一种新型二元矢量喷管的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种新型二元矢量喷管，包括圆转方筒体、同步作动筒、连杆机构、收敛调节板、矢量作动筒、连杆机构、侧壁、扩张调节板、二元遮挡旋流中心体结构、支架和喷管外罩。圆转方筒体作为整个喷管的支撑构件；同步作动筒、连杆机构、收敛调节板、矢量作动筒、连杆机构和扩张调节板作为主要承力调节机构实现喉道调节和出口面积调节以及矢量偏转；二元遮挡旋流中心体结构用于对喷管前端热端构件进行遮挡。本发明优点在于：不影响常规二元矢量喷管喉道面积调节范围，具有良好的隐身能力，弥补常规二元矢量喷管隐身功能缺陷，同时兼具结构简单、可靠性高的优点。
【专利说明】一种新型二元矢量喷管
【技术领域】
[0001]本发明涉及属于航空发动机喷管领域，涉及一种新型二元矢量喷管。
【背景技术】
[0002]传统的航空发动机二元矢量喷管由于内部中空结构，不能对前端热端构件进行有效遮挡，致使其隐身能力很弱。而常规的二元塞式矢量喷管，仅是在喷管中心增加了封闭中心体，但是由于此种封闭中心体横截面积较大，严重影响了喷管喉道面积的调节范围，从而影响发动机的工作点。所以为了弥补常规二元矢量喷管和常规二元塞式矢量喷管的缺陷，需设计一种不影响常规二元矢量喷管喉道面积调节范围，具有良好隐身能力的新型二元矢量喷管。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种新型二元矢量喷管，不影响常规二元矢量喷管喉道面积调节范围，具有良好的隐身能力，弥补常规二元矢量喷管隐身功能缺陷，同时兼具结构简单、可靠性高的优点。
[0004]本发明提供的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，包括圆转方筒体1、收敛段调节机构、扩张段调节机构、中心遮挡构件、侧壁7和喷管外罩11。具体为:
[0005]圆转方筒体I前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件。
[0006]收敛段调节机构包括同步作动筒2、连杆机构3和收敛调节板4。其中，同步作动筒2沿调节板转轴轴线方向布置，前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体I外壁上，后端通过转动副与连杆机构3连接；收敛调节板4前端通过转动副连接在圆转方筒体I上，连杆机构3沿调节板转轴轴线方向布置，另一端通过转动副与收敛调节板4外侧中段连接，同步作动筒2同步伸缩通过连杆机构3带动收敛调节板4绕前端转动副转动，实现喉道面积调节。
[0007]扩张段调节机构包括矢量作动筒5、连杆机构6、和扩张调节板8。其中，矢量作动筒5沿调节板转轴轴线方向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体I安装边上，后端通过转动副与连杆机构6连接；扩张调节板8前端通过转动副与收敛调节板4末端连接，连杆机构6沿调节板转轴轴线方向布置，另一端通过转动副与扩张调节板8外侧中段连接；喷管上下两组矢量作动筒5同步或异步伸缩通过连杆机构6带动扩张调节板8完成常规收扩和矢量偏转。
[0008]中心遮挡构件包括支架10和二元遮挡旋流中心体结构9。二元遮挡旋流中心体结构9通过支架10固定连接在圆转方筒体I上，二元遮挡旋流中心体结构9为内部旋流结构，遮挡旋流叶形结构沿薄壁筒体周向布置，遮挡旋流叶形结构前端截面和后端截面在周向上成一定角度，以使遮挡旋流叶形结构对喷管前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能。
[0009]侧壁7采用固定连接，主要用于构成内流道，同时起到固定喷管外罩11和密封的作用。[0010]喷管外罩11主要用于喷管外侧气流的整流和遮挡高温调节板的作用。其中，喷管外罩11固定连接在侧壁7上。
[0011]所述同步作动筒2沿调节板转轴轴线方向布置，上下对称分布，数量为4?6个。
[0012]所述矢量作动筒5沿调节板转轴轴线方向布置，上下对称分布，数量为4?6个。
[0013]所述连杆机构3沿调节板转轴方向布置，上下对称分布，数量与作动筒2相同。
[0014]所述连杆机构6沿调节板转轴方向布置，上下对称分布，数量与作动筒5相同。
[0015]所述二元遮挡旋流中心体结构9内部遮挡旋流叶形结构沿薄壁筒体周向布置，数量为2?20个，遮挡旋流叶形结构上可布置气膜孔。
[0016]所述二元遮挡旋流中心体结构9薄壁筒体为中空结构，并通有冷却气。
