CN103940614A - 涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置 - Google Patents
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Abstract
一种属于航空设备技术领域的涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置，包括储气罐、锁紧气缸、舱内滑阀、冰弹填充发射舱、冰弹发射管、冰弹托杆、冰弹入口、滑阀槽、冰弹入口滑阀和手柄，冰弹发射管的入口与冰弹填充发射舱相连接，舱内滑阀、冰弹托杆均布置在冰弹填充发射舱内，锁紧气缸布置在冰弹填充发射舱的外部并与舱内滑阀连接在一起，冰弹入口、滑阀槽均布置在冰弹填充发射舱的相同侧壁上，冰弹入口滑阀布置在滑阀槽内，手柄与冰弹入口滑阀固结在一起。本发明通过控制高压气体来对冰弹产生冲击力，从而使得冰弹快速飞向目标靶，以实现冰弹撞击的效果。本发明试验装置简单，部件容易购买或加工，整个装置都容易实施，且成本较低。
Description
技术领域
本发明属于航空设备技术领域，具体地说，是一种通过控制高压气体来对冰弹产生冲击力，从而使得冰弹快速飞向目标靶的涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置。
背景技术
涡扇发动机全称为涡轮风扇发动机是飞机发动机的一种，由涡轮喷气发动机发展而成。与涡轮喷气比较，主要特点是首级压缩机的面积大很多，同时被用作为空气螺旋桨，将部分吸入的空气通过喷射引擎的外围向后推。发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道，仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。涡扇引擎最适合飞行速度400至1000公里时使用，因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。涡扇发动机具有推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗率低，飞机航程远的优点。
现在的飞机很多都使用涡轮风扇发动机，而鸟类飞行时很有可能被这种喷气式发动机强大的吸力吸过去，然后不可避免地撞断（并不是绝对会撞断）喷气式发动机最前面的结构—压气叶片，样子像扇叶很多的风扇。把其中一片撞断后，这片断掉的扇叶顺着发动机的吸力向发动机内部飞去，由于吸力很大，飞机向前的速度也快，所以说相对速度非常大，直接毁坏了发动机。发动机可是直接连接着燃料仓的哦，所以非常危险。同时这也有可能毁坏了飞机的机身，造成飞机更严重的损坏甚至解体。在高空时冰块对涡轮风扇发动机的破坏与鸟类相似。
经过对现有技术的检索，专利申请号为200710177013.6，名称为一种涡轮风扇发动机及其设计方法的发明专利，提出了一种新型涡轮风扇发动机的设计方法，但是它没有给出模拟冰块或鸟类撞击涡轮风扇发动机的装置。在现代涡轮风扇发动机的设计过程中，模拟冰块或鸟类撞击涡轮风扇发动机的装置是不可缺少的。
发明内容
本发明针对上述不足，提供一种涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置，它能通过控制高压气体来对冰弹产生冲击力，从而使得冰弹快速飞向目标靶，以实现冰弹撞击的效果。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括高压储气罐、高压气体进气管、高压气体出气管、法兰、锁紧气缸、舱内滑阀、冰弹填充发射舱、冰弹、冰弹发射管、隔热材料、冰弹托杆、冰弹入口、滑阀槽、冰弹入口滑阀和手柄，高压气体进气管的出气口、高压气体出气管的进气口均与高压储气罐相连接，高压气体进气管的进气口与压气机出气口相连接，高压气体出气管的出气口通过法兰与冰弹填充发射舱的进气口连接在一起，冰弹发射管的入口与冰弹填充发射舱相连接，舱内滑阀、冰弹托杆均布置在冰弹填充发射舱内，锁紧气缸布置在冰弹填充发射舱的外部并与舱内滑阀连接在一起，冰弹布置在冰弹发射管内，隔热材料布置在冰弹发射管的外部，冰弹入口、滑阀槽均布置在冰弹填充发射舱的相同侧壁上，冰弹入口滑阀布置在滑阀槽内，手柄与冰弹入口滑阀固结在一起。
进一步地，在本发明中舱内滑阀、冰弹发射管的横截面均为圆形。
更进一步地，在本发明中冰弹托杆的个数为三个，在冰弹入口滑阀的两端、舱内滑阀靠近冰弹发射管端均安装有密封圈。
在本发明中，舱内滑阀为圆柱体阀芯，阀芯底面采用O形圈密封。开启时由于气罐内压缩空气在舱内滑阀的滑动方向上对舱内滑阀不能产生阻力，因此启动阻力小，一旦开启，气罐内压缩空气作用在舱内滑阀端面，冲击舱内滑阀，加快开启速度，因此，按原理分析此舱内滑阀开启时间应比现有的冲击式滑阀快15%以上。舱内滑阀开启时间越快，冰弹飞行速度越稳定，重复性越好。
