52 Thái Doãn Tường, Nguyễn Bá Thảo
VCM 2012
Khảo sát quá trình điều khiển tự động ống thoát khí của
động cơ phản lực tuabin khí hàng không
Research process of automatic controlling exhaust pipe of
aviation turbine jet engine
Thái Doãn Tường, Nguyễn Bá Thảo
Quân chủng PK-KQ, e-Mail:
Tóm tắt:
Bài báo này giới thiệu vấn đề nghiên cứu điều khiển ống thoát khí (ống phun) của động cơ tuabin phản lực
hàng không. Trên cơ sở tính toán sự thay đổi tiết diện ống thoát khí theo chế độ bay và chế độ làm việc của
động cơ xây dựng quy luật và kỹ thuật điều khiển ống thoát khí của một loại động cơ hiện đang sử dụng trong
ngành hàng không quân sự.
Abstract:
This paper introduces the research problem of controlling the exhaust pipe (nozzle) of aviation jet turbine
engine. On the basis of the calculation of change of the exhaust pipe section in flight mode and work mode of
the engine to build rules and technical controls the exhaust pipe of an engine currently used in aviation
military.


Ký hiệu
Ký hi
ệu

Đơn v
ị

Ý ngh
ĩa

P

N

l
ực


F
th
,
F
5

m
2

ti
ết diện tới hạn, cửa ra
của ống thoát khí
*
1
T
*
2
T
*
3
T
*
4

T
th
T
5
T




K
nhiệt độ tại cửa vào
nhiệt độ sau máy nén
nhiệt độ trước tuabin
nhiệt độ sau tuabin
nhiệt độ tới hạn
nhiệt độ cửa ra
*
T
*
k
π
π


1
t
ỷ số nén của máy nén

tỷ số dãn nở của tuabin
k

k


1

h
ệ số đoạn nhiệt của
không khí và khí cháy
p
p
C
C





nhi
ệt dung ri
êng c
ủa
không khí
nhiệt dung riêng của khí
cháy
V

V
th
V
5



m/s

V
ận tốc tức thời

Vận tốc tới hạn
Vận tốc cửa ra
*
1
p
*
1
p
*
1
p
*
1
p


MPa
áp suất cửa vào
áp suất cửa vào
áp suất cửa vào
áp suất cửa vào
Ký hi
ệu


Đơn v
ị

Ý ngh
ĩa


R

R



h
ằng số không khí

hằng số khí cháy

T
1

hi
ệu suất tuabin




5


kg/m
3
m
ật độ không khí

mật độ khí cháy cửa ra

5

q(
5
)

th


1
v
ận tốc t
ương đ
ối cửa ra

hàm khí động cửa ra
hệ số dãn nở
G

G
K
G
nl




kg/h
Lưu lư
ợng
khí
t
ổng

Lưu lương không khí
Lưu lượng nhiên liệu

1. Phần mở đầu
Việc điều khiển ống thoát khí của động cơ tuabin
phản lực hàng không bằng cách thay đổi tiết diện
tới hạn (F
th
) của nó bảo đảm nâng cao chất lượng
các quá trình khởi động, tăng tốc và giảm tốc của
nó; đảm bảo độ ổn định quá trình điều khiển lực
đẩy trong các chế độ làm việc có tăng lực.
Thay đổi F
th
sẽ ảnh hưởng tới các thông số của quá
trình nhiệt động học trong động cơ. Khi F
th
thay
đổi, đường làm việc của hệ tua bin-máy nén trên
đặc tính máy nén sẽ dịch chuyển lên trên hoặc

xuống dưới. Ví dụ, khi tăng F
th
thì mức giãn nở
của dòng khí trên tua bin tăng, mô men của tua bin
và máy nén cân bằng với nhau khi G
nl
và nhiệt độ
T
3
nhỏ hơn, đường làm việc dịch chuyển xuống
phía dưới.
Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6 53

