CN105971735B - 一种对称型变结构超音速进气道调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对称型变结构超音速进气道调节装置，由前体压缩板、喉道上面板、燃烧室上面板和调节装置、滑动机构组成，前体压缩板和燃烧室上面板与喉道上面板通过滑动机构和调节装置连接，调节装置对称固定在喉道上面板上，多个滑动机构分别对称安装在前体压缩板和燃烧室上面板上。通过调节装置改变进气道压缩角的大小及喉道高度，调节进入燃烧室内的气流品质和空气流量大小，使其处于较佳的工作状态。当进气道工作在低马赫数时减小前体压缩板的压缩角，同时增大喉道高度以改变进气道的起动性能，提高发动机性能；随着马赫数的增加，增大压缩角，同时减小喉道高度，增大内收缩比，提高进气道出口静压提高了飞行器的总体性能。

Description

一种对称型变结构超音速进气道调节装置

技术领域

本发明涉及一种超音速进气道，具体地说，涉及一种用于宽马赫数工作的对称型变结构超音速进气道调节装置

背景技术

对于宽马赫数Ma3～8范围工作的高超音速吸气式飞行器的进气道而言，为了保证其正常工作，仅靠唇口或楔板的变动很难保证进气道在整个飞行包线下的工作性能，处于设计点下的优良气动性能不能保证其在所工作的范围下均能正常稳定地工作，处于非设计点时能否正常起动并为燃烧室提供一定品质要求的空气，均是进气道设计中需要重点考虑的因素之一，同时空气流量的大小也是设计中需要重点考虑的因素。

发明专利CN 103790710 A公开了“一种火箭基组合循环发动机变结构进气道”，该变结构进气道能较好的实现变结构进气道的设计，通过分级调节可以达到起动性要求，发动机燃烧室正常工作，但是由于结构中采用水平板作动液压缸，实现带动水平板的移动，喉道处气流量可调节度较小；在发明专利CN 103939217 A中提出“矩形截面高超声速变几何进气道及设计方法与工作方式”,该变几何进气道及设计方法与工作方式是通过唇罩可调侧的转动，从而增大或减小进气道流量，但是该方式不能改变压缩面对应压缩角的大小，易导致进入燃烧室的气流不稳定，从而影响发动机的性能；在发明专利GB 2242402 A中公开了“一种变结构超音速飞机的进气道系统”，但为了实现变结构的目的，采用的机械结构装置较为复杂，在工程上实现较为困难。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种对称型变结构超音速进气道调节装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括前体压缩板、喉道上面板、燃烧室上面板、调节装置、滑动机构，前体压缩板和燃烧室上面板与喉道上面板通过滑动机构和调节装置连接，调节装置对称固定在喉道上面板上,且分别与压缩板固定座、燃烧室面板固定座配合连接，多个滑动机构分别对称固定在前体压缩板和燃烧室上面板上，且与安装在喉道上面板上的第一固定座、第二固定座配合连接；所述调节装置包括压缩板固定座、燃烧室面板固定座、第三连杆、第二连杆、活塞杆、液压活塞筒、固定座、第一连杆、凸块，第三连杆一端与两个第二连杆一端通过转轴连接，第三连杆另一端与压缩板固定座或燃烧室面板固定座铰链连接，两个第二连杆另一端与第一连杆一端、两个固定座同轴连接，两个固定座分别安装在飞行器机身上，第一连杆另一端与活塞杆连接，活塞杆与液压活塞筒配合安装，凸块与液压活塞筒密封端固连,且与飞行器机身连接；所述滑动机构包括第一滑槽、第一滑块、第一滑杆、第二滑杆、第二滑块、第二滑槽、第一固定座、第二固定座，第一滑槽和第二滑槽分别对称固定在前体压缩板和燃烧室上面板上，第一滑块、第二滑块分别位于第一滑槽和第二滑槽内滑动，第一滑杆一端和第二滑杆一端分别与第一滑块和第二滑块固连,第一滑杆另一端和第二滑杆另一端分别与第一固定座、第二固定座铰链连接。

