CN106321282A - 一种具有隐身功能的收扩喷管 - Google Patents

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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
    • F02K1/06—Varying effective area of jet pipe or nozzle

Abstract

本发明涉及航空发动机喷管设计技术，特别涉及一种具有隐身功能的收扩喷管，以至少解决目前的收扩喷管占用空间大的问题。收扩喷管包括：收敛段，第一进口端端面呈圆形，相平行的第一出口端端面且呈半圆形，且两端面的圆心在同一平面上；扩张段，第二进口端端面呈半圆形，相平行第二出口端端面呈圆形，且两端面的圆心在同一平面上；呈直筒状的转接喉道段，通过第三进口端与第一出口端密封连接，第三出口端与第二进口端密封连接。本发明的具有隐身功能的收扩喷管，结构简单、重量轻、可靠性高，便于安装、制造和减重，可在不改变飞机结构的情况下，增强红外隐身效果以及雷达隐身效果。

Description

一种具有隐身功能的收扩喷管
技术领域
本发明涉及航空发动机喷管设计技术，特别涉及一种具有隐身功能的收扩喷管。
背景技术
发动机的尾喷管是指涡轮或加力燃烧室以后组织排气的构建；尾喷管的功用主要是使涡轮后的燃气继续膨胀，将燃气中剩余的热焓充分转变为动能，使燃气以高速从盆口喷出。根据使用条件的不同，发动机尾喷管依通道形状可分为收敛形和收敛扩散形两种类型，喷口面积可做成可调或不可调的。
而目前超音速发动机均采用收扩喷管，其结构主要包括亚音速收敛段、喉道以及超音速扩张段三部分；不过，这种收扩喷管不具备隐身功能，不能满足飞机对发动机隐身性能的要求。
为此，在收扩喷管基础进行改进，出现了S弯喷管；但是，S弯喷管又由于结构处要出现较大弯曲，占用空间较大，需要飞机专门预留出位置，对飞机整体结构影响较大。
发明内容
本发明的目的是提供了一种具有隐身功能的收扩喷管，以至少解决目前的收扩喷管占用空间大的问题。
本发明的技术方案是：
一种具有隐身功能的收扩喷管，包括：
收敛段，具有第一进口端和第一出口端，所述第一进口端端面呈圆形，所述第一出口端端面且呈半圆形，所述第一进口端端面与所述第一出口端端面平行，且所述第一进口端端面圆心与所述第一出口端端面的圆心位于同一个垂直于所述第一进口端端面的第一平面上；
扩张段，具有第二进口端和第二出口端，所述第二进口端端面呈半圆形，所述第二出口端端面呈圆形，所述第二进口端端面与所述第二出口端端面以及所述第一出口端端面均平行，所述第二进口端端面圆心与所述第一出口端端面的圆心位于所述第一平面上，并且，所述第一出口端端面的直径与所述第二进口端端面的直径平行；
呈直筒状的转接喉道段，具有面积相等的第三进口端和第三出口端，所述第三进口端端面呈与所述第一出口端端面形状相同的半圆形，通过所述第三进口端与所述第一出口端密封连接，所述第三出口端呈与所述第二进口端端面形状相同的半圆形，通过所述第三出口端与所述第二进口端密封连接。
可选的，所述喉道转阶段3的第三出口端端面面积与所述扩张段第二出口端端面面积比在0.1～0.9之间。
可选的，所述喉道转阶段3的第三出口端端面面积与所述扩张段第二出口端端面面积比为0.2。
可选的，位于所述收敛段的第一进口端前端的发动机中轴线与所述第一平面平行，且所述第一平面上。
可选的，所述收敛段的第一进口端的外圆周面上设置有安装边，用于通过所述安装边与发动机主机连接
发明效果：
本发明的具有隐身功能的收扩喷管，结构简单、重量轻、可靠性高，便于安装、制造和减重，可在不改变飞机结构的情况下，通过喉道转阶段对发动机内部高温部件实现全遮挡，从而能够降低红外辐射值以增强红外隐身效果，并能降低雷达反射值以增强雷达隐身效果。
附图说明
图1是本发明具有隐身功能的收扩喷管的结构示意图；
图2是本发明具有隐身功能的收扩喷管的主视图；
图3是本发明具有隐身功能的收扩喷管左侧图；
图4是本发明具有隐身功能的收扩喷管右视图。
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性的，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性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。
下面结合附图1至图4对本发明具有隐身功能的收扩喷管做进一步详细说明。
本发明提供了一种具有隐身功能的收扩喷管，可以包括依次连通的收敛段2、转接喉道段3以及扩张段4。
收敛段2具有第一进口端和第一出口端；所述第一进口端端面呈圆形；所述第一出口端端面且呈半圆形，且优选圆弧面向下(参照图1的视图方向)；所述第一进口端端面与所述第一出口端端面平行，且所述第一进口端端面圆心与所述第一出口端端面的圆心位于同一个垂直于所述第一进口端端面的第一平面上。另外，位于收敛段2的第一进口端前端的发动机(未示出)的中轴线与上述第一平面平行，且该第一平面上。
进一步，在收敛段2的第一进口端的外圆周面上还设置有安装边1，用于通过安装边1与发动机主机连接，具体地，可以连接在主机的涡轮后机匣或者加力筒体上。
扩张段4具有第二进口端和第二出口端；第二进口端端面呈半圆形，且优选圆弧面向上(参照图1的视图方向)；第二出口端端面呈圆形，所述第二进口端端面与所述第二出口端端面以及所述第一出口端端面均平行，所述第二进口端端面圆心与所述第一出口端端面的圆心位于所述第一平面上。并且，所述第一出口端端面的直径与所述第二进口端端面的直径平行；需要说明的是，对于半圆形来说，其直径只有一条，因此不再进行赘述。
呈直筒状的转接喉道段3具有第三进口端和第三出口端，且第三进口端和第三出口端的面积相等；具体地，第三进口端端面呈与第一出口端端面形状相同的半圆形，通过第三进口端与所述第一出口端密封连接；第三出口端呈与所述第二进口端端面形状相同的半圆形，通过所述第三出口端与所述第二进口端密封连接。由于，转接喉道段3呈直筒状，其最高点低于右侧扩张段4的最高点，最低点又高于左侧收敛段2的最低点，因此不竖直方向上并不占更多的体积，使得整体结构更小。
进一步，本发明的具有隐身功能的收扩喷管中，喉道转阶段3的第三出口端端面面积与扩张段4第二出口端端面面积比在0.1～0.9之间；本实施例中，优选喉道转阶段3的第三出口端端面面积与所述扩张段4第二出口端端面面积比为0.2，此时喷管处于收扩状态，排气速度为超音速。
本发明的具有隐身功能的收扩喷管，结构简单、重量轻、可靠性高，便于安装、制造和减重，占用空间小，可在不改变、不影响飞机结构的情况下，通过喉道转阶段对发动机内部高温部件实现全遮挡，从而能够降低红外辐射值以增强红外隐身效果，并能降低雷达反射值以增强雷达隐身效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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 (5)

