抗蠕变拉烟喷嘴的制作方法

文档序号:4143295阅读:354来源:国知局
专利名称:抗蠕变拉烟喷嘴的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种用于飞机空中飞行^演表演的拉烟喷嘴。
背景技术
飞行表演时的拉烟是在飞机某部位(一般常在翼尖、机腹或者机尾)加装 烟雾释放装置(发烟罐、喷嘴或小吊仓形式,发烟有时间限制),在飞机飞行表 演时,拉烟剂从喷嘴喷出,在尾流的作用下迅速雾化成型,形成拉烟烟柱,从 而达到较好的视觉欣赏效果。其产生的原理与喷气式飞机在高空的自然"拉 烟"完全不同。飞行表演中,飞机经常作出大过载动作,同时液体拉烟系统使 用多种拉烟剂。应用涡轮燃气轮机喷嘴雾化技术,拉烟剂从拉烟喷嘴的喷口处 喷出。在尾喷口的尾流的作用下,要求在秘短的时间内雾化成型,成型后的烟
柱保留时间长。拉烟喷嘴位于尾喷u内,温度高,同时要承受高速气流。现役 喷气发动机尾喷口的气流温度高,特别是在全加力状态时,温度可能高达1900K (约1600°C)。尾喷口的气流速度iii大超过音速,即气流速度大于340m/s。在 如此严酷和恶劣的环境下, 一般的喷嘴因此很难保证良好的高温强度仍能保证 喷嘴完好情况。现有技术采用喷嘴均是采用煶高油液雾化速度,并减小液滴的 直径的直射式圆孔和金属材料制作的g筒结构。这种喷嘴的不足之处是抗热疲 劳性差,在瞬间温度差,1500摄氏度的情;兄下,抗蠕变性差,适用性较差,雾 化烟柱不流畅。在多机飞行表演时,由于名飞机的间距只有几米,如果喷嘴高 温强度不够而被破坏,碎片会顺气流喷出,容易击中尾随飞机,造成飞行事故。 同时要求喷嘴具有高温抗蠕变性好,表面强度高,抗高温腐蚀性好,使其自身 的使用寿命长。其寿命要求长达300飞行小吋以上。在飞行速度和飞行动作的 不同时,往往造成烟柱断断续续。喷嘴在长吋间高温工作中,会因缓慢变形导
3致功能失效。在飞机尾喷口处,气流成分复杂,包括NOx、 CO、 C02等气体和
碳黑、未完全燃烧的燃游添加剂等固体,这些物质在高温的环境中,易与金属 发生化学反应。喷嘴部分时间处于无法冷却的"干烧"状态,拉烟剂刚从喷嘴 喷出时,温差相当大,因此使用一般的陶瓷付料的喷嘴很容易碎裂。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术表演飞机液体拉烟喷嘴的不足之处,适 用性广、耐腐蚀,抗蠕变,抗高温和热疲劳,能够使液体拉烟雾化烟柱连续流 畅的陶瓷喷嘴。
为了达到本实用新型的上述目的,本实闬新型提供的一种抗蠕变拉烟喷嘴, 具有一个制有气流通道的喷嘴本体,其特征ft于,由航空陶瓷材料制成的喷嘴, 其前段喷杆是一个连接法兰盘连接休的弹头形流线形状的圆锥旋转体或圆柱旋 转体,喷嘴端部是一个球缺体,在7 L流通道出口处制有直射式一字槽喷口 。
本实用新型具有如下有益效果
由于科学地应用了易于雾化成W的一字槽直射式喷嘴喷口,在拉烟剂通过 一字槽后,产生射流液膜,拉烟剂以一字形时流液膜的形式喷出。通过一字槽 喷口液滴群瞬间汽化并且与气流充分混合,随气流离开尾喷口,在尾喷口的尾 流的作用下,产生破碎并且在极短的时间内賓化,形成液滴群。气温下降,汽 化后的拉烟剂又冷却下来,形成絮状的烟邻。与现有技术圆孔直射式技术的喷 嘴相比,除了雾化效果好外,还冇防止喷嘴J者塞的功能,提高了喷嘴使用的安 全性能,成型后烟柱保留时间长,不会因为6行速度和飞行动作的不同,造成 烟柱断断续续。通过管座螺纹将喷嘴的法兰盘压在管座上,经合理设置螺纹的 预紧力,可以既满足陶瓷喷嘴稳固安装,又能避免损伤喷嘴的法兰盘连接体。 经过装机试验证明,在地面和空中欣赏表演吋,烟柱呈带状分布在空中,粗细 均匀,在无风或微风的条件下持续时间长,烟柱能够保留30秒以上,且粗细一 致,在飞机转弯处烟柱过度自然,有极佳的观觉效果。飞机尾喷口的高速气流流场各不相同,对飞机气动性能影响很大。为了能 使安装在尾喷口的喷嘴对流场改变小,外形^用了对高速流场改变小的流线形 设计,喷嘴端部采用球缺体设计,杆部采用圆锥或圆柱体设计。从气动理论上 说,表面平滑过度的物体,特别是表面具有圆锥曲线的特点物体,在流场中受 到的力小,同时对流场的改变也小。成型后的烟柱持续时间长,不会因为飞行 速度和飞行动作的不同,造成烟柱断断续续,.通过对几种国产飞机的试装,飞
机没有出现因尾部流场改变导致飞机机动性下降的情况。
采用的航空陶瓷材料,与普通陶瓷材料相比,除兼顾了陶瓷材料耐高温、
密度小的特点外,还具有塑性好,导热性好,安全性好的特点,在温差大的情
况下也能正常使用。在温度很高的情况下,仍然能保持较高的强度、抗蠕变能
力和热稳定性。在飞机尾喷口处,环境十分恶劣,不仅温度高气流快,而且成
分复杂,包括NOx等易与金属发生化学反应的物质。在上述环境中,喷嘴的高
温强度能够保证喷嘴不被破坏;喷嘴的材,l f与空气中的成分发生化学反应,
抗蠕变能力能够保证喷嘴不变形;在长时间高温工作中,不因缓慢变形导致功
能失效。热稳定性能够保证喷嘴的材料不与空气中的成分发生化学反应,避免
喷嘴本身改变材质。航空陶瓷材料抗热疲劳性好,能够保证喷嘴在瞬间温度差
在1500摄氏度的情况下,不会破碎。喷嘴的卨强度能确保喷嘴在涡轮发动机喷
口所处的恶劣环境下长时间可靠地工作,喷嘴使用寿命可以长达300飞行小时以上。