在本发明中，装弹过程为：使压气机停止工作，冰弹填充发射舱内为常压；通过手柄拉动冰弹入口滑阀将冰弹入口打开，将冰弹放在冰弹托杆上并尽量靠近冰弹发射管入口处；关闭舱门，冰弹填充过程完毕。密封过程为：在舱门关闭后，锁紧气缸带动舱内滑阀向前推进，把冰弹推入冰弹发射管并锁紧，端面由O形圈密封；压气机开启，给高压储气罐充气，冰弹填充发射舱内气压上升，舱门下表面受气体内压作用，向上紧贴弹舱，两者之间通过O形圈密封；继续充气，使高压储气罐内压力达到发射冰弹的压力值，密封充气过程结束，即可进入发射状态。冰弹发射过程为：控制阀启动，舱内滑阀退回，高压气体冲击冰弹，使得冰弹在冰弹发射管内的速度不断增加，到冰弹发射管出口处已达到试验所需速度，冰弹飞出冰弹发射管后飞向目标靶，从而完成冰弹撞击过程的模拟。整个过程都通过行程开关或其他元件控制，确保工作顺序不会出错，出错则不能进行下一步动作，并会有出错提示讯号。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，部件容易购买或加工，整个装置都容易实施，且成本较低；本发明使用了隔热材料，能有效隔绝外部热量进入发射管，防止冰弹过早融化；本发明的高压气体的压强可控，所以冰弹的撞击速度也可控制；本发明试验可靠性高，稳定性强；本发明试验过程安全可靠，无明显安全隐患。
附图说明
图1为本发明中发射准备完毕状态的结构示意图；
图2为本发明中舱内滑阀的结构示意图；
图3为本发明中冰弹入口关闭状态的结构示意图；
图4为本发明中冰弹入口打开状态的结构示意图；
附图中的标号分别为：1、高压储气罐，2、高压气体进气管，3、高压气体出气管，4、法兰，5、锁紧气缸，6、舱内滑阀，7、冰弹填充发射舱，8、冰弹，9、冰弹发射管，10、隔热材料，11、冰弹托杆，12、冰弹入口，13、滑阀槽，14、冰弹入口滑阀，15、手柄。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本发明的实施例如图1至图4所示，本发明包括高压储气罐1、高压气体进气管2、高压气体出气管3、法兰4、锁紧气缸5、舱内滑阀6、冰弹填充发射舱7、冰弹8、冰弹发射管9、隔热材料10、冰弹托杆11、冰弹入口12、滑阀槽13、冰弹入口滑阀14和手柄15，高压气体进气管2的出气口、高压气体出气管3的进气口均与高压储气罐1相连接，高压气体进气管2的进气口与压气机出气口相连接，高压气体出气管3的出气口通过法兰4与冰弹填充发射舱7的进气口连接在一起，冰弹发射管9的入口与冰弹填充发射舱7相连接，舱内滑阀6、冰弹托杆11均布置在冰弹填充发射舱7内，锁紧气缸5布置在冰弹填充发射舱7的外部并与舱内滑阀6连接在一起，冰弹8布置在冰弹发射管9内，隔热材料10布置在冰弹发射管9的外部，冰弹入口12、滑阀槽13均布置在冰弹填充发射舱7的相同侧壁上，冰弹入口滑阀14布置在滑阀槽13内，手柄15与冰弹入口滑阀14固结在一起，舱内滑阀6、冰弹发射管9的横截面均为圆形，冰弹托杆11的个数为三个，在冰弹入口滑阀14的两端、舱内滑阀6靠近冰弹发射管9端均安装有密封圈。
在本发明中，装弹过程为：使压气机停止工作，冰弹填充发射舱7内为常压；通过手柄15拉动冰弹入口滑阀14将冰弹入口12打开，将冰弹8放在冰弹托杆11上并尽量靠近冰弹发射管9入口处；关闭舱门，冰弹填充过程完毕。密封过程为：在舱门关闭后，锁紧气缸5带动舱内滑阀6向前推进，把冰弹8推入冰弹发射管9并锁紧，端面由O形圈密封；压气机开启，给高压储气罐1充气，冰弹填充发射舱内7气压上升，舱门下表面受气体内压作用，向上紧贴弹舱，两者之间通过O形圈密封；继续充气，使高压储气罐1内压力达到发射冰弹的压力值，密封充气过程结束，即可进入发射状态。冰弹发射过程为：控制阀启动，舱内滑阀6退回，高压气体冲击冰弹8，使得冰弹8在冰弹发射管内9的速度不断增加，到冰弹发射管9出口处已达到试验所需速度，冰弹9飞出冰弹发射管9后飞向目标靶，从而完成冰弹撞击过程的模拟。整个过程都通过行程开关或其他元件控制，确保工作顺序不会出错，出错则不能进行下一步动作，并会有出错提示讯号。
Claims (3)
1.一种涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置，包括高压储气罐（1）、高压气体进气管（2）、高压气体出气管（3）和法兰（4），高压气体进气管（2）的出气口、高压气体出气管（3）的进气口均与高压储气罐（1）相连接，高压气体进气管（2）的进气口与压气机出气口相连接，其特征在于，还包括锁紧气缸（5）、舱内滑阀（6）、冰弹填充发射舱（7）、冰弹（8）、冰弹发射管（9）、隔热材料（10）、冰弹托杆（11）、冰弹入口（12）、滑阀槽（13）、冰弹入口滑阀（14）和手柄（15），高压气体出气管（3）的出气口通过法兰（4）与冰弹填充发射舱（7）的进气口连接在一起，冰弹发射管（9）的入口与冰弹填充发射舱（7）相连接，舱内滑阀（6）、冰弹托杆（11）均布置在冰弹填充发射舱（7）内，锁紧气缸（5）布置在冰弹填充发射舱（7）的外部并与舱内滑阀（6）连接在一起，冰弹（8）布置在冰弹发射管（9）内，隔热材料（10）布置在冰弹发射管（9）的外部，冰弹入口（12）、滑阀槽（13）均布置在冰弹填充发射舱（7）的相同侧壁上，冰弹入口滑阀（14）布置在滑阀槽（13）内，手柄（15）与冰弹入口滑阀（14）固结在一起。
2.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置，其特征在于，舱内滑阀（6）、冰弹发射管（9）的横截面均为圆形。
3.根据权利要求2所述的涡轮风扇发动机进口部件冰弹撞击装置，其特征在于，冰弹托杆（11）的个数为三个，在冰弹入口滑阀（14）的两端、舱内滑阀（6）靠近冰弹发射管（9）端均安装有密封圈。
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