1.一种具有隐身功能的收扩喷管，其特征在于，包括：
收敛段(2)，具有第一进口端和第一出口端，所述第一进口端端面呈圆形，所述第一出口端端面且呈半圆形，所述第一进口端端面与所述第一出口端端面平行，且所述第一进口端端面圆心与所述第一出口端端面的圆心位于同一个垂直于所述第一进口端端面的第一平面上；
扩张段(4)，具有第二进口端和第二出口端，所述第二进口端端面呈半圆形，所述第二出口端端面呈圆形，所述第二进口端端面与所述第二出口端端面以及所述第一出口端端面均平行，所述第二进口端端面圆心与所述第一出口端端面的圆心位于所述第一平面上，并且，所述第一出口端端面的直径与所述第二进口端端面的直径平行；
呈直筒状的转接喉道段(3)，具有面积相等的第三进口端和第三出口端，所述第三进口端端面呈与所述第一出口端端面形状相同的半圆形，通过所述第三进口端与所述第一出口端密封连接，所述第三出口端呈与所述第二进口端端面形状相同的半圆形，通过所述第三出口端与所述第二进口端密封连接。
2.根据权利要求1所述的具有隐身功能的收扩喷管，其特征在于，所述喉道转阶段(3)的第三出口端端面面积与所述扩张段(4)第二出口端端面面积比在0.1～0.9之间。
3.根据权利要求2所述的具有隐身功能的收扩喷管，其特征在于，所述喉道转阶段(3)的第三出口端端面面积与所述扩张段(4)第二出口端端面面积比为0.2。
4.根据权利要求1所述的具有隐身功能的收扩喷管，其特征在于，位于所述收敛段(2)的第一进口端前端的发动机中轴线与所述第一平面平行，且所述第一平面上。
5.根据权利要求1所述的具有隐身功能的收扩喷管，其特征在于，所述收敛段(2)的第一进口端的外圆周面上设置有安装边(1)，用于通过所述安装边(1)与发动机主机连接。
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