为了进一步说明而不是限制本实用新,.的上述实现方式,
以下结合附图和 实施例对本实用新型进一步说明,但并不W此将本实用新型限制在所述的实施 范围内。所有这些构思应视为本实用新型所公开的内容和本实用新型的保护范 围。图l是本实用新型拉烟喷嘴的局部剖视图。
具体实施方式

图1描述了实用新型一个由特种陶瓷材料制成的圆柱形或圆锥形的喷杆和
法兰盘连接体3组成拉烟喷嘴的最佳实施例。前段喷杆2是一个具有弹头形流 线形状圆锥旋转体,喷嘴端部是一个球缺休,在气流通道出口处制有直射式一 字槽1, 一字槽1的喷口连通气流通道。喷朴2通过管套4同心装配在管套底部 的台阶孔内,喷杆2下端的法兰盘连接体3与制有螺纹头的管座5相连。通过 螺纹将喷嘴的法兰盘连接体3压在管座5上。使用时,通过法兰盘的形式间接 与机体连接。陶瓷材料与金属材料不同,需藝通过法兰盘连接体和管座5间接 与机体连接。拉烟喷嘴安装在发动机尾喷口附近,喷嘴头部伸入发动机喷气尾 流中,保持喷嘴的一字槽与尾喷口气流方向平行。拉烟剂在压縮空气的作用下, 从喷嘴以射流液膜的形式喷出。拉烟剂进入喷气尾流中,瞬间与高温气流充分 混合并迅速雾化成型,形成白色或彩色的絮状烟柱。
权利要求1. 一种抗蠕变拉烟喷嘴,具有一个制有气流通道的喷嘴本体,其特征在于,由航空陶瓷材料制成的喷嘴,其前段喷杆是一个连接法兰盘连接体的弹头形流线形状的圆锥旋转体或圆柱旋转体,喷嘴端部是一个球缺体,在气流通道出口处制有直射式一字槽喷口。
2. 如权利要求1所述的抗蠕变拉烟喷咣,其特征在于,所述喷杆通过管套 同心装配在管套底部的台阶孔内,喷杆下端的法兰盘连接体与制有螺纹头的管 座相连。
专利摘要本实用新型公开的一种抗蠕变拉烟喷嘴,由航空陶瓷材料制成的喷嘴,其前段喷杆是一个连接法兰盘连接体的弹头形流线形状的圆锥旋转体或圆柱旋转体,喷嘴端部是一个球缺体,在气流通道出口处制有直射式一字槽喷口。与现有技术圆孔直射式技术的喷嘴相比,除了雾化效果好外,还有防止喷嘴堵塞的功能,提高了喷嘴使用的安全性能,成型后烟柱保留时间长,不会因为飞行速度和飞行动作的不同,造成烟柱断断续续。通过管座螺纹将喷嘴的法兰盘压在管座上,经合理设置螺纹的预紧力,可以既满足陶瓷喷嘴稳固安装,又能避免损伤喷嘴的法兰盘连接体。且适用性广、耐腐蚀,抗蠕变,抗高温和热疲劳,能够使液体拉烟雾化烟柱剂连续流畅。
文档编号B64D1/00GK201254295SQ20082006483
公开日2009年6月10日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者刘永智, 莉 熊 申请人:成都飞机工业(集团)有限责任公司
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