CN108223134A - 燃气轮机进气格栅以及舰船 - Google Patents

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黄冰阳
蒋磊
王云奇
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Abstract

本发明公开了一种燃气轮机进气格栅，包括框架、格栅叶片以及屏蔽网，其中，屏蔽网设于格栅叶片外侧，多个格栅叶片安装于框架内，格栅叶片的四周固定于框架上；屏蔽网的网格边长为8~12mm；格栅叶片包括依次设置的进口段、第一过渡段、中间倾斜段、第二过渡段以及出口段，进口段和出口段为平直面，中间倾斜段为斜面，第一过渡段和第二过渡段为光滑圆弧面以实现平滑连接。本发明提出的燃气轮机进气格栅具有低RCS值。

Description

燃气轮机进气格栅以及舰船
技术领域
本发明涉及舰船设备结构技术领域，尤其涉及一种燃气轮机进气格栅以及舰船。
背景技术
由于船上燃机的进气口面积很大，进气室内设备多，结构复杂，一旦雷达波进入进气室会产生多次腔体散射，这种腔体散射极大的增加了雷达波散射截面积（RCS，RadarCross-Section），易形成雷达波散射亮点。随着雷达隐身技术的发展和对隐身性能要求的日渐提高，必须从舰面设备等“细节”处采取隐身设计，以满足更加苛刻的雷达隐身指标。
格栅是降低腔体电磁散射极为有效的措施，同时燃气轮机的进气格栅需要满足防雨、防浪和进气阻力特性的要求。国内外的燃机进气室的外侧都加装了格栅，格栅型式不同，主要体现在不同的格栅叶片型式、是否加装屏蔽网、屏蔽网的网格边长。目前国内舰船上使用的燃机进气格栅有加装屏蔽网和无屏蔽网的型式，但屏蔽网比较稀疏，对威胁波段的雷达波屏蔽效果并不好。为满足舰船的雷达波隐身需求，需要采用新型式的格栅降低燃机进气口的腔体散射，以降低RCS值。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种燃气轮机进气格栅以及舰船，旨在降低其RCS值。
为实现上述目的，本发明提供一种燃气轮机进气格栅，包括框架、格栅叶片以及屏蔽网，其中，
所述屏蔽网设于格栅叶片外侧，多个格栅叶片安装于框架内，格栅叶片的四周固定于框架上；
所述屏蔽网的网格边长为8~12mm；
所述格栅叶片包括依次设置的进口段、第一过渡段、中间倾斜段、第二过渡段以及出口段，进口段和出口段为平直面，中间倾斜段为斜面，第一过渡段和第二过渡段为光滑圆弧面以实现平滑连接。
优选地，所述中间倾斜段的倾角为30°~60°。
优选地，多个格栅叶片均匀安装于框架内。
优选地，相邻两格栅叶片之间间距为80~100mm。
优选地，所述格栅叶片的厚度为2~3mm。
优选地，所述屏蔽网采用直径为1-2.5mm的金属丝制成。
优选地，屏蔽网通过网压板将其固定在框架上，网压板通过螺钉安装。
本发明进一步提出一种舰船，包括船体以及安装于船体上的燃气轮机进气格栅，该燃气轮机进气格栅为上述燃气轮机进气格栅，燃气轮机进气格栅四周框架的外表面与船体燃机进气室的外表面平齐。
本发明提出的燃气轮机进气格栅，具有以下有益效果：
1.本燃气轮机进气格栅对威胁频段雷达波透射率非常小，极大的降低了腔体散射，可大大降低RCS值；
2.本燃气轮机进气格栅满足进气阻力的特性要求，进气阻力较低；
3.本燃气轮机进气格栅通过稍改进结构而不用额外增加装置即可满足低RCS值需求，其制作成本低且容易实现。
附图说明
图1为本发明燃气轮机进气格栅的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的剖视结构示意图；
图3为图1所示I处的放大结构示意图；
图4为图2所示II处的放大结构示意图。
图中，1-框架、2-格栅叶片、3-屏蔽网、4-网压板、5-螺钉。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“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，并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的限制。
本发明提出一种燃气轮机进气格栅。
参照图1至图4，一种燃气轮机进气格栅，包括框架、格栅叶片以及屏蔽网，其中，