[0017]所述二元遮挡旋流中心体结构9内部遮挡旋流叶形结构为中空结构，内部空间与薄壁筒体结构内部空间相通,并通有冷却气。
[0018]所述支架10沿喷管周向布置，数量为4?8个。
[0019]所述支架10为中空结构，内部空间与薄壁筒体结构内部空间相通，并通有冷却气。
[0020]所述侧壁7内可布置冷气流道，侧壁7内流道面可布置气膜孔
[0021]所述扩张调节板8尾部进行锯齿修型。
[0022]所述侧壁7尾部进行锯齿修型。
[0023]本发明优点在于:保证常规二元矢量喷管喉道面积调节范围，具有良好的隐身能力，弥补常规二元矢量喷管隐身功能缺陷，同时兼具结构简单、可靠性高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1本发明主视图
[0025]图2本发明正二测视图
[0026]图3本发明后视图
[0027]图4本发明二元遮挡旋流中心体结构9后视图
[0028]图5本发明二元遮挡旋流中心体结构9局部剖视图
[0029]图6本发明二元遮挡旋流中心体结构9后视轴向视图
[0030]图7本发明二元遮挡旋流中心体结构9前视轴向视图
【具体实施方式】
[0031]实施例
[0032]一种新型二元矢量喷管，主要由圆转方筒体1、收敛段调节机构、扩张段调节机构、中心遮挡构件、侧壁7和喷管外罩11组成。具体为:
[0033]圆转方筒体I前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件。
[0034]收敛段调节机构主要由同步作动筒2、连杆机构3和收敛调节板4组成。其中，同步作动筒2沿调节板转轴轴线方向布置，前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体I外壁上，后端通过转动副与连杆机构3连接；收敛调节板4前端通过转动副连接在圆转方筒体I上，连杆机构3沿调节板转轴轴线方向布置，另一端通过转动副与收敛调节板4外侧中段连接，同步作动筒2同步伸缩通过连杆机构3带动收敛调节板4绕前端转动副转动,实现喉道面积调节。
[0035]扩张段调节机构主要由矢量作动筒5、连杆机构6、和扩张调节板8组成。其中，矢量作动筒5沿调节板转轴轴线方向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体I安装边上，后端通过转动副与连杆机构6连接；扩张调节板8前端通过转动副与收敛调节板4末端连接，连杆机构6沿调节板转轴轴线方向布置，另一端通过转动副与扩张调节板8外侧中段连接；喷管上下两组矢量作动筒5同步或异步伸缩通过连杆机构6带动扩张调节板8完成常规收扩和矢量偏转。
[0036]中心遮挡构件主要由支架10和二元遮挡旋流中心体结构9组成。二元遮挡旋流中心体结构9通过支架10固定连接在圆转方筒体I上，二元遮挡旋流中心体结构9为内部旋流结构，遮挡旋流叶形结构沿薄壁筒体周向布置，遮挡旋流叶形结构前端截面和后端截面在周向上成一定角度，以使遮挡旋流叶形结构对喷管前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能。
[0037]侧壁7采用固定连接，主要用于构成内流道，同时起到固定喷管外罩11和密封的作用。
[0038]喷管外罩11主要用于喷管外侧气流的整流和遮挡高温调节板的作用。其中，喷管外罩11固定连接在侧壁7上。
[0039]所述同步作动筒2沿调节板转轴轴线方向布置，上下对称分布，数量为4?6个。
[0040]所述矢量作动筒5沿调节板转轴轴线方向布置，上下对称分布，数量为4?6个。
[0041]所述连杆机构3沿调节板转轴方向布置，上下对称分布，数量与作动筒2相同。
[0042]所述连杆机构6沿调节板转轴方向布置，上下对称分布，数量与作动筒5相同。
[0043]所述二元遮挡旋流中心体结构9内部遮挡旋流叶形结构沿薄壁筒体周向布置，数量为2?20个，遮挡旋流叶形结构上可布置气膜孔。
[0044]所述二元遮挡旋流中心体结构9薄壁筒体为中空结构，并通有冷却气。
[0045]所述二元遮挡旋流中心体结构9内部遮挡旋流叶形结构为中空结构，内部空间与薄壁筒体结构内部空间相通,并通有冷却气。
[0046]所述支架10沿喷管周向布置，数量为4?8个。
[0047]所述支架10为中空结构，内部空间与薄壁筒体结构内部空间相通，并通有冷却气。
[0048]所述侧壁7内可布置冷气流道，侧壁7内流道面可布置气膜孔
[0049]所述扩张调节板8尾部进行锯齿修型。
[0050]所述侧壁7尾部进行锯齿修型。
【权利要求】