Mã bài: 14
Khi thay đổi F
th
, ta có thể nhận được giá trị lớn
nhất của lực đẩy động cơ ở chế độ “max”, còn lực
đẩy ở chế độ vòng quay nhỏ có giá trị nhỏ hơn so
với trường hợp miệng phun không điều chỉnh.
Khi tăng F
th
, độ dự trữ ổn định làm việc
y
Δk của
động cơ tăng lên, nên độ tin cậy làm việc của
chúng cũng tăng lên và tính tăng tốc tốt hơn.
Trong các loại động cơ tua bin phản lực có ống
phun điều chỉnh, có thể giảm lực đẩy của động cơ
không những bằng cách giảm vòng quay mà còn

có thể giảm
*
3
T thông qua mở miệng phun, do vậy
làm tăng khả năng điều chỉnh lực đẩy của động cơ.
Ngoài ra, việc mở miệng phun làm cho quá trình
khởi động dễ dàng hơn.
Miệng phun thu hẹp dần trở nên kém hiệu quả ở
các tốc độ bay vượt âm lớn, vì nó không bảo đảm
sự giãn nở hoàn toàn của dòng khí trên cửa thoát.
Trong trường hợp này, cần chuyển sang sử dụng
các ống phun vượt âm. Tuy nhiên, sự làm việc
hiệu quả của ống phun vượt âm có kích thước hình
học không đổi chỉ đảm bảo trong khoảng các chế
độ làm việc rất hẹp. Để nâng cao hiệu quả làm
việc của những ống phun kiểu này ở chế độ không
tính toán, cần có các thiết bị điều khiển đặc biệt.
Từ phân tích trên, ta thấy hệ thống điều khiển thiết
bị ra của ĐCTBK trên máy bay có tốc độ bay lớn
phải đảm bảo hai nhiệm vụ:
Điều khiển F
th
để tối ưu hoá các quá trình nhiệt
động học bên trong động cơ;
Điều khiển đảm bảo sự giãn nở có hiệu quả của
dòng khí vượt âm trong thiết bị ra ở phía sau tiết
diện tới hạn nhờ thay đổi kích thước hình học phần
vượt âm của ống thoát khí.
2. Tính toán và khảo sát quá trình điều khiển
ống thoát khí

2.1. Quy luật thay đôit tiết diện ống thoát khí
động cơ tuabin phản lực
Xét sơ đồ nguyên lí của ống thoát phản lực được
biểu diễn trên H. 1. Dòng hỗn hợp khí cháy nsau
tuabin được thoát ra ngoài qua loa phụt tạo thành
lực đẩy, là phản lực làm động cơ chuyển động về
phía trước. Trên sơ đồ trên, chỉ số “1” ký hiệu tiết
cửa vào, "2" là tiết diện sau máy nén, "3" là tiết
diện sau tuabin, “th” là tiết diện tới hạn, “5” là tiết
diện cửa ra của ống thoát khí. Các tham số khí-
nhiệt động học và hình học tại các tiết diện cũng
được ký hiệu bằng các chỉ số tương ứng. Ngoài
các tiết diện trên, tiết diện xa vô cùng được ký
hiệu là “H”.








H. 1 Sơ đồ nguyên lí động cơ phản lực

Lực đẩy F của động cơ phản lực bao gồm hai phần [3]:
- Phản lực do luồng phụt có lưu lượng
m

với
vận tốc V

5
tạo ra;
- Lực do chênh lệch áp suất (p
5
-p
H
) tạo ra
trên diện tích cửa ra của ống thoát khí phản lực
A5. Ta có:
)p(pFG.VP
H555
 (1)
Nhìn vào phương trình (1) có nhận xét, lực đẩy
của
động cơ phụ thuộc vào vận tốc ra V
5
, lưu lượng
G
, chênh áp (p
5
-p
H
) và tiết diện cửa ra của ống
thoát.
Quá trình tính toán khí-nhiệt động học của động
cơ phản lực được thực hiện với các giả thiết sau:
- Dòng khí là một môi trường đồng nhất và
có thành phần hoá học không đổi;
- Chất khí tuân theo phương trình trạng thái
đối với áp suất p và mật độ ;

- Nhiệt dung của hỗn hợp khí không thay đổi
theo nhiệt độ và áp suất;
- Dòng khí là dòng có tham số chỉ thay đổi
theo một chiều (không đổi trong từng tiết diện),
dòng có tham số không thay đổi theo thời gian
(dòng ổn lập) và là dòng đẳng entropy và quá trình
xảy ra là quá trình đoạn nhiệt.
Tính toán các tham số của quá trình nhiệt động
học của động cơ dựa trên cơ sở các phương trình
nhiệt động học của động cơ [1], [2], [3], [4] gồm:
- Phương trình cân bằng công của máy nén
và tuabin:

