CN108104972B - 一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管及飞机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管及飞机。所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管包括圆转方筒体、第一静圆弧壁、第二静圆弧壁、第一动圆弧壁、第二动圆弧壁、第一调节板、第二调节板、锥体、第一作动筒、第三作动筒、第二作动筒、第四作动筒以及侧壁板，其中，所述第一作动筒、第二作动筒、第三作动筒以及第四作动筒配合运动，从而具有同步运动状态以及异步运动状态。本申请的喉道面积可调二元塞式矢量喷管利用一套作动系统实现喉道调节和喷管后段整体偏转，具有喉道面积大范围调节的能力以及喷管后段整体偏转的能力，且后段整体偏转可以减少气流损失。

Description

一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管及飞机
技术领域
本发明涉及喷管技术领域，特别是涉及一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管及飞机。
背景技术
航空发动机的工作包线范围越来越宽广，落压比范围达到几十，需要一种膨胀能力更强的喷管；
现有的预先研究的喉道面积可调的二元塞式矢量喷管喉道面积调整范围较小，并且矢量调节只能对单个构件进行调节实现矢量偏转，气流损失较大。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管，所述所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管包括圆转方筒体、第一静圆弧壁、第二静圆弧壁、第一动圆弧壁、第二动圆弧壁、第一调节板、第二调节板、锥体、第一作动筒、第三作动筒、第二作动筒、第四作动筒以及侧壁板，其中，
所述第一静圆弧壁的一端与圆转方筒体连接，所述第二静圆弧壁的一端与圆转方筒体连接；
所述第一静圆弧壁的另一端与第一动圆弧壁搭接，所述第二静圆弧壁的另一端与所述第二动圆弧壁搭接；
所述第一动圆弧壁与所述侧壁板连接，所述第二动圆弧壁与所述侧壁板连接；
所述第一动圆弧壁通过转动副与第一调节板连接，所述第二动圆弧壁通过转动副与第二调节板连接；
所述锥体与侧壁板固定连接；
所述第一作动筒的活塞杆连接所述第一调节板；
所述第三作动筒的活塞杆连接所述第二调节板；
所述第二作动筒的活塞杆连接所述第二动圆弧壁；
所述第四作动筒的活塞杆连接所述第一动圆弧壁；
所述第一作动筒、第二作动筒、第三作动筒以及第四作动筒配合运动，从而具有同步运动状态以及异步运动状态；
在所述同步运动状态，所述第一作动筒、第三作动筒配合运动从而带动第一调节板以及第二调节板运动从而进行喷管喉道面积变化；
在所述异步运动状态，所述第二作动筒以及所述第四作动筒配合带动第一动圆弧壁以及第二动圆弧壁运动从而进行喷管矢量偏转。
优选地，所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管进一步包括外壁板，外壁板与侧壁板连接。
优选地，所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管进一步包括第一连接机构以及第二连接机构，所述第一连接机构一端通过转动副与第一调节板连接，另一端通过转动副与第一作动筒连接；
所述第二连接机构一端通过转动副与第二调节板连接，另一端通过转动副与第三作动筒。
优选地，所述第一作动筒前端固定安装在静圆弧壁或动圆弧壁上，数量为2～4个；所述第三作动筒前端固定安装在静圆弧壁或动圆弧壁上，数量为2～4个；
所述第二作动筒固定安装在圆转方筒体或静圆弧壁上，数量为2～6个；所述第四作动筒固定安装在圆转方筒体或静圆弧壁上，数量为2～6个。
优选地，所述锥体内部空间与侧壁板内部空间相通，通有冷却气。
优选地，所述锥体外型面为曲面或直面，锥体纵截面为等面积或非等面积过渡。
优选地，所述侧壁板具有锯齿修型。
优选地，所述圆转方筒体和静圆弧壁通过机械方式固定连接或整体铸造。
所述锥体和侧壁板通过机械方式固定连接或整体铸造。
本申请还提供了一种飞机，所述飞机包括如上所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管。