所述调节装置为多个。

所述滑动机构至少为四个,且分别对称安装。

有益效果

本发明提出的对称型变结构超音速进气道调节装置，由前体压缩板、喉道上面板、燃烧室上面板和调节装置、滑动机构组成，前体压缩板和燃烧室上面板与喉道上面板通过滑动机构和调节装置连接，调节装置对称固定在喉道上面板上,多个滑动机构分别对称安装在前体压缩板和燃烧室上面板上。通过调节装置改变进气道压缩角的大小以及喉道高度；随着马赫数的增加，增大压缩角的大小，减小喉道高度，增大内收缩比，提高进气道出口静压，同时调节进入燃烧室的内部气流品质和空气流量大小，保证在宽马赫数范围工作的进气道起动和正常工作。

本发明对称型变结构超音速进气道调节装置结构简单，工程应用中可实现性强，安装便捷；工作时通过调节装置带动喉道上面板上下移动,实现改变前体压缩板、燃烧室上面板的倾斜角度；前体压缩板的作用使来流空气在进气道内减速增压，喉道上面板的移动改变喉道高度来保证进气道的足够的进气量；燃烧室上面板与前体压缩板改变倾斜角度能力相同，能大范围调节进入发动机燃烧室的空气流量，保证进入燃烧室气流稳定燃烧，保证发动机的性能，提高了进气道的工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种对称型变结构超音速进气道调节装置作进一步详细说明。

图1为本发明对称型变结构超音速进气道调节装置轴测图。

图2为本发明的前体压缩板示意图。

图3为本发明的燃烧室上面板示意图。

图4为本发明的喉道上面板示意图。

图5为本发明的调节装置轴测图。

图中:

1.前体压缩板 2.喉道上面板 3.燃烧室上面板 4.滑动机构 5.第一滑槽 6.第一滑块 7.压缩板固定座 8.第一滑杆 9.第二滑杆 10.燃烧室面板固定座 11.第二滑块 12.第二滑槽 13.第一固定座 14.第二固定座 15.第三连杆 16.第二连杆 17.活塞杆 18.液压活塞筒 19.固定座 20.第一连杆 21.凸块

具体实施方式

本实施例是一种对称型变结构超音速进气道调节装置。进气道根据高超音速吸气式飞行器的飞行状态，通过调节装置的工作，改变前体压缩板的压缩角大小和喉道高度，保证宽马赫数范围工作的进气道起动性能及其较佳的工作状态。对于起动性能而言，进气道需要有足够的收缩比来保证进气道的压缩性能，但收缩比过大会造成进气道产生壅塞，此时改变前体压缩板压缩角的大小或者喉道高度可有效地解决收缩比的问题；在保证起动性能的同时，确保进气道在工作过程中处于较佳的工作状态，通过调节前体压缩板压缩角的大小或者喉道高度来保证足够的进气量；同时进气道调节气流大小能力较强，能大范围调节进入发动机燃烧室的空气流量。

参阅图1～图5，本实施例对称型变结构超音速进气道调节装置，由前体压缩板1、喉道上面板2、燃烧室上面板3和调节装置4、滑动机构组成，其中，前体压缩板1和燃烧室上面板3与喉道上面板2通过滑动机构和调节装置4连接，多个调节装置4对称固定在喉道上面板2上,多个滑动机构分别固定在前体压缩板1和燃烧室上面板3上，且对称安装。调节装置4包括压缩板固定座7、燃烧室面板固定座10、第三连杆15、第二连杆16、活塞杆17、液压活塞筒18、固定座19、第一连杆20、凸块21，第三连杆15一端与两个第二连杆16一端通过铰链连接，第三连杆15另一端与压缩板固定座7或者燃烧室面板固定座10通过铰链连接，两个第二连杆16另一端与第一连杆20一端、两个固定座19同轴连接，两个固定座19分别固定安装在飞行器机身上；第一连杆20另一端与活塞杆17连接，活塞杆17与液压活塞筒18配合安装，凸块21与液压活塞筒18密封端固连,且与飞行器机身固定连接；本实施例中调节装置4采用四组,对称安装。滑动机构包括第一滑槽5、第一滑块6、第一滑杆8、第二滑杆9、第二滑块11、第二滑槽12、第一固定座13、第二固定座14,第一滑槽5和第二滑槽12分别对称固定在前体压缩板1和燃烧室上面板3上，第一滑块6、第二滑块9分别位于第一滑槽5和第二滑槽12内滑动，第一滑杆8一端和第二滑杆9一端分别与第一滑块6和第二滑块11固定连接,第一滑杆8另一端和第二滑杆9另一端分别与第一固定座13、第二固定座14通过铰链连接，多个滑动机构对称安装；本实施例中滑动机构采用六组。

调节装置4工作时，活塞杆17在活塞筒18中作平移运动，此时第一连杆20绕转轴转动，与转轴连接的两根第二连杆16随着转动，与第二连杆16通过铰链连接的第三连杆15绕前体压缩板1上的压缩板固定座7或者燃烧室上底板3上的燃烧室面板固定座10转动，固定在前体压缩板1上的压缩板固定座7或者燃烧室上面板3上的燃烧室面板固定座10带动前体压缩板1或者燃烧室上底板3转动，第一滑块6在前体压缩板1上的第一滑槽5中移动，或者第二滑块11在燃烧室上底板3上的第二滑槽12中移动，与第一滑块6固定连接的第一滑杆8绕着喉道上面板2中的第一固定座13转动，或者，与第二滑块11固定连接的第二滑杆9绕着喉道上面板2中的第二固定座14转动，喉道上面板2可上下水平移动。通过调节装置4改变前体压缩板1、燃烧室上面板3的倾斜角度，同时使喉道上面板2上下水平移动，前体压缩板1的作用为使来流空气在进气道内减速增压，喉道上面板2的移动使喉道高度发生改变，可解决宽马赫数范围的进气道起动问题，并能保证进气道正常工作。即可保证飞行器在全飞行包线中飞行时，其进气道前体压缩板1的压缩角是连续可调的，能大范围调节进入发动机燃烧室的空气流量，有效地改变进入燃烧室中空气气流的品质。

Claims (3)

1.一种对称型变结构超音速进气道调节装置，其特征在于:包括前体压缩板、喉道上面板、燃烧室上面板、调节装置、滑动机构，前体压缩板和燃烧室上面板与喉道上面板通过滑动机构和调节装置连接，调节装置对称固定在喉道上面板上,且分别与压缩板固定座、燃烧室面板固定座配合连接，多个滑动机构在前体压缩板和燃烧室上面板上的位置布置方式相互对称，且与安装在喉道上面板上的第一固定座、第二固定座配合连接；所述调节装置包括第三连杆、两个第二连杆、活塞杆、液压活塞筒、两个固定座、第一连杆、凸块，第三连杆一端与两个第二连杆一端通过转轴连接，第三连杆另一端与压缩板固定座或燃烧室面板固定座铰链连接，两个第二连杆另一端与第一连杆一端、两个固定座同轴连接，两个固定座分别安装在飞行器机身上，第一连杆另一端与活塞杆连接，活塞杆与液压活塞筒配合安装，凸块与液压活塞筒密封端固连,且与飞行器机身连接；所述滑动机构包括第一滑槽、第一滑块、第一滑杆、第二滑杆、第二滑块、第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽在前体压缩板和燃烧室上面板上的位置布置方式相互对称，第一滑块、第二滑块分别位于第一滑槽和第二滑槽内滑动，第一滑杆一端和第二滑杆一端分别与第一滑块和第二滑块固连,第一滑杆另一端和第二滑杆另一端分别与第一固定座、第二固定座铰链连接。

2.根据权利要求1所述的对称型变结构超音速进气道调节装置，其特征在于:所述调节装置为多个。

3.根据权利要求1所述的对称型变结构超音速进气道调节装置，其特征在于:所述滑动机构至少为四个,且分别对称安装。