CN103696878B - 一种轴对称收扩喷管 - Google Patents
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Abstract
一种轴对称收扩喷管，其特征在于：主要由筒体、驱动调节机构、密封构件、中心遮挡构件和外部整流构件组成，具体为：筒体前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；驱动调节机构主要由作动筒、同步调节环、拉杆、收敛调节片、气压作动筒和扩张调节片组成；密封构件主要由收敛密封片和扩张密封片组成，主要用于喷管内部气流的密封；扩张密封片位于周向均布的扩张调节片内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧扩张调节片连接。本发明的优点：不影响常规轴对称收扩喷管喉道面积调节范围，具有良好的隐身能力，弥补常规轴对称收扩喷管隐身功能缺陷，同时兼具结构简单、可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机喷管领域，特别涉及了一种轴对称收扩喷管。
背景技术
传统的航空发动机轴对称收扩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。而常规的轴对称塞式喷管，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，致使影响发动机的工作点。所以为了弥补常规轴对称收扩喷管和常规轴对称塞式喷管的确定，需设计一种具有良好隐身能力，而又不影响喷管喉道面积调节范围的轴对称收扩喷管。
发明内容
本发明的目的是提供一种轴对称收扩喷管，不影响常规轴对称收扩喷管喉道面积调节范围，具有良好的隐身能力，弥补常规轴对称收扩喷管隐身功能缺陷，同时兼具结构简单、可靠性高的优点。
本发明提供了一种轴对称收扩喷管，其特征在于：主要由筒体1、驱动调节机构、密封构件、中心遮挡构件和外部整流构件组成，具体为：
筒体1前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；
驱动调节机构主要由作动筒2、同步调节环3、拉杆4、收敛调节片5、气压作动筒6和扩张调节片8组成；其中，作动筒2沿喷管周向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体1外壁上，后端连接在同步调节环3上；同步调节环3后端通过转动副与拉杆4连接；拉杆4沿喷管周向均布，另一端通过转动副与收敛调节片5外侧中段连接；收敛调节片5前端通过转动副与筒体1后端连接，后端通过转动副与扩张调节片8连接；气压作动筒6前端通过转动副连接在收敛调节片5外侧中段，后端通过与扩张调节片8；周向均布的相邻两个扩张调节片8外侧中后段通过同步机构连接在一起；作动筒2同步伸缩驱动同步调节环3通过拉杆4带动收敛调节片5绕前端转动副转动，实现喉道面积调节，扩张调节片8在喷管内流道气流压力作用下通过气压作动筒6实现出口面积自动平衡调节；
密封构件主要由收敛密封片12和扩张密封片13组成，主要用于喷管内部气流的密封；收敛密封片12位于周向均布的收敛调节片5内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧收敛调节片5连接；扩张密封片13位于周向均布的扩张调节片8内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧扩张调节片8连接；
中心遮挡构件主要由支架10和薄壁旋流中心体11组成；薄壁旋流中心体11通过支架10固定连接在筒体1后段，主要用于对喷管以前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能；
外部整流构件主要由外调节片前段7和外调节片后段9组成，主要用于喷管外侧气流的整流；其中，外调节片前段7前端通过转动副连接在筒体1后段外侧，后段通过滑动副与外调节片后段9前段连接；外调节片后段9后段通过转动副与扩张调节片8尾段外侧连接。
作动筒2沿喷管周向布置，数量为3～18个。
拉杆4沿喷管周向均布，数量为6～30个。
收敛调节片5沿喷管周向均布，数量为6～30个。
扩张调节片8沿喷管周向均布，数量与收敛调节片5相同。
扩张调节片8后端进行锯齿修型。
气压作动筒沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同或是其2倍。