本申请的喉道面积可调二元塞式矢量喷管利用一套作动系统实现喉道调节和喷管后段整体偏转，具有喉道面积大范围调节的能力以及喷管后段整体偏转的能力，且后段整体偏转可以减少气流损失。
附图说明
图1是本申请第一实施例的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的结构示意图。
图2是图1所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的另一结构示意图。
图3是图1所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的另一结构示意图。
图4是图1所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的另一结构示意图。
附图标记：
1 圆转方筒体 7 第一作动筒
2 第一静圆弧壁 9 第二作动筒
21 第二静圆弧壁 10 侧壁板
3 第一动圆弧壁 11 外壁板
31 第二动圆弧壁 4 第一调节板
5 锥体 41 第二调节板
6 第一连接机构 61 第二连接机构
8 第三连接机构 81 第四连接机构
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。
图1是本申请第一实施例的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的结构示意图。图2是图1所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的另一结构示意图。图3是图1所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的另一结构示意图。图4是图1所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管的另一结构示意图。
如图1至图4所示的喉道面积可调二元塞式矢量喷管包括圆转方筒体1、第一静圆弧壁2、第二静圆弧壁21、第一动圆弧壁3、第二动圆弧壁31、第一调节板4、第二调节板41、锥体5、第一作动筒7、第二作动筒9和侧壁板10，其中，
第一静圆弧壁2的一端与圆转方筒体1连接，第二静圆弧壁2的一端与圆转方筒体1连接；
第一静圆弧壁2的另一端与第一动圆弧壁3搭接，第二静圆弧壁2的另一端与第二动圆弧壁31搭接；
第一动圆弧壁3与侧壁板10连接，第二动圆弧壁31与侧壁板10连接；
第一动圆弧壁通过转动副与第一调节板4连接，所述第二动圆弧壁通过转动副与第二调节板4连接；
所述锥体5与侧壁板10固定连接；
所述第一作动筒的活塞杆连接所述第一调节板4；
所述第三作动筒的活塞杆连接所述第二调节板41；
所述第二作动筒的活塞杆连接所述第二动圆弧壁31；
所述第四作动筒的活塞杆连接所述第一动圆弧壁3；
所述第一作动筒、第二作动筒、第三作动筒以及第四作动筒配合运动，从而具有同步运动状态以及异步运动状态；
在所述同步运动状态，所述第一作动筒、第三作动筒配合运动从而带动第一调节板4以及第二调节板41运动从而进行喷管喉道面积变化；
在所述异步运动状态，所述第二作动筒以及所述第四作动筒配合带动第一动圆弧壁3以及第二动圆弧壁31运动从而进行喷管矢量偏转。
本申请的喉道面积可调二元塞式矢量喷管利用作动系统实现喉道调节和喷管后段整体偏转，具有喉道面积大范围调节的能力以及喷管后段整体偏转的能力，且后段整体偏转可以减少气流损失。
参见图1，在本实施例中，喉道面积可调二元塞式矢量喷管进一步包括外壁板11，外壁板11与侧壁板10连接。从而对发动机外部气流有整流作用。
参见图1，在本实施例中，所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管进一步包括第一连接机构6以及第二连接机构61，所述第一连接机构6一端通过转动副与第一调节板4连接，另一端通过转动副与第一作动筒7连接；
第二连接机构61一端通过转动副与第二调节板4连接，另一端通过转动副与第三作动筒。
第三连接机构8一端与第二作动筒9连接，另一端与第二动圆弧壁连接。
第四连接机构81一端与第一作动筒连接，另一端与第一动圆弧壁连接。
第一作动筒7前端固定安装在静圆弧壁2或动圆弧壁3上，数量为2～4个；所述第三作动筒前端固定安装在静圆弧壁2或动圆弧壁3上，数量为2～4个；
第二作动筒9固定安装在圆转方筒体1或静圆弧壁2上，数量为2～6个；所述第四作动筒固定安装在圆转方筒体1或静圆弧壁2上，数量为2～6个。
