一种二元塞式喷管及具有其的飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及航空发动机喷管技术领域，特别是涉及一种二元塞式喷管及具有其的 飞行器。
【背景技术】
[0002] 航天飞机的飞速发展导致发动机的工作包线范围非常宽广，喷管工作的落压比已 达到几十甚至上百，由于在上升过程中需要开加力，发动机的状态需要随时变化。
[0003] 喷管作为发动机高温气体的喷出装置，通常需要承受极高的温度。
[0004] 在现有技术中，喷管中的各个部件通常为实体结构，其散热性能较差，容易由于温 度造成局部变形，影响喷管所应有的作用。
[0005] 因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种二元塞式喷管来克服或至少减轻现有技术的至少一 个上述缺陷。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供一种二元塞式喷管。所述二元塞式喷管包括：第一 侧壁板和平行于所述第一侧壁板设置的第二侧壁板，所述第一侧壁板与第二侧壁板分别与 发动机连接，所述第一侧壁板与所述第二侧壁板中空，用于布置冷却管道；第一外壁板和与 所述第一外壁板相对设置的第二外壁板，所述第一外壁板与所述第二外壁板分别与所述发 动机连接，所述第一外壁板和所述第二外壁板均设置在所述第一侧壁板和所述第二侧壁板 之间，并与所述第一侧壁板和所述第二侧壁板固定连接从而形成喷管主体；第一锥体，其设 置在所述第一侧壁板和所述第二侧壁板之间，并与所述第一侧壁板和所述第二侧壁板固定 连接，且内置于所述喷管主体的中部处，所述第一锥体中空；第二锥体，其设置在所述喷管 主体的外部并与所述第一侧壁板和所述第二侧壁板的邻近所述第一锥体的端部处固定连 接，所述第二锥体中空；第一凸轮和与所述第一凸轮相对设置的第二凸轮，所述第一凸轮与 所述第二凸轮均设置在所述第一锥体和第二锥体之间，且所述第一凸轮和所述第二凸轮中 空；其中，所述第一侧壁板与所述第二侧壁板中空内部设置有冷却管道，所述冷却管道一端 接冷却气源连接，另一端分别伸入至第一锥体、第二锥体、第一凸轮和第二凸轮中空内部， 用于向所述第一锥体、第二锥体、第一凸轮和第二凸轮通冷却气体。
[0008] 优选地，所述第一锥体和第二锥体共同配合形成腔室，所述第一凸轮与所述第一 外壁板之间配合形成第一喉道，所述第二凸轮与所述第二外壁板之间配合形成第二喉道， 所述第一凸轮和所述第二凸轮均枢接至第一侧壁板和所述第二侧壁板，通过所述第一凸轮 和所述第二凸轮的相对转动以调节所述第一喉道和所述第二喉道的面积；
[0009] 所述二元塞式喷管进一步包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述腔室内，并分 别与所述第一凸轮和所述第二凸轮连接，用于驱动所述第一凸轮和所述第二凸轮转动。
[0010] 优选地，所述第一侧壁板和所述第二侧壁板内部容置有连接管道，所述连接管道 用于连通所述腔室，从而为所述驱动装置提供动力气源，以驱动所述第一凸轮和所述第二 凸轮转动。
[0011] 优选地，所述第一侧壁板和所述第二侧壁板中部内壁上设置有滑槽，用于使所述 驱动装置能够沿所述滑槽滑动。
[0012] 优选地，所述驱动装置包括第一拉杆和与所述第一拉杆枢接的第二拉杆，所述第 一拉杆的一端与所述第一凸轮枢接，所述第二拉杆的一端与所述第二凸轮枢接，其中，所述 第一拉杆和所述第二拉杆的铰接点能够沿所述滑槽滑动。
[0013] 优选地，所述第一外壁板和所述第二外壁板配合形成截面形状为逆时针旋转90 度的梯形。
[0014] 优选地，所述二元塞式喷管进一步包括第一壁板和与所述第一壁板平行设置的第 二壁板，所述第一壁板和所述第二壁板均垂直于所述第一侧壁板和所述第二侧壁板，且设 置在第一侧壁板和所述第二侧壁板之间，并设置在所述第一外壁板和所述第二外壁板的外 部，用于对所述发动机外部气流进行整流。
[0015] 优选地，所述第一锥体和所述第二锥体与所述第一侧壁板或与所述第二侧壁板为 一体成型。
[0016] 本发明还提供一种飞行器，所述飞行器包括如上所述的二元塞式喷管。
[0017] 在本发明的二元塞式喷管中，第一侧壁板和第二侧壁板内部布置有冷却管道，冷 却管道一端接冷却气源连接，另一端分别伸入至第一锥体、第二锥体、第一凸轮和第二凸轮 中空内部，用于向其通冷却气体，以降低各个部件的温度。本发明的二元塞式喷管，结构简 单，成本低廉，且降热效果好。
【附图说明】
[0018] 图1是根据本发明第一实施例的二元塞式喷管处于大喉道面积状态的示意图。
[0019] 图2是图1所示的二元塞式喷管处于小喉道面积状态的示意图。
[0020] 图3是图1所示的二元塞式喷管的示意图。
[0021] 附图标记：
[0022]
【主权项】
