CN104033280B - 一种可实现s弯遮挡功能的二元矢量喷管 - Google Patents
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Abstract
一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，属于航空发动机喷管技术领域，其特征在于：圆转方筒体(1)前段与发动机连接，作为整个喷管的支撑构件；第一作动筒(2)、第一拉杆(3)、收敛调节板(4)、扩张调节板前段(5)、扩张调节板后段(6)、第二作动筒(8)、第二拉杆(9)、第三作动筒(10)、第三拉杆(11)、扩张调节板(12)作为主要承力调节机构，实现喉道面积和出口面积调节、S弯遮挡功能以及矢量偏转功能。本发明保留了常规二元矢量喷管喉道面积调节及不同角度调节的矢量偏转功能，可实现从发动机正后方探测高温部件完全被遮挡的功能，具有良好的红外隐身性能，弥补了现有S弯喷管不可调的缺陷，实现矢量偏转，结构简单、可靠性高、隐身性好。
Description
技术领域
本发明属于航空发动机喷管技术领域，涉及一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，同时也适用于有需求的空天发动机喷管领域。
背景技术
传统的航空发动机二元矢量喷管由于扩张段长度不可调节，且无法实现从发动机正后方探测高温部件完全被遮挡的功能，红外隐身性能较差。塞式失量喷管虽可实现大部分高温部件完全被遮挡，但该型喷管喉道面积调节范围受限。而现役的S弯喷管均为喉道面积不可调节的固定喷管，且无法实现矢量偏转功能，在不需要隐身时S弯喷管气动损失较大。为了弥补常规二元矢量喷管和S弯喷管的缺陷，需要设计一种结构简单、具有S弯遮挡功能的新型二元矢量喷管，同时兼顾高可靠性、高隐身性的优点。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，保留了常规二元矢量喷管喉道面积调节及不同角度调节的矢量偏转功能，可实现从发动机正后方探测高温部件完全被遮挡的功能，具有良好的红外隐身性能，又弥补了现役的S弯喷管为不可调喷管的缺陷，可实现矢量偏转，同时兼顾结构简单、可靠性高、隐身性好的优点。
本发明的技术方案是：一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于，包括圆转方筒体1、喉道调节机构、扩张段调节机构、侧壁7和外罩13，具体为：
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。
喉道调节机构包括第一作动筒2、第一拉杆3、收敛调节板4、第二作动筒8和第二拉杆9。其中，第一作动筒2前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体1外壁上，另一端通过转动副与第一拉杆3连接；第一拉杆3通过转动副与收敛调节板4外侧前段连接；收敛调节板4通过转动副连接在圆转方筒体安装边上；第二作动筒8前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体1外壁上，另一端通过转动副与第二拉杆9连接；第二拉杆9通过转动副与收敛调节板4外侧中段连接；第一作动筒2和第二作动筒8同步或异步伸缩驱动带动收敛调节板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扩张调节板前段5、扩张调节板后段6、第三作动筒10、第三拉杆11和扩张调节板12。其中，扩张调节板前段5一端通过转动副与收敛调节板4连接，另一端通过滑动副与扩张调节板后段6连接；扩张调节板后段6另一端通过转动副连接到侧壁7上；第三作动筒10沿喷管中心线对称布置，前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体安装边上，另一端通过转动副与第三拉杆11连接；扩张调节板12通过转动副与收敛调节板4连接；第三作动筒10同步伸缩通过第三拉杆11带动扩张调节板11完成矢量偏转，同时在喉道调节机构的驱动下带动扩张调节板前段5绕收敛调节板4转动，同时在扩张调节板后段6内滑动，从而实现S弯遮挡功能，具有良好的红外隐身性能。
侧壁7采用固定连接，主要用于构成内流道，同时对外罩13起固定和密封的作用。
外罩13主要用于喷管外侧气流的整流，直接连接到喷管侧壁7上，同时，对喷管内部的驱动机构及高温部件进行有效遮挡，隐身效果较好。
所述第一作动筒2和第二作动筒8沿收敛调节板4转动副轴向方向布置，数量为1～4个。
所述第三作动筒10沿扩张调节板12转动副轴向方向布置，数量为2～6个。
所述第一拉杆3、第二拉杆9和第三拉杆11可以为连杆或其他连接机构。
所述扩张调节板后段6为中空结构，与扩张调节板前段5可以通过滑槽、滑轨连接。
所述扩张调节板前段5为中空结构，与扩张调节板后段6可以通过滑槽或滑轨连接。
所述扩张调节板前段5与扩张调节板后段6均为板式结构，通过上下滑槽或滑轨连接。
所述第三作动筒10可以固定在圆转方筒体1上。
所述扩张调节板后段6通过转动副侧壁7连接，连接点的位置可以移动，实现向下的矢量偏转。
所述扩张调节板后段6和扩张调节板12后段进行锯齿修型。
所述侧壁7和外罩13后段进行锯齿修型。
本发明提供的新型可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其优点在于：保留了常规二元矢量喷管喉道面积调节及不同角度调节的矢量偏转功能，可实现从发动机正后方探测高温部件完全被遮挡的功能，具有良好的红外隐身性能，又弥补了现役的S弯喷管为不可调喷管的缺陷，可实现矢量偏转，同时兼顾结构简单、可靠性高、隐身性好的优点。
附图说明
图1一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管主视图
图2一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管正等测轴向视图
图3一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管轴向工作原理图
图4一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管工作原理图
具体实施方式
实施例1
一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，主要由圆转方筒体1、喉道调节机构、扩张段调节机构、侧壁7、和外罩13组成，具体为：