在本实施例中，锥体5内部空间与侧壁板14内部空间相通，通有冷却气。
有利的是，锥体5外型面为曲面或直面，锥体5纵截面为等面积或非等面积过渡。
有利的是，侧壁板10具有锯齿修型，从而具有雷达隐身效果，可以理解的是，侧壁板10也可以为四边形、五边形或其他多边形。
有利的是，圆转方筒体1和静圆弧壁2通过机械方式固定连接或整体铸造。
所述锥体5和侧壁板14通过机械方式固定连接或整体铸造。
喷管大喉道面积状态，如图1所示。通过第一作动筒与第三作动筒同步伸长运动带动第一调节板以及第二调节板转动实现喷管喉道面积减小，如图2所示。此时，第二作动筒、第四作动筒可以同步运动、异步运动或者不运动均可。
参见图3，通过第三作动筒伸长运动和第四作动筒收缩运动，带动第一动圆弧壁3、第二动圆弧壁31转动实现喷管矢量偏转。
本申请还提供了一种飞机，其特征在于，所述飞机包括如上所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管包括圆转方筒体(1)、第一静圆弧壁(2)、第二静圆弧壁(21)、第一动圆弧壁(3)、第二动圆弧壁(31)、第一调节板(4)、第二调节板(41)、锥体(5)、第一作动筒(7)、第三作动筒、第二作动筒(9)、第四作动筒以及侧壁板(10)，其中，
所述第一静圆弧壁(2)的一端与圆转方筒体(1)连接，所述第二静圆弧壁(2)的一端与圆转方筒体(1)连接；
所述第一静圆弧壁(2)的另一端与第一动圆弧壁(3)搭接，所述第二静圆弧壁(2)的另一端与所述第二动圆弧壁(31)搭接；
所述第一动圆弧壁(3)与所述侧壁板(10)连接，所述第二动圆弧壁(31)与所述侧壁板(10)连接；
所述第一动圆弧壁通过转动副与第一调节板(4)连接，所述第二动圆弧壁通过转动副与第二调节板(4)连接；
所述锥体(5)与侧壁板(10)固定连接；
所述第一作动筒的活塞杆连接所述第一调节板(4)；
所述第三作动筒的活塞杆连接所述第二调节板(41)；
所述第二作动筒的活塞杆连接所述第二动圆弧壁(31)；
所述第四作动筒的活塞杆连接所述第一动圆弧壁(3)；
所述第一作动筒、第二作动筒、第三作动筒以及第四作动筒配合运动，从而具有同步运动状态以及异步运动状态。
2.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管进一步包括外壁板(11)，外壁板(11)与侧壁板(10)连接。
3.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述喉道面积可调二元塞式矢量喷管进一步包括第一连接机构(6)以及第二连接机构(61)，所述第一连接机构(6)一端通过转动副与第一调节板(4)连接，另一端通过转动副与第一作动筒(7)连接；
所述第二连接机构(61)一端通过转动副与第二调节板(4)连接，另一端通过转动副与第三作动筒。
4.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述第一作动筒(7)前端固定安装在静圆弧壁(2)或动圆弧壁(3)上，数量为2～4个；所述第三作动筒前端固定安装在静圆弧壁(2)或动圆弧壁(3)上，数量为2～4个；
所述第二作动筒(9)固定安装在圆转方筒体(1)或静圆弧壁(2)上，数量为2～6个；所述第四作动筒固定安装在圆转方筒体(1)或静圆弧壁(2)上，数量为2～6个。
5.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述锥体(5)内部空间与侧壁板(14)内部空间相通，通有冷却气。
6.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述锥体(5)外型面为曲面或直面，锥体(5)纵截面为等面积或非等面积过渡。
7.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述侧壁板(10)具有锯齿修型。
8.如权利要求1所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管，其特征在于，所述圆转方筒体(1)和静圆弧壁(2)通过机械方式固定连接或整体铸造，
所述锥体(5)和侧壁板(14)通过机械方式固定连接或整体铸造。
9.一种飞机，其特征在于，所述飞机包括如权利要求1至8中任意一项所述的喉道面积可调二元塞式矢量喷管。
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