薄壁旋流中心体11为内部旋流结构，旋流叶片周向布置，数量为3～20个。
薄壁旋流中心体11尾部进行锯齿修型。
薄壁旋流中心体11筒壁为中空结构，并通有冷却气。
薄壁旋流中心体11内部旋流叶片为中空结构，并通有冷却气。
支架10沿喷管周向布置，数量为1～8个。
支架10为中空结构，并通有冷却气。
外调节片前段7沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9后段进行锯齿修型。
本发明的优点：
不影响常规轴对称收扩喷管喉道面积调节范围，具有良好的隐身能力，弥补常规轴对称收扩喷管隐身功能缺陷，同时兼具结构简单、可靠性高的优点。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为轴对称收扩喷管主视图；
图2为轴对称收扩喷管正等侧轴向视图；
图3为轴对称收扩喷管薄壁旋流中心体后视图；
图4为轴对称收扩喷管薄壁旋流中心体局部剖视图；
图5为轴对称收扩喷管薄壁旋流中心体后视轴向视图；
图6为轴对称收扩喷管薄壁旋流中心体前视轴向视图。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种轴对称收扩喷管，其特征在于：主要由筒体1、驱动调节机构、密封构件、中心遮挡构件和外部整流构件组成，具体为：
筒体1前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；
驱动调节机构主要由作动筒2、同步调节环3、拉杆4、收敛调节片5、气压作动筒6和扩张调节片8组成；其中，作动筒2沿喷管周向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体1外壁上，后端连接在同步调节环3上；同步调节环3后端通过转动副与拉杆4连接；拉杆4沿喷管周向均布，另一端通过转动副与收敛调节片5外侧中段连接；收敛调节片5前端通过转动副与筒体1后端连接，后端通过转动副与扩张调节片8连接；气压作动筒6前端通过转动副连接在收敛调节片5外侧中段，后端通过与扩张调节片8；周向均布的相邻两个扩张调节片8外侧中后段通过同步机构连接在一起；作动筒2同步伸缩驱动同步调节环3通过拉杆4带动收敛调节片5绕前端转动副转动，实现喉道面积调节，扩张调节片8在喷管内流道气流压力作用下通过气压作动筒6实现出口面积自动平衡调节；
密封构件主要由收敛密封片12和扩张密封片13组成，主要用于喷管内部气流的密封；收敛密封片12位于周向均布的收敛调节片5内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧收敛调节片5连接；扩张密封片13位于周向均布的扩张调节片8内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧扩张调节片8连接；
中心遮挡构件主要由支架10和薄壁旋流中心体11组成；薄壁旋流中心体11通过支架10固定连接在筒体1后段，主要用于对喷管以前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能；
外部整流构件主要由外调节片前段7和外调节片后段9组成，主要用于喷管外侧气流的整流；其中，外调节片前段7前端通过转动副连接在筒体1后段外侧，后段通过滑动副与外调节片后段9前段连接；外调节片后段9后段通过转动副与扩张调节片8尾段外侧连接。
作动筒2沿喷管周向布置，数量为3个。
拉杆4沿喷管周向均布，数量为6个。
收敛调节片5沿喷管周向均布，数量为6个。
扩张调节片8沿喷管周向均布，数量与收敛调节片5相同。
扩张调节片8后端进行锯齿修型。
气压作动筒沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同或是其2倍。
薄壁旋流中心体11为内部旋流结构，旋流叶片周向布置，数量为3个。
薄壁旋流中心体11尾部进行锯齿修型。
薄壁旋流中心体11筒壁为中空结构，并通有冷却气。
薄壁旋流中心体11内部旋流叶片为中空结构，并通有冷却气。
支架10沿喷管周向布置，数量为1个。
支架10为中空结构，并通有冷却气。
外调节片前段7沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9后段进行锯齿修型。
实施例2
本发明提供了一种轴对称收扩喷管，其特征在于：主要由筒体1、驱动调节机构、密封构件、中心遮挡构件和外部整流构件组成，具体为：
