一种二元喷管喉道高度测量方法与流程

本申请属于航空发动机喷管领域，特别涉及一种二元喷管喉道高度测量方法。

背景技术：

1、喷管面积对发动机进气流量、低压转速等性能参数具有极大影响，因此发动机需要根据不同状态对喷管面积进行调节，使发动机不同状态匹配合适的喷口面积，为了获得准确的喷口面积，在试验前需要对喷口面积进行测量标定，因此快速、精确的测量出喷管面积成为试验的重要环节，不仅可以影响发动机性能，甚至可以影响发动机安全。

2、二元喷管长度l为固定值，高度h随着作动筒伸出、缩进进行调节，喷管面积s＝l×h，试验前需要测量最小及最大喷管喉道高度用于控制软件进行拟合计算，保证试验过程中实际喷管面积与显示值相等。喷管每次装配后或长时间稳定运转后均需进行喉道高度测量，完成该项工作每次需要2小时，极大的影响试验效率。

3、喷管喉道高度包含隔热屏距承力板的高度，因此真实高度＝实际测量值+上、下隔热屏距承力板内侧高度(见图1)。现有技术中采用可固定伸缩杆进行高度间接测量(见图2)，固定后取下采用游标卡尺进行测量(见图3)。该种方法存在以下缺点：

4、a)采用伸缩杆测量方式为间接测量，极大的降低了测量准确度；

5、b)该方法需人工登高作业，风险性大；

6、c)伸缩杆及测量设备需单独设计加工，增加成本；

7、d)伸缩杆在固定高度后需锁紧，因存在登高作业锁紧后须交由其他工作人员进行测量，且需要多次测量取平均值，极大消耗时间成本及人力成本；

8、e)隔热屏长时间工作易发生弯曲变形，此时隔热屏距承力板内侧高度发生变化，采用理论值进行计算可导致测量值距真实值出现较大偏差。

9、基于以上现状，急需设计一项高效、安全、精确的测量方法。

10、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。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种二元喷管喉道高度测量方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

2、本申请的技术方案是：

3、一种二元喷管喉道高度测量方法，包括：

4、在喷管侧壁加工刻度线；

5、通过所述刻度线实时读取喷管喉道高度h。

6、在本申请的至少一个实施例中，所述刻度线为以喷管支撑轴与喷管侧壁的交点为圆心，收敛段长度为半径的圆弧段。

7、在本申请的至少一个实施例中，通过以下方式确定所述刻度线上的刻度值：

8、以喷管支撑轴与喷管侧壁的交点为原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，构建直角坐标系；

9、则刻度线方程为：

10、x2+y2＝r2

11、其中，r为喷管收敛段长度；

12、获取喷管喉道高度计算公式为：

13、h＝2(h-y-m)

14、其中，h为喷管喉道高度，h为喷管侧壁高度的二分之一，m为承力板厚度；

15、通过多次测量y值，代入喷管喉道高度计算公式中，拟合出刻度线上的刻度值。

16、发明至少存在以下有益技术效果：

17、本申请的二元喷管喉道高度测量方法，极大的提高了喷管喉道面积测量精度，避免了间接测量带来的误差及隔热屏变形导致的测量偏差；提升了操作安全性，避免了登高作业；节约了成本，淘汰测量工具及伸缩杆；缩短了工作周期，通过直观读取数值即可完成测量工作。

技术特征：

1.一种二元喷管喉道高度测量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的二元喷管喉道高度测量方法，其特征在于，所述刻度线为以喷管支撑轴与喷管侧壁的交点为圆心，收敛段长度为半径的圆弧段。

3.根据权利要求2所述的二元喷管喉道高度测量方法，其特征在于，通过以下方式确定所述刻度线上的刻度值：

技术总结
本申请属于航空发动机喷管领域，特别涉及一种二元喷管喉道高度测量方法。包括：在喷管侧壁加工刻度线；通过所述刻度线实时读取喷管喉道高度h。所述刻度线为以喷管支撑轴与喷管侧壁的交点为圆心，收敛段长度为半径的圆弧段。本申请的二元喷管喉道高度测量方法，极大的提高了喷管喉道面积测量精度，避免了间接测量带来的误差及隔热屏变形导致的测量偏差；提升了操作安全性，避免了登高作业；节约了成本，淘汰测量工具及伸缩杆；缩短了工作周期，通过直观读取数值即可完成测量工作。

技术研发人员：何志强,刘作宏,姜华,高为民,朱赤洲,蔡承阳,白楚枫,许光磊,高巍,李岳松
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16