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。
喉道调节机构主要由第一作动筒2、第一拉杆3、收敛调节板4、第二作动筒8和第二拉杆9组成。其中，第一作动筒2前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体1外壁上，另一端通过转动副与第一拉杆3连接；第一拉杆3通过转动副与收敛调节板4外侧前段连接；收敛调节板4通过转动副连接在圆转方筒体安装边上；第二作动筒8前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体1外壁上，另一端通过转动副与第二拉杆9连接；第二拉杆9通过转动副与收敛调节板4外侧中段连接；第一作动筒2和第二作动筒8同步或异步伸缩驱动带动收敛调节板4绕前端转动副转动，实现喉道面积调节。
扩张段调节机构主要由扩张调节板前段5、扩张调节板后段6、第三作动筒10、第三拉杆11和扩张调节板12组成。其中，扩张调节板前段5一端通过转动副与收敛调节板4连接，另一端通过滑动副与扩张调节板后段6连接；扩张调节板后段6另一端通过转动副连接到侧壁7上；第三作动筒10沿喷管中心线对称布置，前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体安装边上，另一端通过转动副与第三拉杆11连接；扩张调节板12通过转动副与收敛调节板4连接；第三作动筒10同步伸缩通过第三拉杆11带动扩张调节板11完成矢量偏转，同时在喉道调节机构的驱动下带动扩张调节板前段5绕收敛调节板4转动，同时在扩张调节板后段6内滑动，从而实现S弯遮挡功能，具有良好的红外隐身性能。
侧壁7采用固定连接，主要用于构成内流道，同时对外罩13起固定和密封的作用。
外罩13主要用于喷管外侧气流的整流，直接连接到喷管侧壁7上，同时，对喷管内部的驱动机构及高温部件进行有效遮挡，隐身效果较好。
Claims (10)
1.一种可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：包括圆转方筒体(1)、喉道调节机构、扩张段调节机构、侧壁(7)和外罩(13)，具体为：
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；
喉道调节机构包括第一作动筒(2)、第一拉杆(3)、收敛调节板(4)、第二作动筒(8)和第二拉杆(9)；其中，第一作动筒(2)前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体(1)外壁上，另一端通过转动副与第一拉杆(3)连接；第一拉杆(3)通过转动副与收敛调节板(4)外侧前段连接；收敛调节板(4)通过转动副连接在圆转方筒体安装边上；第二作动筒(8)前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体(1)外壁上，另一端通过转动副与第二拉杆(9)连接；第二拉杆(9)通过转动副与收敛调节板(4)外侧中段连接；第一作动筒(2)和第二作动筒(8)同步或异步伸缩驱动带动收敛调节板(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扩张调节板前段(5)、扩张调节板后段(6)、第三作动筒(10)、第三拉杆(11)和扩张调节板(12)；其中，扩张调节板前段(5)一端通过转动副与收敛调节板(4)连接，另一端通过滑动副与扩张调节板后段(6)连接；扩张调节板后段(6)另一端通过转动副连接到侧壁(7)上；第三作动筒(10)沿喷管中心线对称布置，前端通过机械连接方式连接在圆转方筒体安装边上，另一端通过转动副与第三拉杆(11)连接；扩张调节板(12)通过转动副与收敛调节板(4)连接；第三作动筒(10)同步伸缩通过第三拉杆(11)带动扩张调节板(12)完成矢量偏转，同时在第一作动筒(2)的驱动下带动扩张调节板前段(5)绕收敛调节板(4)转动，同时在扩张调节板后段(6)内滑动，从而实现S弯遮挡功能，具有良好的红外隐身性能；
侧壁(7)采用固定连接，主要用于构成内流道，同时对外罩(13)起固定和密封的作用；
外罩(13)主要用于喷管外侧气流的整流，直接连接到喷管侧壁(7)上，同时，对喷管内部的驱动机构及高温部件进行有效遮挡，隐身效果较好。
2.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：第一作动筒(2)和第二作动筒(8)沿收敛调节板(4)转动副轴向方向布置，数量为1～4个。
3.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：第三作动筒(10)沿扩张调节板(12)转动副轴向方向布置，数量为2～6个。
4.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：第一拉杆(3)、第二拉杆(9)和第三拉杆(11)可以为连杆或其他连接机构。
5.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：扩张调节板后段(6)为中空结构，与扩张调节板前段(5)可以通过滑槽、滑轨连接。
6.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：扩张调节板前段(5)为中空结构，与扩张调节板后段(6)可以通过滑槽或滑轨连接。
7.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：扩张调节板前段(5)与扩张调节板后段(6)均为板式结构，通过上下滑槽或滑轨连接。
8.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：第三作动筒(10)可以固定在圆转方筒体(1)上。
9.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：扩张调节板后段(6)通过转动副侧壁(7)连接，连接点的位置可以移动，实现向下的矢量偏转。
10.根据权利要求1所述的可实现S弯遮挡功能的二元矢量喷管，其特征在于：扩张调节板后段(6)、侧壁(7)、扩张调节板(12)和外罩(13)进行锯齿修型。
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