CN110758753A - 一种作动式导流超音速进气道堵盖和飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种作动式导流超音速进气道堵盖和飞行器，进气道堵盖包括：堵盖本体、转动轴、收缩作动筒、发动机进气口和进气阶梯密封口，进气道的排气口和排气阶梯密封口；转轴设置在堵盖本体的一端，收缩作动筒的一端连接在排气口壁面上，另一端连接在堵盖本体的中部；收缩作动筒，被配置为通过收缩，带动堵盖本体沿转动轴进行转动，从进气阶梯密封口的位置转动到排气阶梯密封口的位置。本发明实施例解决了当前常规机械式进气道堵盖具有安装不便，阻力大，堵盖抛放控制难度高的问题。

Description

一种作动式导流超音速进气道堵盖和飞行器
技术领域
本申请涉及但不限于航天动力技术领域，尤指一种作动式导流超音速进气道堵盖和飞行器。
背景技术
采用吸气式组合动力装置的超音速飞行器，其进气系统常采用进、出口双堵盖设计方案。进气道出口需设计出口堵盖，承受燃气压力，以保证火箭助推器的正常工作。同时需在进气道头部设置入口堵盖，防止进气道进口敞开，阻力大，甚至发生喘振的现象。
由于超声速进气道外压缩面过长，进气道唇口尖锐，前堵盖安装困难。直接滞止来流的前堵盖阻力大，抛放控制难度高，易发生堵盖后抛打到弹体、甚至舵面的现象，甚至影响飞行安全。另外，采用进口、出口堵盖的方式，需采用两套作动、控制系统，提高了供电、控制的要求。
所以，需要一种新型超音速进气道作动式导流机械堵盖，结构简单，安装方便，助推阶段的飞行阻力小，转级堵盖抛放控制难度低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种作动式导流超音速进气道堵盖和飞行器，以解决当前常规机械式进气道堵盖具有安装不便，阻力大，堵盖抛放控制难度高的问题。
本发明实施例提供一种作动式导流超音速进气道堵盖，包括：堵盖本体、转动轴、收缩作动筒、发动机进气口和进气阶梯密封口，进气道的排气口和排气阶梯密封口；
其中，所述转轴设置在所述堵盖本体的一端，收缩作动筒的一端连接在所述排气口壁面上，另一端连接在所述堵盖本体的中部；
所述收缩作动筒，被配置为通过收缩，带动所述堵盖本体沿所述转动轴进行转动，从所述进气阶梯密封口的位置转动到所述排气阶梯密封口的位置。
可选地，如上所述的作动式导流超音速进气道堵盖中，所述进气道中，内通道、所述进气口和所述排气口形成Y型流道结构。
可选地，如上所述的作动式导流超音速进气道堵盖中，
所述进气道堵盖设置于所述进气道的Y型流道结构中的分流位置。
可选地，如上所述的作动式导流超音速进气道堵盖中，
所述进气道堵盖，被配置为在助推阶段，所述堵盖本体位于进气阶梯密封口位置，将经压缩面、进气道唇口、进气道内通道的气流通过排气口排向飞行器外部。
可选地，如上所述的作动式导流超音速进气道堵盖中，
所述进气道堵盖，被配置为在发动机转级后，所述堵盖本体位于排气阶梯密封口位置，将经压缩面、进气道唇口、进气道内通道的气流通过发动机进气口给发动机供气。
可选地，如上所述的作动式导流超音速进气道堵盖中，所述收缩作动筒为火药作动筒，被配置为在发动机转级后通电，使得所述火药作动筒收缩。
可选地，如上所述的作动式导流超音速进气道堵盖中，所述收缩作动筒的一端通过铰链连接在所述排气口壁面上，所述收缩作动筒收缩过程中可以通过铰链带动堵盖本体进行转动。
本发明实施例还提供一种飞行器，包括：如上述任一项所述的作动式导流超音速堵盖装置，以及发动机，所述发动机包括油箱和通过发动机进气道与所述堵盖装置连通的燃烧室。
本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖和飞行器，进气道堵盖包括：堵盖本体、转动轴、收缩作动筒、发动机进气口和进气阶梯密封口，进气道的排气口和排气阶梯密封口；转轴设置在堵盖本体的一端，收缩作动筒的一端连接在排气口壁面上，另一端连接在堵盖本体的中部；收缩作动筒，被配置为通过收缩，带动堵盖本体沿转动轴进行转动，从进气阶梯密封口的位置转动到排气阶梯密封口的位置。本发明实施例提供的进气道堵盖，具有结构简单，安装方便，助推阶段的飞行阻力小，转级堵盖抛放控制难度低等优点。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的一种作动式导流超音速进气道堵盖的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖中一种堵盖本体的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖中一种收缩作动筒的结构示意图；