T
k
1-k
*
T
3
*
p
k
1-k
*
k
2
*
p
).η
π

1
(1TC1)(πTC



 (2)
P

V>a

V<a

V
5




p
H

F
5
, p
5
, T
5

F
th

, p
th
,
T
th

V
th

p
*
1
, T
*
1


p
*
3
, T
*
3

p
*
2
, T
*
2


54 Thái Doãn Tường, Nguyễn Bá Thảo
VCM 2012
- Phương trình liên tục (lưu lượng thời gian):
ρ.V.Fm 

(3)
- Phương trình bảo toàn năng lượng:

2
V
.TC
2
V
.TC
2
th
thp
2
p
 (4)

- Phương trình trạng thái:
ρ.R.Tp


(5)

- Mối liên hệ quá trình đoạn nhiệt:
const

ρ
p
k


(6)


T
– hiệu suất của tuabin.
Trong quá trình động cơ hoạt động với sự thay đổi
độ cao và tốc độ bay của máy bay và chế độ làm
việc của động cơ, ống thoát khí cũng được điểu
chỉnh thay đổi tương ứng phù hợp với quy luật
điều khiển.
Từ các phương trình nhiệt động học, có thể xác
định tiết diện của ống thoát khí đặc trưng bởi tiết
diện tới hạn (F
th
) và tiết diện cửa ra (F
5
) của nó.
Giá trị các tiết diện trên thay đổi phụ thuộc vào các
tham số nhiệt động học của động cơ:
- Tại tiết diện tới hạn:
th
th
th
p
TG.

F  (7)
- Tại tiết diện cửa ra:
)q(λ
F
).q(λp
TG.
F
5
th
5th
th
5
 (8)
trong đó:
+ Hàm khí động:

5
1k
1
2
5
1k
1
5
.λλ
1k
1k
1
2
1k

)q(λ























 (9)
+ Vận tốc tương đối:

th
5
5

.TR
1k
k2
V
λ




 (10)
+ Tốc độ cửa ra:













5p
th
thp5
.TC
2
TRk

.TC2V (11)
+ Nhiệt độ cửa ra:

Rρ
p
T
5
H
5

 (12)
+ Mật độ dòng khí cửa ra:

k
1
th
H
k
th
5
p
.pρ
ρ












(13)
+ Mật độ dòng khí ở tiết diện tới hạn:

th
th
th
.TR
p
ρ

 (14)
+ Áp suất khí quyển ứng với độ cao H:
H
p
Từ công thức (7) và (8) có thể nhận thấy, độ mở
của tiết diện tới hạn (F
th
) và tiết diện cửa ra (F
5
)
của ống thoát khí phụ thuộc vào áp suất (p
4
) và
nhiệt độ (
*
4

T ) sau tuabin. Trong khi đó, áp suất và
nhiệt độ sau tuabin trong mối quan hệ với các
tham số ở cửa vào và tham số máy nén của động
cơ (
*
2
T , 
*
k
) nên chúng cũng phụ thuộc vào chế độ
bay của máy bay (độ cao H và tốc độ M) và chế độ
làm việc của động cơ (vòng quay). Có thể biểu
diễn mối quan hệ như sau:
n)M,f(H,F
th

Và n)M,f(H,F
5
 (15)
2.2. Nguyên lý điều khiển diện tích ống thoát khí
của động cơ
Vì tiết diện cửa ra phụ thuộc vào tiết diện tới hạn
theo quan hệ (15) nên hệ thống điều khiển ống
thoát khí động cơ chỉ áp dụng cho tiết diện tới hạn
(F
th
).
Ở các chế độ hoạt động không tăng lực, đối với
động cơ có ống thoát khí điều chỉnh thì chương
trình điều khiển thường chọn là:

n = n
max
= const (do G
nl
khống chế);
*
3
T =T
3max
= const (do F
th
khống chế). (16)
Ở các chế độ làm việc tăng lực của động cơ,
chương trình điều khiển tối ưu và kinh tế nhất là
chương trình duy trì chế độ làm việc không đổi
của hệ tua bin-máy nén và thay đổi lưu lượng
nhiên liệu tăng lực G
nl.tl

