一种二元塞式矢量喷管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于航空发动机设计领域，主要涉及到航空发动机二元塞式喷管的设计。
【背景技术】
[0002]由于二元塞式喷管易于实现矢量推进并具有较好的隐身设计能力，得到了广泛的研究。现有的二元塞式喷管主要是通过塞锥整体的偏转实现矢量推进的，这种方式需要转动的部件质量大，且整个塞锥只能用一根转轴固定，旋转轴设计困难，必须具有较高的强度和刚性，势必使塞锥整体重量增加；而且这种偏转方式气流需要急剧折转，造成喷管的推力系数下降，矢量推进效率也较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种二元塞式矢量喷管，可以根据发动机工作需要实现矢量推进。
[0004]本发明的技术方案是:一种二元塞式矢量喷管，包括筒体1、侧壁2、收敛段3、塞锥前段4、塞锥后段5、安装座6、作动筒7和驱动臂8。其特征在于:筒体I进口为圆形，出口为方形，中间均匀过渡；侧壁2和收敛段3紧固连接在筒体I上，侧壁2上有槽A和孔B ;塞锥前段4为中空机构，其后端为圆弧段，两侧设有方形凸块C，并通过方形凸块C装入侧壁2上的槽A中实现塞锥前段4的固定；塞锥后段5为中空机构，其前端为圆弧段，两侧设有圆轴D，其前端圆弧段的外径与塞锥前段4的后端圆弧段的内径相同，塞锥后段5的前端圆弧段装入塞锥前段4后端圆弧段内，构成旋转副，两侧的圆轴D装入侧壁2上的孔B中，构成旋转副；安装座6紧固连接在侧壁2上；作动筒7 —端和安装座6铰接，另一端和驱动臂8铰接；驱动臂8的另一端和塞锥后段5的圆轴D紧固连接。在作动筒7的驱动下，塞锥后段5可以绕圆轴D旋转，实现矢量推进。
[0005]所述二元塞式矢量喷管，其中:
[0006]I)筒体I数量为I件，侧壁2数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，收敛段3数量为2件，在喷管上下两侧对称布置。
[0007]2)塞锥前段4数量为I件，每侧的方形凸块C和每件侧壁2上的槽A数目相同，为I处?4处。
[0008]3)塞锥后段5数量为I件。
[0009]4)安装座6、作动筒7和驱动臂8的数量均为2件，在喷管左右两侧对称设置。
[0010]本发明的优点在于:
[0011]结构简单，所需偏转部分重量轻，塞锥设计难度低，能满足发动机矢量推进的需求。
【附图说明】
[0012]图1 二兀塞式矢量喷管侧视图；
[0013]图2 二兀塞式矢量喷管俯视图；
[0014]图3 二兀塞式矢量喷管非矢量状态不意图；
[0015]图4 二元塞式矢量喷管矢量状态示意图；
[0016]图5侧壁2示意图；
[0017]图6塞锥前段4示意图；
[0018]图7塞锥后段5示意图；
[0019]A—侧壁2上的槽
[0020]B —侧壁2上的孔
[0021]C 一塞锥前段4两侧的方形凸块
[0022]D 一塞锥后段5两侧的圆轴。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]下面对本发明做进一步详细说明。参见图1?图7，一种二元塞式矢量喷管，其特征在于:包括筒体1、侧壁2、收敛段3、塞锥前段4、塞锥后段5、安装座6、作动筒7和驱动臂8，其中安装座6、作动筒7和驱动臂8构成喷管的矢量偏转控制机构。具体为:
[0025]I)筒体I数量为I件，进口为圆形，出口为方形，采用超椭圆方程进行圆转方过渡出口宽高比为3 ;
[0026]2)侧壁2数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，通过螺栓固定连接在筒体I上，每件侧壁2上的槽A数量为I处，为方形槽，孔B数量为I处，两者的水平中心面均和喷管水平中心面重合；
[0027]3)收敛段3数量为2件，在喷管上下两侧对称布置，通过螺栓固定在筒体I上；
[0028]4)塞锥前段4数量为I件，为中空结构，后端为圆弧段，其两端的方形凸块C的数量为2处，形状与侧壁2上的槽A相同，塞锥前段4通过方形凸块C装入侧壁2上的槽A中固定;
[0029]5)塞锥后段5数量为I件，为中空结构，前端为圆弧段，两侧有圆轴D，前端装入塞锥前段4构成旋转副，并通过其两侧的圆轴D装入侧壁2上的孔B中，构成旋转副；
[0030]6)安装座6数量为2件，焊接在侧壁2上；
[0031]7)作动筒7数量为2件，在喷管左右两侧对称设置，一端和安装座6铰接，另一端和驱动臂8铰接；
[0032]8)驱动臂8数量为2件，在喷管左右两侧对称设置，通过花键和塞锥后端5上的圆轴D紧固连接。
【主权项】
1.一种二元塞式矢量喷管，包括筒体(1)、侧壁(2)、收敛段(3)、塞锥前段(4)、塞锥后段(5)、安装座(6)、作动筒(7)和驱动臂(8)。其特征在于:筒体⑴进口为圆形，出口为方形，中间均匀过渡；侧壁⑵和收敛段⑶紧固连接在筒体⑴上，侧壁⑵上有槽A和孔B;塞锥前段(4)为中空机构，其后端为圆弧段，两侧设有方形凸块C，并通过方形凸块C装入侧壁(2)上的槽A中实现塞锥前段(4)的固定；塞锥后段(5)为中空机构，其前端为圆弧段，两侧设有圆轴D，其前端圆弧段的外径与塞锥前段(4)的后端圆弧段的内径相同，塞锥后段(5)的前端圆弧段装入塞锥前段(4)后端圆弧段内，构成旋转副，两侧的圆轴D装入侧壁(2)上的孔B中，构成旋转副；安装座(6)紧固连接在侧壁(2)上；作动筒(7) —端和安装座(6)铰接，另一端和驱动臂(8)铰接；驱动臂(8)的另一端和塞锥后段(5)的圆轴D紧固连接。2.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:筒体(I)数量为I件，侧壁(2)数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，收敛段(3)数量为2件，在喷管上下两侧对称布置。3.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:塞锥前段(4)数量为I件，每侧的方形凸块C和每件侧壁(2)上的槽A数目相同，为I处?4处。4.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:塞锥后段(5)数量为I件。5.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:安装座(6)、作动筒(7)和驱动臂(8)的数量均为2件，在喷管左右两侧对称设置。
【专利摘要】一种二元塞式矢量喷管，包括筒体、侧壁、收敛段、塞锥前段、塞锥后段、安装座、作动筒和驱动臂，其中安装座、作动筒和驱动臂构成喷管的矢量偏转控制机构。侧壁和收敛段紧固连接在筒体上，塞锥前段紧固在侧壁上，塞锥后段前端装入塞锥前段的后端，构成旋转副，并通过轴在侧壁上构成旋转副，在矢量偏转控制机构的驱动下，塞锥后段可以沿着轴旋转，实现矢量推进。本发明的优点在于：结构简单，所需偏转部分重量轻，塞锥设计难度低，能满足发动机矢量推进的需求。
【IPC分类】F02K1/08
【公开号】CN105626307
【申请号】CN201410709194
【发明人】宁怀松
【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】2016年6月1日
【申请日】2014年11月28日