество приводов.
Помимо базовой комплектации, TVN включает в себя конфигурацию pro-baseline, позволяющую изменять зону выхода расходящейся секции, а также изменять вектор тяги и зону горловины. Для достижения этой цели внешнее кольцо разделено на верхнюю и нижнюю половины и используются четыре привода (в положениях N, E, S и W) (см. диаграмму САПР справа, внизу рисунка). Перемещая каждый привод унифицированным / комбинированным образом, можно изменять направление тяги и зону горловины. Однако, перемещая только приводы N и S, шарнир с разрезным кольцом можно открывать и закрывать. В свою очередь, это перемещает верхнюю и нижнюю стойки серии внутрь или наружу, открывая или закрывая зону выхода. В традиционном сопле Con-Di зона выхода напрямую связана с зоной горловины. Проблема с этим подходом заключается в том, что чрезвычайно сложно оптимизировать форму сопла для различных профилей полета, например, дозвукового крейсерского, сверхзвукового рывка. Благодаря возможности динамического контроля зоны выхода форма сопла может изменяться на лету. Согласно ITP, это позволяет значительно улучшить достижимую тягу на всех профилях полета.
Система из трех колец - не единственная уникальная особенность сопла. В предыдущих системах схождения/расхождения реактивные стержни или распорки соединялись с расходящейся секцией в одной точке. Это ограничивает диапазон их отклонения, тем самым накладывая ограничения на достижимый вектор тяги (обычно не более чем на 20 °). Однако ITP TVN использует двухточечное шарнирное соединение, позволяющее достичь гораздо большего диапазона перемещения (согласно ITP, исследования показывают, что может быть достигнуто более 30 °). Благодаря тщательному размещению стоек также устраняются проблемы с перекрывающимися или сталкивающимися лепестками сопел.
С момента начала испытаний в 1998 году EJ200-01A, оснащенный TVC, проработал 80 часов (февраль 2000 года), из которых 15 часов были на полном подогреве (включая продолжительные пятиминутные ожоги) в течение 85 запусков. Эти испытания включали в себя более 6700 перемещений по вектору при самых жестких настройках дроссельной заслонки и 600 циклов регулирования в самых сложных условиях векторизации. Эти испытания продемонстрировали полные углы отклонения на 360 °, составившие 23,5 °, при скорости нарастания (скорости, с которой может быть направлено сопло) 110 ° / с и создании бокового усилия около 20 кн (что составляет примерно треть от общей базовой мощности EJ200). Эти испытания векторизации включали в себя как запрограммированные движения по наклонной плоскости, так и активное управление джойстиком. В ходе исследований также была подтверждена эффективность разработанного MTU программного обеспечения DECU (Digital Engine Control Unit) и подключений FCS.
Летом 2000 года в Университете Штутгарта, Германия, начался цикл испытаний на высоте. Они направлены на определение влияния изменения температуры и давления на материалы сопел, их форму и эксплуатационные характеристики. Кроме того, ITP продолжает работу над дальнейшим снижением веса системы.
В ноябре 2000 года ITP объявила, что с Германией и США было достигнуто соглашение об использовании испытательного самолета X-31 VECTOR для летных испытаний сопла. На X-31 будет установлена модифицированная комбинация EJ200 / TVN. В необходимых работах по модификации будут задействованы все члены консорциума EuroJet. EADS, Boeing, а также NETMA, вероятно, внесут дополнительный вклад в предоставление необходимых EJ200 и оснащение X-31. Правительство Испании согласилось оплатить летную сертификацию системы и предоставить пилотов-испытателей. Первые летные испытания ожидаются в конце 2002-начале 2003 года. Кроме того, Eurofighter и EuroJet выразили желание начать летные испытания DA1, оснащенного соплом, где-то с 2003 года. Как это согласуется с этапом испытаний X-31, в настоящее время неясно.
ITP предположила, что Eurofighter, оснащенный соплом, выиграет в ряде областей, включая снижение лобового сопротивления корпуса (за счет более жесткого регулирования формы сопла), примерно на 7% улучшенную установленную тягу для сверхзвукового крейсерского режима (M1.2 без разогрева на высоте 35000 футов) и на 2% улучшенную максимальную взлетную тягу.
На данном этапе нет определенных планов по установке сопла на какой-либо серийный Eurofighter. Однако Eurofighter, EuroJet и ряд стран-членов консорциума и других компаний выразили желание включить сопло (по возможности) в самолеты третьего транша (должны быть выпущены в 2010 году). Это соответствовало бы заявленному желанию четырех стран консорциума внедрить новые технологии в успешные серийные серии Eurofighter. Текущая конструкция Eurofighter уже была усилена в ожидании увеличения нагрузок, создаваемых TVC, а также более мощных силовых установок серии EJ2x0.
Самое главное то, что:
Двигатели EJ200 с соплами TVN могут быть установлены на самолет без изменения конструкции планера.
Новая система не требовала серьезного вмешательства в конструкцию сопла серийного двигателя, управлялась с помощью трех либо четырех гидроцилиндров в зависимости от конфигурации.
Источники:
Thrust-Vectoring Upgrade for Typhoon Eurojet EJ200? - Defense Update:
Eurojet offering thrust-vectoring EJ200 for LCA ~ ASIAN DEFENCE
Eurofighter Technology and Performance : Propulsion
[1]: Rolls-Royce Online
[2]: Rolls-Royce, пресс-служба, Дерби
[3]: EuroJet GmbH, связи с общественностью
[4]: Janes All the Worlds Aircraft 1996/97
[5]: Janes Avionics 96/97
[6]: Eurofighter 2000, Хью Харкинс, Key Publishing, 1997
[7]: Оборонные данные онлайн
[8]: Технический документ DASA, Военные технологии, декабрь 1997
[9]: Engineering Materials 1, M. F. Эшби и Д. Р. Х. Джонс, Pergamon Press
[10]: Industria de Turbo Propulsores S.A., Испания
[11]: Smiths Industries plc.
[12]: Flight International, 16-22 июня 1999
[13] : Билл Свитман, World Air Power Journal, 38
[14]: EADS NV, Подразделение военной авиации, Мюнхен, Германия
Из найденной мной информации на Немецкий DA1 хотели или устанавливали для лётных испытаний тот самый EJ200-01A
“Кроме того, Eurofighter и EuroJet выразили желание начать летные испытания DA1, оснащенного соплом, где-то с 2003 года.”
- За! (УВТ в будущем на Немецкие и Испанские Eurofighter)
- Против (С аргументами)
По поводу на какие версии самолётов их ставить пишите в комментариях.
Как по мне на предсерийные машины отлично подошёл бы УВТ, тот же IPA 7 созданный для интеграции нового вооружения (Лучший по ЛТХ и манёвренности из Еврофайтеров за счёт конструктивных изменений крыла, его удлиннения и ещё некоторых мелочей). Так почему бы не сделать его ещё лучше в будущем.