bằng cách thay đổi F
th
để đạt được lực đẩy khác
nhau trong phạm vi tăng lực. Khi đó, nhờ thay đổi
F
th
có thể duy trì được
*
T
π =const và lưu lượng
nhiên liệu tăng lực thay đổi theo mức đóng mở

miệng phun, đảm bảo chương trình điều khiển:

n = n
max
= const;
*
T
π = const. (17)
Điều khiển diện tích ống thoát khí của động cơ có
thể thực hiện bằng nguyên lý kiểu hở hoặc nguyên
lý kiểu kín kín.
Trong nguyên lý điểu khiển kiểu hở, các tín hiệu
ban đầu sử dụng có thể là những tác động từ người
lái (thông qua tay ga, qua các công tắc…), cũng
như tín hiệu từ truyền cảm các thông số trong động
cơ (n,
*
2
p

,
*
4
T …) và các thông số môi trường bên
Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6 55

Mã bài: 14
ngoài (số M, T
H
…). Sơ đồ chức năng nguyên lý

điều khiển kiểu hở được biểu diễn trên H. 2.
Từ sơ đồ cho thấy, tín hiệu ra của đối tượng điều
khiển không có liên hệ trực tiếp với tín hiệu vào
của bộ điều chỉnh, điều này làm cho hệ thống “hở”
trong mối tương quan động học.
Tổ hợp các thiết bị phát lệnh đảm bảo thiết lập và
truyền tín hiệu quy định F
th.qđ
(tức là giá trị cần
thiết của diện tích tới hạn ống phun) tới bộ điều
chỉnh. Các giá trị quy định và giá trị thực tế của F
th

được so sánh với nhau và nếu có sự sai lệch, thì bộ
điều chỉnh sẽ làm việc để bảo đảm triệt tiêu sự sai
lệch đó. Nhờ có liên hệ ngược mà hệ thống điều
khiển này trở thành hệ thống “theo dõi”, thực hiện
chương trình điều khiển F
th.qđ
= F
th.qđ
(X
i
), trong đó
X
i
là giá trị tín hiệu đầu vào đã lựa chọn gồm góc
mở tay ga (
tg
), vòng quay (n) và nhiệt độ cửa vào

máy nén (T
*
1
).












H. 2 Sơ đồ chức năng điểu khiển diện tích ống thoát khí của động cơ theo kiểu hở

Khác với nguyên lý điều khiển kiểu hở, trong
nguyên lý điều khiển kiểu kín, sự thay đổi của F
th

sẽ tác động tới các quá trình xảy ra bên trong động
cơ, làm triệt tiêu sự sai lệch của thông số điều
khiển đã lựa chọn so với giá trị quy định của nó.
Thí dụ nguyên lý điều khiển theo sai tỷ số nén của
máy nén
*
k1
π

được sử dụng để tạo tín hiệu tỷ số
nén định chỉnh
*
k1.q
đ
π trong thiết bị định chỉnh của hệ
thống tự lệch (xem H. 3).


















H. 3 Sơ đồ chức năng của hệ thống điểu khiển ống thoát khí kiểu kín

(b)
(a)
d

Thông s
ố điều
khiển
Động cơ

F
th
B
ộ điều
chỉnh
F
th

ΔF
th
F
t
h

F
th
Tổ hợp các
thiết bị phát
l
ệnh

n, n
qc
, π
*

k
, p
*
2
…

số M

Tay ga, công tắc
F
th
(α
tg
, n, T
1
…)

T
*
1


tg

T
*
3

56 Thái Doãn Tường, Nguyễn Bá Thảo
VCM 2012

Đối với động cơ tuabin phản lực hàng không có
hai yếu tố điều khiển là nhiên liệu (G
nl
) và tiết
diện tới hạn của ống thoát khí (F
th
), từ điều kiện
quy định chế độ làm việc của động cơ, thông
thường lựa chọn tốc độ vòng quay n và nhiệt độ
T
3
làm các thông số điều khiển. Trong đó, sự
thay đổi diện tích tiết diện tới hạn của ống thoát
khí sẽ điều khiển nhiệt độ T
3
, còn sự thay đổi lưu
lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng đốt chính
của động cơ sẽ điều khiển tốc độ vòng quay n.
Sự sai lệch bất kỳ của tốc độ vòng quay n và nhiệt
độ
*
3
T so với giá trị quy định được loại trừ nhờ sự
thay đổi tương ứng của G
nl
và F
th
. Có thể lấy 
*
T