筒体1前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；
驱动调节机构主要由作动筒2、同步调节环3、拉杆4、收敛调节片5、气压作动筒6和扩张调节片8组成；其中，作动筒2沿喷管周向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体1外壁上，后端连接在同步调节环3上；同步调节环3后端通过转动副与拉杆4连接；拉杆4沿喷管周向均布，另一端通过转动副与收敛调节片5外侧中段连接；收敛调节片5前端通过转动副与筒体1后端连接，后端通过转动副与扩张调节片8连接；气压作动筒6前端通过转动副连接在收敛调节片5外侧中段，后端通过与扩张调节片8；周向均布的相邻两个扩张调节片8外侧中后段通过同步机构连接在一起；作动筒2同步伸缩驱动同步调节环3通过拉杆4带动收敛调节片5绕前端转动副转动，实现喉道面积调节，扩张调节片8在喷管内流道气流压力作用下通过气压作动筒6实现出口面积自动平衡调节；
密封构件主要由收敛密封片12和扩张密封片13组成，主要用于喷管内部气流的密封；收敛密封片12位于周向均布的收敛调节片5内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧收敛调节片5连接；扩张密封片13位于周向均布的扩张调节片8内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧扩张调节片8连接；
中心遮挡构件主要由支架10和薄壁旋流中心体11组成；薄壁旋流中心体11通过支架10固定连接在筒体1后段，主要用于对喷管以前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能；
外部整流构件主要由外调节片前段7和外调节片后段9组成，主要用于喷管外侧气流的整流；其中，外调节片前段7前端通过转动副连接在筒体1后段外侧，后段通过滑动副与外调节片后段9前段连接；外调节片后段9后段通过转动副与扩张调节片8尾段外侧连接。
作动筒2沿喷管周向布置，数量为10个。
拉杆4沿喷管周向均布，数量为20个。
收敛调节片5沿喷管周向均布，数量为20个。
扩张调节片8沿喷管周向均布，数量与收敛调节片5相同。
扩张调节片8后端进行锯齿修型。
气压作动筒沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同或是其2倍。
薄壁旋流中心体11为内部旋流结构，旋流叶片周向布置，数量为10个。
薄壁旋流中心体11尾部进行锯齿修型。
薄壁旋流中心体11筒壁为中空结构，并通有冷却气。
薄壁旋流中心体11内部旋流叶片为中空结构，并通有冷却气。
支架10沿喷管周向布置，数量为4个。
支架10为中空结构，并通有冷却气。
外调节片前段7沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9后段进行锯齿修型。
实施例3
本发明提供了一种轴对称收扩喷管，其特征在于：主要由筒体1、驱动调节机构、密封构件、中心遮挡构件和外部整流构件组成，具体为：
筒体1前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；
驱动调节机构主要由作动筒2、同步调节环3、拉杆4、收敛调节片5、气压作动筒6和扩张调节片8组成；其中，作动筒2沿喷管周向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体1外壁上，后端连接在同步调节环3上；同步调节环3后端通过转动副与拉杆4连接；拉杆4沿喷管周向均布，另一端通过转动副与收敛调节片5外侧中段连接；收敛调节片5前端通过转动副与筒体1后端连接，后端通过转动副与扩张调节片8连接；气压作动筒6前端通过转动副连接在收敛调节片5外侧中段，后端通过与扩张调节片8；周向均布的相邻两个扩张调节片8外侧中后段通过同步机构连接在一起；作动筒2同步伸缩驱动同步调节环3通过拉杆4带动收敛调节片5绕前端转动副转动，实现喉道面积调节，扩张调节片8在喷管内流道气流压力作用下通过气压作动筒6实现出口面积自动平衡调节；
密封构件主要由收敛密封片12和扩张密封片13组成，主要用于喷管内部气流的密封；收敛密封片12位于周向均布的收敛调节片5内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧收敛调节片5连接；扩张密封片13位于周向均布的扩张调节片8内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧扩张调节片8连接；
