CN105697192B - 一种二元塞式喷管 - Google Patents

Abstract

一种二元塞式喷管，包括筒体、收敛段、侧壁前段、侧壁后段、塞锥以及喉道面积控制机构和矢量偏转控制机构，其中喉道面积控制机构由安装座、作动筒和安装座组成，矢量偏转控制机构由安装座、作动筒、驱动臂组成；其特征在于：收敛段和侧壁前段紧固连接在筒体上，侧壁后段和侧壁前段构成滑动副，可以前后移动，塞锥铰接在侧壁后段上。本发明的优点是：喷管整体结构简单可靠，喉道面积和矢量偏转控制机构工作环境好，便于维护，且能有效的实现喉道面积调节和矢量偏转，满足发动机不同工作状态的需要。

Description

一种二元塞式喷管

技术领域

本发明涉及航空发动机设计领域，特别涉及二元喷管设计领域。

背景技术

二元塞式喷管可以通过移动塞锥调节喷管的喉道面积和实现矢量偏转，但现有的二元塞式喷管移动塞锥的控制机构设置在塞锥内部，作动筒工作环境恶劣，且液压管路布置复杂，不便于维护保养。

发明内容

本发明的目的是提出一种结构简单、可实现矢量推进的二元塞式喷管。

本发明的技术方案是：一种二元塞式喷管，包括筒体1、收敛段2、侧壁前段3、侧壁后段4、塞锥5以及喉道面积控制机构和矢量偏转控制机构，其中喉道面积控制机构由安装座6、作动筒7和安装座8组成，矢量偏转控制机构由安装座9、作动筒10、驱动臂11组成，上述控制机构均均为2套，在喷管左右两侧对称布置。

具体为：筒体1进口为圆形，出口为方形，中间均匀过渡；收敛段2紧固连接在筒体1上；侧壁前段3紧固在筒体1上，其上设有轴线方向和喷管轴向相同的滑槽A，同时设有跑道形槽B；侧壁后段4上设有柱C和孔D，并通过柱C插入侧壁前段3上的滑槽A中，构成滑动副；塞锥5两端设有轴E，并通过轴E穿过侧壁前段3上的跑道形槽B和侧壁后段4上的孔D，并与孔D铰接；喉道面积控制机构中，安装座6紧固连接在侧壁前段3上，安装座8紧固连接在侧壁后段4上，作动筒7则分别和安装座6、安装座8铰接；矢量偏转控制机构中，安装座9紧固连接在侧壁后段4上，驱动臂11一端和塞锥5紧固连接，作动筒10分别和安装座9及驱动臂11铰接。作动筒7的活塞杆伸出或缩回时，带动侧壁后段4前后滑动，进而实现塞锥5的前后移动，达到控制喉道面积的目的；作动筒10的活塞杆伸出或缩回时，驱动臂11带动塞锥5绕其上的轴E向上或向下转动，从而实现矢量推进。

其特征在于：

1)筒体1数量为1件，收敛段2数量为2件，在喷管上下两侧对称设置，侧壁前段3和侧壁后段4数量均为2件，在喷管左右两侧对称设置；

2)侧壁前段3上的槽A和侧壁后段4上的柱C数量相同，均为2处～10处，截面形状也相同，可以为圆形、矩形、椭圆形或梯形，跑道孔B的数量为1处；

3)每套喉道面积控制机构中，安装座6、作动筒7和安装座8数量相同，均为2件～8件，沿喷管高度方向均布；

4)每套矢量偏转控制机构中，安装座9、作动筒10和驱动臂11的数量相同，均为1件。

本发明的优点是：

喷管整体结构简单可靠，喉道面积和矢量偏转控制机构工作环境好，便于维护，且能有效的实现喉道面积调节和矢量偏转，满足发动机不同工作状态的需要。

附图说明

图1二元塞式喷管侧视图；

图2二元塞式喷管俯视图；

图3喷管喉道面积调节示意图；

图4非矢量推进状态喷管示意图；

图5矢量推进状态示喷管意图；

图6侧壁前段3结构示意图；

图7侧壁后段4结构示意图；

图8塞锥5示意图；

A－侧壁前段3上的滑槽

B－侧壁前段3上的跑道形槽

C－侧壁后段4上的柱

D－侧壁后段4上的安装孔

E－塞锥5两端的轴。

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8，一种二元塞式喷管，包括筒体1、收敛段2、侧壁前段3、侧壁后段4、塞锥5以及喉道面积控制机构和矢量偏转控制机构，其中喉道面积控制机构由安装座6、作动筒7和安装座8组成，矢量偏转控制机构由安装座9、作动筒10、驱动臂11组成，上述控制机构均均为2套，在喷管左右两侧对称布置。

具体为：

1)筒体1数量为1件，采用超椭圆方程实现圆转方过渡，出口宽高比为3；

2)收敛段2通过螺栓连接在筒体1上，数量为2件，在喷管上下两侧对称设置；

3)侧壁前段3通过螺栓连接在筒体1上，数量为2件，在喷管左右两侧对称设置，其上设有截面为矩形、轴线方向和喷管轴向相同的6处滑槽A，同时设有1处跑道形槽B；

4)侧壁后段4通过其上的柱C插入侧壁前段3上的滑槽A中，构成滑动副，侧壁后段4的数量为2件，在喷管左右两侧对称布置，其上的柱C数量为6处，截面为矩形，并设有孔D；

5)塞锥5数量为1件，通过两端的轴E穿过侧壁前段3上的跑道形槽B和侧壁后段4上的孔D，并和孔D铰接；

6)每套喉道面积控制机构中，安装座6、作动筒7和安装座8数量均为2件，以喷管水平中心面为对称面上下对称布置，安装座6和安装座8分别焊接在侧壁前段3及侧壁后段4上，作动筒7分别与安装座6、安装座8铰接；

7)每套矢量偏转控制机构中，安装座9、作动筒10和驱动臂11数量均为1件，安装座9焊接在侧壁后段4上，驱动臂11一端通过花键和塞锥5连接，作动筒10则分别和安装座9及驱动臂11的另一端铰接。

Claims (5)

1.一种二元塞式喷管，其特征在于：包括筒体(1)、收敛段(2)、侧壁前段(3)、侧壁后段(4)、塞锥(5)以及喉道面积控制机构和矢量偏转控制机构，其中喉道面积控制机构由安装座(6)、作动筒(7)和安装座(8)组成，矢量偏转控制机构由安装座(9)、作动筒(10)、驱动臂(11)组成，上述控制机构均均为2套，在喷管左右两侧对称布置；

具体为：筒体(1)进口为圆形，出口为方形，中间均匀过渡；收敛段(2)紧固连接在筒体(1)上；侧壁前段(3)紧固在筒体(1)上，其上设有轴线方向和喷管轴向相同的滑槽A，同时设有跑道形槽B；侧壁后段(4)上设有柱C和孔D，并通过柱C插入侧壁前段(3)上的滑槽A中，构成滑动副；塞锥(5)两端设有轴E，并通过轴E穿过侧壁前段(3)上的跑道形槽B和侧壁后段(4)上的孔D，并与孔D铰接；喉道面积控制机构中，安装座(6)紧固连接在侧壁前段(3)上，安装座(8)紧固连接在侧壁后段(4)上，作动筒(7)则分别和安装座(6)、安装座(8)铰接；矢量偏转控制机构中，安装座(9)紧固连接在侧壁后段(4)上，驱动臂(11)一端和塞锥(5)紧固连接，作动筒(10)分别和安装座(9)及驱动臂(11)铰接。

2.根据权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于：所述筒体(1)数量为1件，收敛段(2)数量为2件，在喷管上下两侧对称设置，侧壁前段(3)和侧壁后段(4)数量均为2件，在喷管左右两侧对称设置。

3.根据权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于：所述侧壁前段(3)上的槽A和侧壁后段(4)上的柱C数量相同，截面形状也相同，可以为圆形、矩形、椭圆形或梯形。

4.根据权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于：每套喉道面积控制机构中，所述安装座(6)、作动筒(7)和安装座(8)数量相同，均为2件～8件，沿喷管高度方向均布。

5.根据权利要求1所述的二元塞式喷管，其特征在于：每套矢量偏转控制机构中，所述安装座(9)、作动筒(10)和驱动臂(11)的数量相同，均为1件。