làm thông số điều khiển thay cho
*
3
T vì giá trị của

*
T
liên hệ trực tiếp với sự thay đổi diện tích tiết
diện tới hạn F
th
của ống thoát khí.
3. Thí dụ minh họa
3.1. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu
Để minh họa cho kết quả nghiên cứu về lý thuyết
trong mục 2, ta lựa chọn đối tượng nghiên cứu là
động cơ phản lực hàng không AL-31F có các số
liệu kỹ thuật chủ yếu sau:
- Kiểu động cơ: hai luồng khí và máy nén 2
guồng;
- Cửa vào máy nén và ống thoát khí được điểu
khiển tự động;
- Áp suất sau máy nén: p
*
2
= 3,64MPa
- Tỷ số nén: 
*
k
=23, thấp áp: 

*
kt
=3.54
- Tỷ số giãn nở của tuabin: 
*
3
= 6,7
- Nhiệt độ trước tuabin: T
*
3
= 1665 K (1392
0
C)
- Nhiệt độ sau tuabin (max):
*
4
T =1036 K (763
0
C)
- Vòng quay động cơ: n
max
= 13300 v/ph=100
+0.5
%
- Lực đẩy động cơ:
+ Lớn nhất: P
max
= 740 kN
+ Tăng lực: P
f

= 122 kN
- Suất tiêu hao nhiên liệu (max): G
nl
= 1500 kg/h
- Lưu lượng không khí qua động cơ: theo
đặc tính máy nén: 
*
k
=f(G
k
), G
kmax
=112 kg/s.
3.2. Tính toán sự thay đổi tiết diện tới hạn và tiết
diện cửa ra theo chế độ bay và chế độ hoạt động
của động cơ.
Áp dụng các công thức đã xác lập trong mục 2,
tiến hành tính toán quy luật biến thiên tiết diện tới
hạn và tiết diện cửa ra của động cơ AL-31F. Kết
quả được minh họa trên H. 4 và H. 5.
Khoảng thay đổi tiết diện ống thoát khí so với
thực tế được biểu diễn trên Bảng 1. Giá trị thực tế
lấy từ thuyết minh kỹ thuật động cơ AL-31F [5].
Bảng 1. So sánh khoảng thay đổi tiết diện ống thoát khí.

Vị trí tiết diện
Theo độ cao và tốc độ (H,M) Theo vòng quay (n)
Tính toán Thực tế Tính toán Thực tế
Tới hạn (F
th

), m
2
0,2946 đến 0,6316 0,2688 đến 0,5945

0,3183 đến 0,4100

0,2688 đến 0,5945

Cửa ra (F5),m
2
0,3302 đến 0,9679 0,2781 đến 0,9820

0,3371 đến 0,4149

0,2781 đến 0,6280

Tỷ lệ diện tích (F
5
/F
th
) 1,1208 đến 1,532 1,0345 đến 1,6518

1,0590 đến 1,0119

1,0345 đến 1,0563

















H. 4 Sự phụ thuộc tiết diện tới hạn F
th
theo độ cao và tốc độ bay
Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6 57

Mã bài: 14
80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100
0.3
0.32
0.34
0.36
0.38
0.4
0.42
n (%)
F (m2)


F

5
F
th
















H. 5 Sự phụ thuộc tiết diện tới hạn F
th
và cửa ra F
5
theo chế độ động cơ


Từ kết quả tính toán và nhìn vào đồ thị trên hình ta
có nhận xét:
1. Đối với động cơ AL-31F ở chế độ max có
chương trình điều khiển n