中心遮挡构件主要由支架10和薄壁旋流中心体11组成；薄壁旋流中心体11通过支架10固定连接在筒体1后段，主要用于对喷管以前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能；
外部整流构件主要由外调节片前段7和外调节片后段9组成，主要用于喷管外侧气流的整流；其中，外调节片前段7前端通过转动副连接在筒体1后段外侧，后段通过滑动副与外调节片后段9前段连接；外调节片后段9后段通过转动副与扩张调节片8尾段外侧连接。
作动筒2沿喷管周向布置，数量为18个。
拉杆4沿喷管周向均布，数量为30个。
收敛调节片5沿喷管周向均布，数量为30个。
扩张调节片8沿喷管周向均布，数量与收敛调节片5相同。
扩张调节片8后端进行锯齿修型。
气压作动筒沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同或是其2倍。
薄壁旋流中心体11为内部旋流结构，旋流叶片周向布置，数量为20个。
薄壁旋流中心体11尾部进行锯齿修型。
薄壁旋流中心体11筒壁为中空结构，并通有冷却气。
薄壁旋流中心体11内部旋流叶片为中空结构，并通有冷却气。
支架10沿喷管周向布置，数量为8个。
支架10为中空结构，并通有冷却气。
外调节片前段7沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9沿喷管周向均布，数量与扩张调节片8相同。
外调节片前段9后段进行锯齿修型。
Claims (1)
1.一种轴对称收扩喷管，其特征在于：主要由筒体(1)、驱动调节机构、密封构件、中心遮挡构件和外部整流构件组成，具体为：
筒体(1)前端与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；
驱动调节机构主要由作动筒(2)、同步调节环(3)、拉杆(4)、收敛调节片(5)、气压作动筒(6)和扩张调节片(8)组成；其中，作动筒(2)沿喷管周向布置，前端通过机械连接方式连接在筒体(1)外壁上，后端连接在同步调节环(3)上；同步调节环(3)后端通过转动副与拉杆(4)连接；拉杆(4)沿喷管周向均布，另一端通过转动副与收敛调节片(5)外侧中段连接；收敛调节片(5)前端通过转动副与筒体(1)后端连接，后端通过转动副与扩张调节片(8)连接；气压作动筒(6)前端通过转动副连接在收敛调节片(5)外侧中段，后端通过转动副与扩张调节片(8)；周向均布的相邻两个扩张调节片(8)外侧中后段通过同步机构连接在一起；作动筒(2)同步伸缩驱动同步调节环(3)通过拉杆(4)带动收敛调节片(5)绕前端转动副转动，实现喉道面积调节，扩张调节片(8)在喷管内流道气流压力作用下通过气压作动筒(6)实现出口面积自动平衡调节；
密封构件主要由收敛密封片(12)和扩张密封片(13)组成，主要用于喷管内部气流的密封；收敛密封片(12)位于周向均布的收敛调节片(5)内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧收敛调节片(5)连接；扩张密封片(13)位于周向均布的扩张调节片(8)内侧和其之间，通过常规的协动压紧机构与相邻两侧扩张调节片(8)连接；
中心遮挡构件主要由支架(10)和薄壁旋流中心体(11)组成；薄壁旋流中心体(11)通过支架(10)固定连接在筒体(1)后段，主要用于对喷管以前热端构件的遮挡，从而实现良好的隐身功能；
外部整流构件主要由外调节片前段(7)和外调节片后段(9)组成，主要用于喷管外侧气流的整流；其中，外调节片前段(7)前端通过转动副连接在筒体(1)后段外侧，后端通过滑动副与外调节片后段(9)前端连接；外调节片后段(9)后端通过转动副与扩张调节片(8)尾段外侧连接；作动筒(2)沿喷管周向布置，数量为3～18个；拉杆(4)沿喷管周向均布，数量为6～30个；收敛调节片(5)沿喷管周向均布，数量为6～30个；扩张调节片(8)沿喷管周向均布，数量与收敛调节片(5)相同；扩张调节片(8)后端进行锯齿修型；气压作动筒沿喷管周向均布，数量与扩张调节片(8)相同或是其2倍；薄壁旋流中心体(11)为内部旋流结构，旋流叶片周向布置，数量为3～20个；薄壁旋流中心体(11)尾部进行锯齿修型；薄壁旋流中心体(11)筒壁为中空结构，并通有冷却气。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |