CN105626307A - 一种二元塞式矢量喷管 - Google Patents

Abstract

一种二元塞式矢量喷管，包括筒体、侧壁、收敛段、塞锥前段、塞锥后段、安装座、作动筒和驱动臂，其中安装座、作动筒和驱动臂构成喷管的矢量偏转控制机构。侧壁和收敛段紧固连接在筒体上，塞锥前段紧固在侧壁上，塞锥后段前端装入塞锥前段的后端，构成旋转副，并通过轴在侧壁上构成旋转副，在矢量偏转控制机构的驱动下，塞锥后段可以沿着轴旋转，实现矢量推进。本发明的优点在于：结构简单，所需偏转部分重量轻，塞锥设计难度低，能满足发动机矢量推进的需求。

Description

一种二元塞式矢量喷管

技术领域

本发明属于航空发动机设计领域，主要涉及到航空发动机二元塞式喷管的设计。

背景技术

由于二元塞式喷管易于实现矢量推进并具有较好的隐身设计能力，得到了广泛的研究。现有的二元塞式喷管主要是通过塞锥整体的偏转实现矢量推进的，这种方式需要转动的部件质量大，且整个塞锥只能用一根转轴固定，旋转轴设计困难，必须具有较高的强度和刚性，势必使塞锥整体重量增加；而且这种偏转方式气流需要急剧折转，造成喷管的推力系数下降，矢量推进效率也较低。

发明内容

本发明的目的是：提供一种二元塞式矢量喷管，可以根据发动机工作需要实现矢量推进。

本发明的技术方案是：一种二元塞式矢量喷管，包括筒体1、侧壁2、收敛段3、塞锥前段4、塞锥后段5、安装座6、作动筒7和驱动臂8。其特征在于：筒体1进口为圆形，出口为方形，中间均匀过渡；侧壁2和收敛段3紧固连接在筒体1上，侧壁2上有槽A和孔B；塞锥前段4为中空机构，其后端为圆弧段，两侧设有方形凸块C，并通过方形凸块C装入侧壁2上的槽A中实现塞锥前段4的固定；塞锥后段5为中空机构，其前端为圆弧段，两侧设有圆轴D，其前端圆弧段的外径与塞锥前段4的后端圆弧段的内径相同，塞锥后段5的前端圆弧段装入塞锥前段4后端圆弧段内，构成旋转副，两侧的圆轴D装入侧壁2上的孔B中，构成旋转副；安装座6紧固连接在侧壁2上；作动筒7一端和安装座6铰接，另一端和驱动臂8铰接；驱动臂8的另一端和塞锥后段5的圆轴D紧固连接。在作动筒7的驱动下，塞锥后段5可以绕圆轴D旋转，实现矢量推进。

所述二元塞式矢量喷管，其中：

1)筒体1数量为1件，侧壁2数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，收敛段3数量为2件，在喷管上下两侧对称布置。

2)塞锥前段4数量为1件，每侧的方形凸块C和每件侧壁2上的槽A数目相同，为1处～4处。

3)塞锥后段5数量为1件。

4)安装座6、作动筒7和驱动臂8的数量均为2件，在喷管左右两侧对称设置。

本发明的优点在于：

结构简单，所需偏转部分重量轻，塞锥设计难度低，能满足发动机矢量推进的需求。

附图说明

图1二元塞式矢量喷管侧视图；

图2二元塞式矢量喷管俯视图；

图3二元塞式矢量喷管非矢量状态示意图；

图4二元塞式矢量喷管矢量状态示意图；

图5侧壁2示意图；

图6塞锥前段4示意图；

图7塞锥后段5示意图；

A－侧壁2上的槽

B－侧壁2上的孔

C－塞锥前段4两侧的方形凸块

D－塞锥后段5两侧的圆轴。

具体实施方式

实施例1

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1～图7，一种二元塞式矢量喷管，其特征在于：包括筒体1、侧壁2、收敛段3、塞锥前段4、塞锥后段5、安装座6、作动筒7和驱动臂8，其中安装座6、作动筒7和驱动臂8构成喷管的矢量偏转控制机构。具体为：

1)筒体1数量为1件，进口为圆形，出口为方形，采用超椭圆方程进行圆转方过渡出口宽高比为3；

2)侧壁2数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，通过螺栓固定连接在筒体1上，每件侧壁2上的槽A数量为1处，为方形槽，孔B数量为1处，两者的水平中心面均和喷管水平中心面重合；

3)收敛段3数量为2件，在喷管上下两侧对称布置，通过螺栓固定在筒体1上；

4)塞锥前段4数量为1件，为中空结构，后端为圆弧段，其两端的方形凸块C的数量为2处，形状与侧壁2上的槽A相同，塞锥前段4通过方形凸块C装入侧壁2上的槽A中固定；

5)塞锥后段5数量为1件，为中空结构，前端为圆弧段，两侧有圆轴D，前端装入塞锥前段4构成旋转副，并通过其两侧的圆轴D装入侧壁2上的孔B中，构成旋转副；

6)安装座6数量为2件，焊接在侧壁2上；

7)作动筒7数量为2件，在喷管左右两侧对称设置，一端和安装座6铰接，另一端和驱动臂8铰接；

8)驱动臂8数量为2件，在喷管左右两侧对称设置，通过花键和塞锥后端5上的圆轴D紧固连接。

Claims (5)

1.一种二元塞式矢量喷管，包括筒体(1)、侧壁(2)、收敛段(3)、塞锥前段(4)、塞锥后段(5)、安装座(6)、作动筒(7)和驱动臂(8)。其特征在于：筒体(1)进口为圆形，出口为方形，中间均匀过渡；侧壁(2)和收敛段(3)紧固连接在筒体(1)上，侧壁(2)上有槽A和孔B；塞锥前段(4)为中空机构，其后端为圆弧段，两侧设有方形凸块C，并通过方形凸块C装入侧壁(2)上的槽A中实现塞锥前段(4)的固定；塞锥后段(5)为中空机构，其前端为圆弧段，两侧设有圆轴D，其前端圆弧段的外径与塞锥前段(4)的后端圆弧段的内径相同，塞锥后段(5)的前端圆弧段装入塞锥前段(4)后端圆弧段内，构成旋转副，两侧的圆轴D装入侧壁(2)上的孔B中，构成旋转副；安装座(6)紧固连接在侧壁(2)上；作动筒(7)一端和安装座(6)铰接，另一端和驱动臂(8)铰接；驱动臂(8)的另一端和塞锥后段(5)的圆轴D紧固连接。

2.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于：筒体(1)数量为1件，侧壁(2)数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，收敛段(3)数量为2件，在喷管上下两侧对称布置。

3.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于：塞锥前段(4)数量为1件，每侧的方形凸块C和每件侧壁(2)上的槽A数目相同，为1处～4处。

4.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于：塞锥后段(5)数量为1件。

5.根据权利要求1所述的二元塞式矢量喷管，其特征在于：安装座(6)、作动筒(7)和驱动臂(8)的数量均为2件，在喷管左右两侧对称设置。