1max
= const và T
4max
=
const. Với việc giữ cho động cơ làm việc ở chế độ
max và chế độ bay thay đổi, khi tốc độ bay tăng,
làm cho mô men cản quay trên tua bin thấp áp tăng
và nhiệt độ
*
1
T tăng làm sẽ tăng nhiệt độ khí cháy
trước tua bin
*
3
T , đồng thời lúc đó lưu lượng không
khí đi vào động cơ cũng tăng lên. Để giữ được
chương trình điều khiển động cơ n
1max
= const,
T
4max
= const thì bộ điều tiết cần phải tăng 
*
T
nhờ
tăng diện tích tới hạn F
th
. Việc tăng diện tích tới
hạn của ống phun khi tăng tốc độ bay cũng làm
tăng khả năng lưu thông khí trong động cơ, đảm

bảo sự làm việc phối hợp tối ưu giữa các phần tử
máy nén, buồng đốt, tua bin và ống phun động cơ.
2. So sánh với cùng một giá trị tốc độ, khi
động cơ làm việc ở độ cao lớn do mật độ không
khí và nhiệt độ T
*
1
nhỏ hơn, ảnh hưởng đến việc
giảm vòng quay n
1
và tăng nhiệt độ T
*
3
ít hơn so
với bay ở độ cao nhỏ. Vì vậy khi bay với cùng tốc
độ, diện tích tiết diện tới hạn của ống thoát khí ở
độ cao nhỏ sẽ có giá trị lớn hơn diện tích tiết diện
tới hạn của ống thoát khí ở độ cao lớn.
3. Khi thay đổi chế độ làm việc của động cơ
(thay đổi vòng quay) chương trình điều khiển cũng
thay đổi, lúc này nhiệt độ khí cháy T
*
4
sau tua bin
cũng bị thay đổi theo vòng quay động cơ (vị trí tay
ga).


3.3. Kỹ thuật điều khiển diện tích ống thoát khí của
động cơ AL-31F

Ống thoát khí động cơ AL-31F được cấu tạo bởi
ống kéo dài 2, các lá profil 1, được treo trên các
bản lề ở mép sau của ống kéo dài 2, các lá vượt âm
3 được nối với các lá 1 kiểu bản lề, tạo thành phần
mở rộng của ống, tấm phủ ngoài 4 (xem H. 6 ).
Các lá profil 1 được điều khiển nhờ các xi lanh
thuỷ lực (trên sơ đồ không thể hiện). Vành ngoài
của miệng phun được tạo bởi các tấm phủ ngoài 4,
mà đầu mút phía trước của chúng chính là các chi
tiết đàn hồi, nằm lọt vào bên trong khoang động cơ
5 và luôn bị ép vào bề mặt bên trong vỏ bọc của nó
bằng lực đàn hồi. Nhờ các chi tiết đàn hồi ở mọi
chế độ làm việc của động cơ mà vành ngoài của
các tấm phủ ngoài luôn được ôm khít với vành
trong của khoang động cơ. Những đầu mút sau của
các lá 3 và 4 liên kết với nhau nhờ bản lề di động
6. Giữa các lá 3 và 4 ở gần đầu mút có khe hở
vòng, không khí chảy thoát qua đó được lấy từ
khoang động cơ. Trong khoảng không giữa các lá
vượt âm 3 và tấm phủ ngoài 4 có lắp các xi lanh
khí (trên sơ đồ không thể hiện), mà ở mọi chế độ
làm việc của động cơ chúng tạo ra lực để thu hút
các lá đó.
Khí cấp vào các xi lanh khí được lấy từ máy nén
động cơ. Ở mọi chế độ làm việc của động cơ các lá
3 và 4 chịu áp suất luồng khí thoát tác động lên bề
mặt bên trong của lá 3, chịu áp suất của không khí
ngoài trời lên bề mặt ngoài của lá 4 và áp suất của
các xi lanh khí. Sự thay đổi diện tích thiết diện nhỏ
nhất tương ứng với chế độ làm việc của động cơ

