一种二元塞式矢量喷管的制作方法
【专利摘要】一种二元塞式矢量喷管，包括圆转方段、壁面固定段、第一作动筒、上壁面滑动段、喷管侧壁、第二作动筒、下壁面滑动段、塞锥、密封装置，具体为：第一作动筒和第二作动筒同步运动时，驱动喷管上壁面滑动段和下壁面滑动段同步前后滑动，实现对喷管喉道面积的调节；第一作动筒和第二作动筒异步运动时，分别驱动喷管上壁面滑动段和下壁面滑动段做异步前后滑动，在保证喷管喉道面积不变的情况下，实现喷管的矢量偏转功能。本发明的优点：采用一套驱动系统和运动机构同时实现了二元塞式矢量喷管的喉道面积调节和矢量偏转功能，具有构件少，结构简单、运动安全可靠、密封性能好的优点，且具备隐身能力。
【专利说明】一种二 71:塞式矢量喷管【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机矢量喷管领域，特别涉及了一种二元塞式矢量喷管。
【背景技术】
[0002]传统的二元矢量喷管为同时实现控制喷管喉道面积和矢量偏转的目的，是将喷管壁面收敛段和扩张段设计成调节片的结构形式，通过两套独立的驱动系统分别对收敛段和扩张段实施控制，显然这种喷管结构复杂、、运动构件多，且密封是此类喷管使用中亟待解决的难题。因此需要设计一种既能实现喷管喉道面积调节和矢量偏转功能，又能解决密封问题，同时在宽广的工作条件下有着良好的气动性能和隐身性能的二元塞式矢量喷管，其结构简单、运动构件少、重量轻，且工作可靠性更高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种二元塞式矢量喷管，采用较少的构件、简单的驱动系统和运动系统实现二元塞式喷管的喉道面积调节和矢量偏转功能，与传统二元喷管相比结构更简单、密封性能好，工作更可靠。
[0004]本发明提供了一种二元塞式矢量喷管，其特征在于:所述的二元塞式矢量喷管，包括圆转方段1、壁面固定段2、第一作动筒3、上壁面滑动段4、喷管侧壁5、第二作动筒6、下壁面滑动段7、塞锥8、密封装置9，具体为:
[0005]圆转方段I作为整个喷管的支撑构件；壁面固定段2连接在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6 —端与壁面固定段2固连在一起,第一作动筒3另一端与上壁面滑动段4固连在一起， 第二作动筒6另一端与下壁面滑动段7固连在一起；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7分别通过滑动副与壁面固定段2连接在一起；喷管侧壁5固连在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6同步运动时，驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7同步前后滑动，实现对喷管喉道面积的调节；第一作动筒3和第二作动筒6异步运动时，分别驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7做异步前后滑动，在保证喷管喉道面积不变的情况下，实现喷管的矢量偏转功能；塞锥8与喷管侧壁5固连在一起；密封装置9固连在上壁面滑动段4和下壁面滑动段7左右两侧面上，实现喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7在任意位置与侧壁5之间的密封。
[0006]壁面固定段2数量为2个，上下各一个；壁面固定段2上开有外侧口窄、内侧口宽的导轨槽，槽的截面形式为:凸字型、梯型、椭圆形，导轨槽数量为2~10个。
[0007]上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上分别连接有与壁面固定段2上导轨槽相配合的滑块，滑块截面形式与导轨截面相同，滑块插在壁面固定段2的导轨槽滑中；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上的滑块数量分别与壁面固定段2上的导轨槽数量相等，为2~10个。
[0008]喷管侧壁5数量为2个，左右各一个；侧壁5为锯齿修型结构，使喷管具备隐身功倉泛。[0009]第一作动筒3和第二作动筒6数量相等，数量为I?6个；其中一个第一作动筒3和一个第二作动筒6中需内置传感器，反馈位置值。
[0010]密封装置9数量为4个，为刷式密封装置、石墨密封装置或金属弹性片密封装置。
[0011]喷管宽高比I?20。
[0012]本发明的优点:
[0013]本发明所述的二元塞式矢量喷管，采用一套驱动系统和运动机构同时实现了二元塞式矢量喷管的喉道面积调节和矢量偏转功能，具有构件少，结构简单、运动安全可靠、密封性能好的优点，且具备隐身能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
[0015]图1 二元塞式矢量喷管结构示意图；
[0016]图2 二元塞式矢量喷管的喉道调节原理图；
[0017]图3新型塞式矢量喷管的矢量偏转原理图；
[0018]图4为二元塞式矢量喷管结构示意图的A向视图。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]本发明提供了一种二元塞式矢量喷管，其特征在于:所述的二元塞式矢量喷管，包括圆转方段1、壁面固定段2、第一作动筒3、上壁面滑动段4、喷管侧壁5、第二作动筒6、下壁面滑动段7、塞锥8、密封装置9，具体为:
[0021]圆转方段I作为整个喷管的支撑构件；壁面固定段2连接在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6 —端与壁面固定段2固连在一起,第一作动筒3另一端与上壁面滑动段4固连在一起，第二作动筒6另一端与下壁面滑动段7固连在一起；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7分别通过滑动副与壁面固定段2连接在一起；喷管侧壁5固连在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6同步运动时，驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7同步前后滑动，实现对喷管喉道面积的调节；第一作动筒3和第二作动筒6异步运动时，分别驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7做异步前后滑动，在保证喷管喉道面积不变的情况下，实现喷管的矢量偏转功能；塞锥8与喷管侧壁5固连在一起；密封装置9固连在上壁面滑动段4和下壁面滑动段7左右两侧面上，实现喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7在任意位置与侧壁5之间的密封。
[0022]壁面固定段2数量为2个，上下各一个；壁面固定段2上开有外侧口窄、内侧口宽的导轨槽，槽的截面形式可以为:凸字型，导轨槽数量为2个。
[0023]上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上分别连接有与壁面固定段2上导轨槽相配合的滑块，滑块截面形式与导轨截面相同，滑块插在壁面固定段2的导轨槽滑中；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上的滑块数量分别与壁面固定段2上的导轨槽数量相等，为2个。
[0024]喷管侧壁5数量为2个，左右各一个；侧壁5为锯齿修型结构，使喷管具备隐身功倉泛。
[0025]第一作动筒3和第二作动筒6数量相等，数量为I个；其中一个第一作动筒3和一个第二作动筒6中需内置传感器，反馈位置值。
[0026]密封装置9数量为4个，为刷式密封装置、石墨密封装置或金属弹性片密封装置。
[0027]喷管宽高比I。
[0028]实施例2
[0029]本发明提供了一种二元塞式矢量喷管，其特征在于:所述的二元塞式矢量喷管，包括圆转方段1、壁面固定段2、第一作动筒3、上壁面滑动段4、喷管侧壁5、第二作动筒6、下壁面滑动段7、塞锥8、密封装置9，具体为:
[0030]圆转方段I作为整个喷管的支撑构件；壁面固定段2连接在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6 —端与壁面固定段2固连在一起,第一作动筒3另一端与上壁面滑动段4固连在一起，第二作动筒6另一端与下壁面滑动段7固连在一起；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7分别通过滑动副与壁面固定段2连接在一起；喷管侧壁5固连在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6同步运动时，驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7同步前后滑动，实现对喷管喉道面积的调节；第一作动筒3和第二作动筒6异步运动时，分别驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7做异步前后滑动，在保证喷管喉道面积不变的情况下，实现喷管的矢量偏转功能；塞锥8与喷管侧壁5固连在一起；密封装置9固连在上壁面滑动段4和下壁面滑动段7左右两侧面上，实现喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7在任意位置与侧壁5之间的密封。
[0031]壁面固定段2数量为2个，上下各一个；壁面固定段2上开有外侧口窄、内侧口宽的导轨槽，槽的截面形式为:梯型，导轨槽数量为5个。
[0032]上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上分别连接有与壁面固定段2上导轨槽相配合的滑块，滑块截面形式与导轨截面相同，滑块插在壁面固定段2的导轨槽滑中；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上的滑块数量分别与壁面固定段2上的导轨槽数量相等，为5个。
[0033]喷管侧壁5数量为2个，左右各一个；侧壁5为锯齿修型结构，使喷管具备隐身功倉泛。
[0034]第一作动筒3和第二作动筒6数量相等，数量为3个；其中一个第一作动筒3和一个第二作动筒6中需内置传感器，反馈位置值。
[0035]密封装置9数量为4个，为刷式密封装置、石墨密封装置或金属弹性片密封装置。
[0036]喷管宽高比10。
[0037]实施例3
[0038]本发明提供了一种二元塞式矢量喷管，其特征在于:所述的二元塞式矢量喷管，包括圆转方段1、壁面固定段2、第一作动筒3、上壁面滑动段4、喷管侧壁5、第二作动筒6、下壁面滑动段7、塞锥8、密封装置9，具体为:
[0039]圆转方段I作为整个喷管的支撑构件；壁面固定段2连接在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6 —端与壁面固定段2固连在一起,第一作动筒3另一端与上壁面滑动段4固连在一起，第二作动筒6另一端与下壁面滑动段7固连在一起；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7分别通过滑动副与壁面固定段2连接在一起；喷管侧壁5固连在圆转方段I上；第一作动筒3和第二作动筒6同步运动时，驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7同步前后滑动，实现对喷管喉道面积的调节；第一作动筒3和第二作动筒6异步运动时，分别驱动喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7做异步前后滑动，在保证喷管喉道面积不变的情况下，实现喷管的矢量偏转功能；塞锥8与喷管侧壁5固连在一起；密封装置9固连在上壁面滑动段4和下壁面滑动段7左右两侧面上，实现喷管上壁面滑动段4和下壁面滑动段7在任意位置与侧壁5之间的密封。
[0040]壁面固定段2数量为2个，上下各一个；壁面固定段2上开有外侧口窄、内侧口宽的导轨槽，槽的截面形式为:椭圆形，导轨槽数量为10个。
[0041]上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上分别连接有与壁面固定段2上导轨槽相配合的滑块，滑块截面形式与导轨截面相同，滑块插在壁面固定段2的导轨槽滑中；上壁面滑动段4和下壁面滑动段7上的滑块数量分别与壁面固定段2上的导轨槽数量相等，为10个。
[0042]喷管侧壁5数量为2个，左右各一个；侧壁5为锯齿修型结构，使喷管具备隐身功倉泛。
[0043]第一作动筒3和第二作动筒6数量相等，数量为6个；其中一个第一作动筒3和一个第二作动筒6中需内置传感器，反馈位置值。
[0044]密封装置9数量为4个，为刷式密封装置、石墨密封装置或金属弹性片密封装置。
[0045]喷管宽高比20。
【权利要求】
1.一种二元塞式矢量喷管，其特征在于:所述的二元塞式矢量喷管，包括圆转方段(I)、壁面固定段(2)、第一作动筒(3)、上壁面滑动段(4)、喷管侧壁(5)、第二作动筒(6)、下壁面滑动段(7)、塞锥(8)、密封装置(9)，具体为: 圆转方段(I)作为整个喷管的支撑构件；壁面固定段(2)连接在圆转方段(I)上；第一作动筒(3)和第二作动筒(6) —端与壁面固定段(2)固连在一起,第一作动筒(3)另一端与上壁面滑动段(4)固连在一起，第二作动筒(6)另一端与下壁面滑动段(7)固连在一起；上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)分别通过滑动副与壁面固定段(2)连接在一起；喷管侧壁(5)固连在圆转方段(I)上；第一作动筒(3)和第二作动筒(6)同步运动时，驱动喷管上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)同步前后滑动，实现对喷管喉道面积的调节；第一作动筒(3)和第二作动筒(6)异步运动时，分别驱动喷管上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)做异步前后滑动，在保证喷管喉道面积不变的情况下，实现喷管的矢量偏转功能；塞锥(8)与喷管侧壁(5)固连在一起；密封装置(9)固连在上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)左右两侧面上，实现喷管上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)在任意位置与侧壁(5)之间的密封。
2.按照权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:壁面固定段(2)数量为2个，上下各一个；壁面固定段(2)上开有外侧口窄、内侧口宽的导轨槽，槽的截面形式为:凸字型、梯型、椭圆形，导轨槽数量为2?10个。
3.按照权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)上分别连接有与壁面固定段(2)上导轨槽相配合的滑块，滑块截面形式与导轨截面相同，滑块插在壁面固定段(2)的导轨槽滑中；上壁面滑动段(4)和下壁面滑动段(7)上的滑块数量分别与壁面固定段(2)上的导轨槽数量相等，为2?10个。
4.按照权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:喷管侧壁(5)数量为2个，左右各一个；侧壁(5)为锯齿修型结构，使喷管具备隐身功能。
5.按照权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:第一作动筒(3)和第二作动筒(6)数量相等，数量为I?6个；其中一个第一作动筒(3)和一个第二作动筒(6)中需内置传感器，反馈位置值。
6.按照权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:密封装置(9)数量为4个，为刷式密封装置、石墨密封装置或金属弹性片密封装置。
7.按照权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于:喷管宽高比I?20。
【文档编号】F02K1/78GK103696879SQ201310657315
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】杜桂贤, 金文栋, 赵春生, 徐速 申请人:中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所