屏蔽网设于格栅叶片外侧，多个格栅叶片安装于框架内，格栅叶片的四周固定于框架上；
屏蔽网的网格边长为8~12mm；
格栅叶片包括依次设置的进口段、第一过渡段、中间倾斜段、第二过渡段以及出口段，进口段和出口段为平直面（即水平设置），中间倾斜段为斜面，第一过渡段和第二过渡段为光滑圆弧面以实现平滑连接。
格栅叶片设置上述这种结构，对空气有导流作用，气体出口流场均匀，进气阻力小。
屏蔽网通过网压板将其固定在框架上，网压板通过螺钉安装。格栅叶片四周框架的外表面与船体外表面平齐，以减少角反射。
具体地，中间倾斜段的倾角为30°~60°。多个格栅叶片均匀安装于框架内。相邻两格栅叶片之间间距为80~100mm。格栅叶片的厚度为2~3mm。屏蔽网采用直径为1-2.5mm的金属丝制成。
经过仿真计算，格栅叶片的型式对RCS特性影响不大，而加装小间距的屏蔽网会大大降低RCS值。间距为12mm的屏蔽网对威胁频段雷达波透射率约为0.0015~0.15，反射率大于0.72；可见该屏蔽网几乎将大部分入射雷达波反射，极大的减少了进入进气室的雷达波，避免形成雷达波散射亮点。进一步缩小屏蔽网间距，对威胁频段雷达波透射率更小、反射率更大、屏蔽效果更好。间距为8mm的屏蔽网对威胁频段雷达波透射率约为10-6~10-5，反射率约为1，该屏蔽网几乎完全可以将入射的雷达波反射，只有极微量的雷达波透射进入进气室，不会形成腔体散射，加装该格栅的燃气轮机进气室的RCS值几乎最低。
在设计时，要综合考虑屏蔽网的网格尺寸和格栅叶片的间距，才能达到既降低其RCS值，又要满足燃机用格栅进气阻力的要求（屏蔽网间隔小，其RCS值低，但是屏蔽网部分的进气阻力会增大；格栅叶片的间隔小，进气阻力会增大，格栅叶片的间隔过大，其防雨、放浪的性能变差）。本发明在此提出一最优实施例：屏蔽网的网格边长为12mm，相邻两格栅叶片之间间距为80mm，格栅叶片中间倾斜段为45°，厚度为3mm。此时，格栅的进气阻力为75Pa，既满足燃气轮机的燃气轮机进气格栅的阻力小于100Pa的要求，又具有很低的RCS值。
本发明提出的燃气轮机进气格栅，具有以下有益效果：
1.本燃气轮机进气格栅对威胁频段雷达波透射率非常小，极大的降低了腔体散射，可大大降低RCS值；
2.本燃气轮机进气格栅满足进气阻力的特性要求，进气阻力较低；
3.本燃气轮机进气格栅通过稍改进结构而不用额外增加装置即可满足低RCS值需求，其制作成本低且容易实现。
本发明进一步提出一种舰船。
本优选实施例中，舰船，包括船体以及安装于船体上燃机进气室的燃气轮机进气格栅，该燃气轮机进气格栅的结构以及有益效果具体参照上述实施例，在此不再赘述，燃气轮机进气格栅四周框架的外表面与船体燃机进气室的外表面平齐。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种燃气轮机进气格栅，其特征在于，包括框架、格栅叶片以及屏蔽网，其中，
所述屏蔽网设于格栅叶片外侧，多个格栅叶片安装于框架内，格栅叶片的四周固定于框架上；
所述屏蔽网的网格边长为8~12mm；
所述格栅叶片包括依次设置的进口段、第一过渡段、中间倾斜段、第二过渡段以及出口段，进口段和出口段为平直面，中间倾斜段为斜面，第一过渡段和第二过渡段为光滑圆弧面以实现平滑连接。
2.如权利要求1所述的燃气轮机进气格栅，其特征在于，所述中间倾斜段的倾角为30°~60°。
3.如权利要求1所述的燃气轮机进气格栅，其特征在于，多个格栅叶片均匀安装于框架内。
4.如权利要求3所述的燃气轮机进气格栅，其特征在于，相邻两格栅叶片之间间距为80~100mm。
5.如权利要求1所述的燃气轮机进气格栅，其特征在于，所述格栅叶片的厚度为2~3mm。
6.如权利要求1所述的燃气轮机进气格栅，其特征在于，所述屏蔽网采用直径为1-2.5mm金属丝制成。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的燃气轮机进气格栅，其特征在于，屏蔽网通过网压板将其固定在框架上，网压板通过螺钉安装。
8.一种舰船，其特征在于，包括船体以及安装于船体上的燃气轮机进气格栅，该燃气轮机进气格栅为权利要求1至7中任意一项所述的燃气轮机进气格栅，燃气轮机进气格栅四周框架的外表面与船体燃机进气室的外表面平齐。
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