CN105484898A - 一种变循环发动机的模式转换装置 - Google Patents

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刘永泉
洪梅
赵普扬
张德志
包宇
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/40—Nozzles having means for dividing the jet into a plurality of partial jets or having an elongated cross-section outlet
    • F02K1/42—Nozzles having means for dividing the jet into a plurality of partial jets or having an elongated cross-section outlet the means being movable into an inoperative position

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Abstract

本发明涉及一种变循环发动机的模式转换装置，包括作动筒、第一拉杆、联动环、第二拉杆、调节片和固定耳座，作动筒一端固定于机匣的作动筒连接座，另一端与第一拉杆的一端连接，联动环为圆环状，联动环套在发动机机体外且联动环的轴线与发动机的轴线共线，第一拉杆的另一端与第二拉杆一端通过联动环连接，第二拉杆的另一端与调节片铰接，固定耳座固定于机匣上，调接片一端设有耳座，耳座与固定耳座铰接，通过作动筒的伸缩拉动第一拉杆和联动环的移动，而第二拉杆一端与调节片连接，另一端与联动环连接，联动环移动带动第二拉杆移动，带动调节片移动，进而实现了转换装置的打开与关闭。本发明的转换装置具有结构简单、质量轻、可靠性高等优点。

Description

一种变循环发动机的模式转换装置
技术领域
本发明属于飞机发动机设计领域，尤其涉及一种变循环发动机的模式转换装置。
背景技术
变循环发动机是一种具有优秀综合性能的推进系统，它把涡喷发动机超音速性能和涡扇发动机的亚音速性能综合到了一台发动机上，通过多个部件的几何调节在较大范围内改变涵道比，实现两种完全不同的工作模式：单涵道模式和双涵道模式。单涵道模式能在高功率运转时增加推力，双涵道模式能在低功率运转时降低耗油率。同传统的小涵道比涡扇发动机相比，双涵道变循环发动机在完成较难的混合任务时，性能上显示出巨大的潜力。
模式转换装置是变循环发动机的关键变几何调节构件，该装置用于风扇与分流环之间，通过其关闭或打开实现变循环发动机工作过程中单涵道模式或双涵道模式两种模式的转换，是实现模态转换的保证。现有的模式转换装置具有结构复杂、零件多、质量重，稳定性及可靠性低的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种变循环发动机的模式转换装置，解决目前目前变循环发动机的模式转换装置结构复杂、稳定性低的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种变循环发动机的模式转换装置，包括作动筒、第一拉杆、联动环、第二拉杆、调节片、固定耳座，所述作动筒的一端固定于机匣的作动筒连接座，另一端与第一拉杆的一端连接，所述联动环为圆环状，所述联动环套在发动机机体外且所述联动环的轴线与发动机的轴线共线，所述第一拉杆的另一端与第二拉杆的一端通过所述联动环连接，第二拉杆的另一端与调节片铰接，所述固定耳座固定于机匣上，调接片的一端设有耳座，所述耳座与固定耳座铰接，通过所述作动筒的伸缩带动第一拉杆、第二拉杆的移动，实现所述调节片的收放。
进一步地，所述作动筒与第一拉杆采用球铰连接。
进一步地，所述第二拉杆与所述联动环采用球铰连接；所述第二拉杆与所述调节片采用球铰连接。
进一步地，所述调节片展开的形状为梯形。
进一步地，所述梯形为等腰梯形。
进一步地，所述作动筒与所述调节片数量的比例为1：2。
进一步地，所述调节片的数量为12个。
本发明的一种变循环发动机的模式转换装置，通过作动筒的伸缩拉动第一拉杆和联动环的移动，而第二拉杆的一端与调节片连接，另一端与联动环连接，联动环移动带动第二拉杆移动，最终带动调节片移动，进而实现了转换装置的打开与关闭。本发明的转换装置具有结构简单、质量轻、可靠性高等优点。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为根据本发明一实施例的变循环发动机的模式转换装置的结构示意图；
图2为根据本发明一实施例的调节片的收放示意图；
图3为根据本发明一实施例的变循环发动机的模式转换装置在关闭状态下的结构示意图；
图4为根据本发明一实施例的变循环发动机的模式转换装置在打开状态下的结构示意图；
图5为根据本发明一实施例的调节片的展开示意图；