1. 一种二元塞式喷管，其特征在于，包括： 第一侧壁板（71)和平行于所述第一侧壁板（71)设置的第二侧壁板（72)，所述第一侧 壁板（71)与第二侧壁板（72)分别与发动机连接，所述第一侧壁板（71)与所述第二侧壁板 (72)中空，用于布置冷却管道； 第一外壁板（21)和与所述第一外壁板（21)相对设置的第二外壁板（22)，所述第一外 壁板（21)与所述第二外壁板（22)分别与所述发动机连接，所述第一外壁板（21)和所述第 二外壁板（22)均设置在所述第一侧壁板（71)和所述第二侧壁板（72)之间，并与所述第一 侧壁板（71)和所述第二侧壁板（72)固定连接从而形成喷管主体； 第一锥体（3)，其设置在所述第一侧壁板（71)和所述第二侧壁板（72)之间，并与所述 第一侧壁板（71)和所述第二侧壁板（72)固定连接，且内置于所述喷管主体的中部处，所述 第一锥体（3)中空； 第二锥体（5)，其设置在所述喷管主体的外部并与所述第一侧壁板（71)和所述第二侧 壁板（72)的邻近所述第一锥体（3)的端部处固定连接，所述第二锥体（5)中空； 第一凸轮（41)和与所述第一凸轮（41)相对设置的第二凸轮（42)，所述第一凸轮（41) 与所述第二凸轮（42)均设置在所述第一锥体（3)和第二锥体（5)之间，且所述第一凸轮 (41)和所述第二凸轮（42)中空；其中， 所述第一侧壁板（71)与所述第二侧壁板（72)中空内部设置有冷却管道，所述冷却管 道一端接冷却气源连接，另一端分别伸入至第一锥体（3)、第二锥体（5)、第一凸轮（41)和 第二凸轮（42)中空内部，用于向所述第一锥体（3)、第二锥体（5)、第一凸轮（41)和第二凸 轮（42)通冷却气体。
2. 如权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述第一锥体（3)和第二锥体（5) 共同配合形成腔室，所述第一凸轮（41)与所述第一外壁板（21)之间配合形成第一喉道 (81)，所述第二凸轮（42)与所述第二外壁板（22)之间配合形成第二喉道（82)，所述第一凸 轮（41)和所述第二凸轮（42)均枢接至第一侧壁板（71)和所述第二侧壁板（72)，通过所述 第一凸轮（41)和所述第二凸轮（42)的相对转动以调节所述第一喉道（81)和所述第二喉 道（82)的面积； 所述二元塞式喷管进一步包括驱动装置，所述驱动装置设置在所述腔室内，并分别与 所述第一凸轮（41)和所述第二凸轮（42)连接，用于驱动所述第一凸轮（41)和所述第二凸 轮（42)转动。
3. 如权利要求2所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述第一侧壁板（71)和所述第二 侧壁板（72)内部容置有连接管道，所述连接管道用于连通所述腔室，从而为所述驱动装置 提供动力气源，以驱动所述第一凸轮（41)和所述第二凸轮（42)转动。
4. 如权利要求3所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述第一侧壁板（71)和所述第二 侧壁板（72)中部内壁上设置有滑槽（9)，用于使所述驱动装置能够沿所述滑槽（9)滑动。
5. 如权利要求4所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述驱动装置包括第一拉杆（61) 和与所述第一拉杆（61)枢接的第二拉杆（62)，所述第一拉杆（61)的一端与所述第一凸轮 (41)枢接，所述第二拉杆（62)的一端与所述第二凸轮（42)枢接，其中，所述第一拉杆（61) 和所述第二拉杆（62)的铰接点（10)能够沿所述滑槽（9)滑动。
6. 如权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述第一外壁板（21)和所述第二 外壁板（22)配合形成截面形状为逆时针旋转90度的梯形。
7. 如权利要求6所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述二元塞式喷管进一步包括第 一壁板（11)和与所述第一壁板（11)平行设置的第二壁板（12)，所述第一壁板（11)和所 述第二壁板（12)均垂直于所述第一侧壁板（71)和所述第二侧壁板（72)，且设置在第一侧 壁板（71)和所述第二侧壁板（72)之间，并设置在所述第一外壁板（21)和所述第二外壁板 (22)的外部，用于对所述发动机外部气流进行整流。
8. 如权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于，所述第一锥体（3)和所述第二锥体 (5)与所述第一侧壁板（71)或与所述第二侧壁板（72)为一体成型。
9. 一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求1-8所述的二元塞式喷管。
【专利摘要】本发明公开了一种二元塞式喷管及具有其的飞行器。所述二元塞式喷管包括：第一侧壁板和第二侧壁板，第一侧壁板与第二侧壁板中空用于布置冷却管道；第一锥体及第二锥体，第一锥体及第二锥体中空；第一凸轮和第二凸轮，第一凸轮和第二凸轮中空；第一侧壁板与所述第二侧壁板中空内部设置有冷却管道，所述冷却管道一端接冷却气源连接，另一端分别伸入至第一锥体、第二锥体、第一凸轮和第二凸轮中空内部，用于向所述第一锥体、第二锥体、第一凸轮和第二凸轮通冷却气体。在本发明的二元塞式喷管中，第一侧壁板和第二侧壁板内部布置有冷却管道，冷却管道用于通冷却气体，以降低各个部件的温度。本发明的二元塞式喷管，结构简单，成本低廉，且降热效果好。
【IPC分类】F02K1-15, F02K1-78, F02K1-06
【公开号】CN104847527
【申请号】CN201510233327
【发明人】张少丽, 赵春生, 周吉利
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月8日