diễn ra bằng cách nghiêng các lá 1 nhờ các xi lanh
58 Thái Doãn Tường, Nguyễn Bá Thảo
VCM 2012
thuỷ lực. Vị trí của các lá 3 và 4 được xác định bởi
tỷ lệ các áp suất tác động lên chúng. Khi bay với
tốc độ dưới âm ở chế độ làm việc không tăng lực
của động cơ, áp suất các xi lanh khí tăng vượt áp
suất luồng khí cháy và các lá 3 nằm ở điểm tì dưới,
có nghĩa là các lá 3 và 4 thu lại. Khi bay ở chế độ
tăng lực nhỏ với tốc độ lớn vượt âm (M>1,5), áp
suất của luồng khí thoát tăng vượt áp suất từ các xi
lanh khí và các lá 3 nằm ở điểm tì trên, có nghĩa là
miệng phun mở hoàn toàn (đường đứt trên hình
1.14). Khi bay ở chế độ tăng lực từng phần, cũng
như khi bay ở chế độ tăng lực toàn phần với tốc độ
nhỏ vượt âm các lá 3 và 4 nằm ở vị trí trung gian
giữa các điểm tì trên và dưới.
Nhận xét:
1) Nguyên lý điều khiển ống thoát khí động cơ
AL-31F theo kiểu kín vì tín hiệu điều khiển có
liên hệ với tham số điều khiển;
2) Tín hiệu điều khiển ống thoát khí là áp suất
sau máy nén (
*
2
p ), áp suất sau tua bin (
*
4
p ) và
áp suất môi trường (p

H
);
3) Khi chưa mở máy, ống thoát khí mở hoàn toàn
(
*
2
p =0,
*
4
p =0, p
H
=1at);
4) Trong quá trình mở máy, ống thoát khí từ từ
đóng vào, khi n=100%, ống thoát khí đóng
hoàn toàn (
*
2
p >
*
4
p );
5) Khi tăng lực toàn phần
*
4
p >
*
2
p , ống thoát khí
mở hoàn toàn.
















H. 6 Sơ đồ ống thoát khí động cơ AL-31F
1-vành các lá profil; 2-ống kéo dài; 3-các lá vượt âm;
4-các tấm phủ ngoài tạo thành vành ngoài của miệng phun; 5-khoang động cơ; 6-bản lề di động


4. Kết luận
Qua khảo sát ống thoát khí của một loại động cơ
phản lực hàng không có thể thấy kết quả tính toán
bằng lý thuyết về sự thay đổi tiết diện tới hạn của
ống thoát khí của động cơ khá phù hợp với kế quả
thực tế. Kết quả khảo sát về lý thuyết và kỹ thuật
sử dụng hệ thống điều khiển ống thoát khí là cơ sở
về lâu dài phục vụ tính toán thiết kế chế tạo và
khai thác có hiệu quả động cơ tuabin phản lực
hàng không.
Hướng nghiên cứu tiếp theo của nhóm nghiên cứu

là hệ thống điều khiển cửa vào của các động cơ
tuabin khí hàng không hiện đại, góp phần nghiên
cứu đồng bộ về khí động học và nhiệt động học
của động cơ hàng không nói chung.

Tài liệu tham khảo
 Lã Hải Dũng, Thái Doãn Tường: Nghiên cứu
thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tư thế vệ
tinh bằng động cơ phản lực khí nén, Tuyển tập
công trình Hội nghị Khoa học Cơ hoc Thủy khí
Toàn quốc năm 2011, Hà Nội, 2012, tr. 107-115.
 Борисенко А.И.: Газовяa динамика
двигателей", Оборонгиз, Москва 1962, стр.
205-217.
 Клячкин А. Л Теория воздушных
реактивных Двигателей, Издательство
“Машиностроение”, Москва., 1969.
 Скубачевский Г. С.: Авиационные
газотурбиные двигатели. Конструкция и расчет
деталей, Издательство “Машиностроение”, Москва,
1974 .
4
6
3
2
1
5
p
th
, F

th
p
5
, F
5
p
2
, p
H

Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6 59

Mã bài: 14
 AL-31F on LeteckeMotory.cz,
www. LeteckeMotory.cz , 2002

Thái Doãn Tường, tốt
nghiệp Học viện quân sự
VAAZ, Tiệp Khắc (cũ) năm
1980. Nhận bằng Thạc sĩ
năm 2000 tại Học viện Kỹ
thuật quân sự. Nhận bằng
Tiến sĩ kỹ thuật năm 2008
tại Viện Khoa học và Công
nghệ quân sự/BQP. Hiện là
cán bộ nghiên cứu tại Viện
Kỹ thuật quân sự PK-KQ.

Lĩnh vực nghiên cứu chính: Khí động lực học các
khí cụ bay và động cơ hàng không-vũ trụ.