其中，1是作动筒，2是第一拉杆，3是联动环，4是第二拉杆，5是调节片，51是耳座，6是机匣，7是作动筒连接座，8是固定耳座。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1和图2所示为本发明的一种变循环发动机的模式转换装置的结构示意图，包括作动筒1、第一拉杆2、联动环3、第二拉杆4、调节片5和固定耳座8，作动筒1的一端固定于机匣6的作动筒连接座7，另一端与第一拉杆2的一端连接，联动环3为圆环状，联动环7套在发动机机体外且联动环7的轴线与发动机的轴线共线，，第一拉杆2的另一端与第二拉杆6的一端通过联动环3连接，第二拉杆4的另一端与调节片5铰接，固定耳座8固定于机匣1上，调接片5的一端设有耳座51，耳座51与固定耳座8铰接，通过作动筒1的伸缩带动第一拉杆2、联动环3和第二拉杆4的移动，实现调节片5的收放。
需求指出的是，作动筒1与第一拉杆2采用球铰连接。
需要指出的是，第二拉杆4与联动环3采用球铰连接；第二拉杆4与调节片5采用球铰连接。
采用球铰进行力的传递，可以使作动筒1在水平方向传力时始终保持轴线传递，而且球铰可以万向转动方便调节片5的拉起与放下。
需要指出的是，调节片5展开的形状为梯形。由于多个调节片在闭合时要形成一个圆台型，所以调节片5是有弧度的，故其展开形状指的是调节片5的各个点处于一个平面时的状态，如图5所示，实线是调节片5的初始状态，虚线是调节片5展开时的状态。
需要指出的是，梯形为等腰梯形。
如图4和图5所示为本发明的模式转换装置的打开和关闭状态示意图，发动机的尾部出口是一个圆形的出口，采用等腰梯形的结构形式，可以使梯形的调节片5在放下闭合状态时，正好形成一个圆形即调节片正好组合成一个圆台形状。需要理解的是，等腰梯形的上底、下底和高等一些参数的具体数值，需要根据具体的使用情况进行设计。
需要指出的是，作动筒1与调节片5数量的比例为1：2。采用这种比例的转换装置，在实现模式转换的同时尽量少的采用作动筒1，可以很好地减轻装置的复杂程度、减少零部件、减轻重量，这对飞机的整体减重非常有必要。
需要指出的是，调节片5的数量为12个。
本发明的模式转换装置作动筒1、第一拉杆2、联动环3等均设置于发动机流道外侧，工作时由六个均布在外侧的作动筒1拉动六个第一拉杆2，六个第一拉杆2进而拉动联动环3，联动环3是一个圆环且套在流道外侧，而本装置具有十二个调节片5，每个调节片5分别用两个耳座51与机匣6的固定耳座8连接并且用一个第二拉杆2与其连接，被拉动的联动环3进而带动第二拉杆4移动，第二拉杆4最终拉动调节片5，调节片5的耳座51铰接的状态下，被第二拉杆4拉动实现打开与关闭。
本发明的有益效果是：
1、本发明的模式转换装置的机构控制系统处于流道外侧，有效地减小了发动机工作过程中的流阻产生；
2、本发明的模式转换装置处于关闭状态时，模式转换装置有效地阻挡了风扇流向外涵道的气流，从双涵到单涵模式转换效果明显；
3、本发明的模式转换装置仅需要较少的作动筒1即可实现反推力功能，提高了机构动作的同步性和可靠性；
4、本发明不仅适用于变循环发动机，还可以应用于自适应循环发动机等，在航空发动机领域具有较广阔的应用前景。
本发明的变循环发动机的模式转换装置具有结构简单、质量轻、可靠性高等优点。
以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，包括作动筒(1)、第一拉杆(2)、联动环(3)、第二拉杆(4)、调节片(5)和固定耳座(8)，所述作动筒(1)的一端固定于机匣(6)的作动筒连接座(7)，另一端与第一拉杆(2)的一端连接，所述联动环(3)为圆环状，所述联动环(7)套在发动机机体外且所述联动环(7)的轴线与发动机的轴线共线，所述第一拉杆(2)的另一端与第二拉杆(6)的一端通过所述联动环(3)连接，第二拉杆(4)的另一端与调节片(5)铰接，所述固定座耳(8)固定于机匣(1)上，调接片(5)的一端设有耳座(51)，所述耳座(51)与固定座耳(8)铰接，通过所述作动筒(1)的伸缩带动第一拉杆(2)、联动环(3)和第二拉杆(4)的移动，实现所述调节片(5)的收放。
2.根据权利要求1所述的变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，所述作动筒(1)与第一拉杆(2)采用球铰连接。
3.根据权利要求1所述的变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，所述第二拉杆(4)与所述联动环(3)采用球铰连接；所述第二拉杆(4)与所述调节片(5)采用球铰连接。
4.根据权利要求1所述的变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，所述调节片(5)展开的形状为梯形。
5.根据权利要求4所述的变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，所述梯形为等腰梯形。
6.根据权利要求1所述的变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，所述作动筒(1)与所述调节片(5)数量的比例为1：2。
7.根据权利要求1或6所述的变循环发动机的模式转换装置，其特征在于，所述调节片(5)的数量为12个。
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