1.一种新型二元矢量喷管，其特征在于，包括圆转方筒体(1)、同步作动筒(2)、连杆机构(3)、收敛调节板(4)、矢量作动筒(5)、连杆机构(6)、侧壁(7)、扩张调节板(8)、二元遮挡旋流中心体结构(9)、支架(10)和喷管外罩(11)； 圆转方筒体(1)前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件； 收敛段调节机构包括同步作动筒(2)、连杆机构(3)和收敛调节板(4);其中，同步作动筒(2)沿调节板转轴轴线方向布置，前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体(1)外壁上，后端通过转动副与连杆机构(3)连接；收敛调节板(4)前端通过转动副连接在圆转方筒体(I)上，连杆机构(3)沿调节板转轴轴线方向布置，另一端通过转动副与收敛调节板(4)外侧中段连接，同步作动筒(2)同步伸缩通过连杆机构(3)带动收敛调节板(4)绕前端转动副转动，实现喉道面积调节； 扩张段调节机构包括矢量作动筒(5)、连杆机构(6)、和扩张调节板(8);其中，矢量作动筒(5)沿调节板转轴轴线方向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体(1)安装边上，后端通过转动副与连杆机构(6)连接；扩张调节板(8)前端通过转动副与收敛调节板(4)末端连接，连杆机构(6)沿调节板转轴轴线方向布置，另一端通过转动副与扩张调节板(8)外侧中段连接；喷管上下两组矢量作动筒(5)同步或异步伸缩通过连杆机构(6)带动扩张调节板(8)完成常规收扩和矢量偏转； 中心遮挡构件包括支架(10)和二元遮挡旋流中心体结构(9) ;二元遮挡旋流中心体结构(9)通过支架(10)固定连接在圆转方筒体(1)上，二元遮挡旋流中心体结构(9)为内部旋流结构，遮挡旋流叶形结构沿薄壁筒体周向布置，遮挡旋流叶形结构前端截面和后端截面在周向上成一定角 度，以使遮挡旋流叶形结构对喷管前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能； 侧壁(7)采用固定连接，主要用于构成内流道，同时起到固定喷管喷管外罩(11)和密封的作用； 喷管外罩(11)主要用于喷管外侧气流的整流和遮挡高温调节板的作用；其中，喷管外罩(11)固定连接在侧壁(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，同步作动筒(2)和连杆机构(3)沿调节板转轴轴线方向布置，上下对称分布，数量相同为4~6个。
3.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，矢量作动筒(5)和连杆机构(6)沿调节板转轴轴线方向布置，上下对称分布，数量相同为4~6个。
4.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，二元遮挡旋流中心体结构(9)的薄壁筒体结构为中空结构，并通有冷却气。
5.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，二元遮挡旋流中心体结构(9)内部遮挡旋流叶形结构沿薄壁筒体结构周向布置，数量为2~20个，遮挡旋流叶形结构壁面上布置气膜孔。
6.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，二元遮挡旋流中心体结构(9)内部遮挡旋流叶形结构为中空结构，内部空间与薄壁筒体结构内部空间相通，并通有冷却气。
7.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，支架(10)为中空结构，内部空间与薄壁筒体结构内部空间相通，并通有冷却气，支架(10)沿喷管周向布置，数量为4~8个。
8.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，侧壁(7)内可布置冷气流道，侧壁(7)内流道面可布置气膜孔。
9.根据权利要求1所述的一种新型二元矢量喷管，其特征在于，扩张调节板(8)和侧壁(7)尾部进行锯齿 修型。
【文档编号】F02K1/16GK104033279SQ201410246807
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】任利锋, 赵春生, 金文栋 申请人:中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所