图4为飞行器Y型流道的结构示意图；
图5和图6为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖在助推阶段的工作过程示意图；
图7为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖在转级后的工作过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
以下通过几个具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明。本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明实施例提供的一种作动式导流超音速进气道堵盖的结构示意图，图2为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖中一种堵盖本体的结构示意图，图3为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖中一种收缩作动筒的结构示意图。
本实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖可以包括：堵盖本体5、转动轴6、收缩作动筒4、发动机进气口2和进气阶梯密封口1，进气道的排气口7和排气阶梯密封口3。
本发明实施例中的机械堵盖具体设置在进气道后部，发动机进气口2的位置。其中，动轴6设置在堵盖本体1的一端，收缩作动筒4的一端连接在排气口壁面上，另一端连接在堵盖本体5的中部；实际应用中，收缩作动筒4的一端可以通过铰链连接在排气口壁面上。
收缩作动筒4，被配置为通过收缩，带动堵盖本体5沿转动轴6进行转动，从进气阶梯密封口1的位置转动到排气阶梯密封口3的位置。
在本发明实施例中，进气道中，内通道、进气口2和排气口7形成Y型流道结构。如图4所示，为飞行器Y型流道的结构示意图。参考图1所示进气道堵盖，具体设置于进气道的Y型流道结构中的分流位置。该进气道堵盖需相应配合设置排气口7。
本发明实施例提供的进气道堵盖，被配置为在助推阶段，堵盖本体5位于进气阶梯密封口1位置，将经压缩面、进气道唇口、进气道内通道的气流通过排气口7排向飞行器外部。
本发明实施例提供的进气道堵盖，还被配置为在发动机转级后，堵盖本体5位于排气阶梯密封口位置3，将经压缩面、进气道唇口、进气道内通道的气流通过发动机进气口2给发动机供气。
可以看出，堵盖本体5分别与进气口阶梯密封口1，排气口阶梯密封口3配合工作时，能同时起到密封作用和导流作用。
本发明实施例中的收缩作动筒4例如为火药作动筒，被配置为在发动机转级后通电，使得火药作动筒收缩。
本发明实施例作动式导流超音速进气道堵盖，相对进气系统进、出口双堵盖设计，结构简单，安装方便；在发动机助推阶段，堵盖与发动机进气口配合，排气口打开，进气道处于通流状态，降低了飞行器阻力，有效防止进气道敞开导致的喘振现象；发动机转级时，在作动筒作用下，堵盖绕转动轴转动，堵盖与排气口配合，发动机入口打开，进气道给发动机提供压缩空气，这种工作方式可有效防止转级时进气道出口燃气瞬时高压导致进气道喘振的现象，提升了进气道转级可靠性，降低了堵盖抛放控制难度。
图5和图6所示，为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖在助推阶段的工作过程示意图。如图5和图6所示，转级前，作动式导流超音速进气道堵盖的堵盖本体5与发动机进气口2处阶梯密封口1配合，将经压缩面11、进气道唇口12、进气道内通道13的气流通过排气口7排向弹体外部。
图7所示，为本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖在转级后的工作过程示意图。如图5和图7所示，发动机转级指令发出后，火箭助推器10分离。同时，收缩作动筒4收缩工作，带动堵盖本体5绕转动轴6转动，直至堵盖本体5与排气口阶梯密封口3配合，将经压缩面11、进气道唇口12、进气道内通道13的气流导向发动机燃烧室9。气流与喷射口8射出燃料混合燃烧，发动机14为超音速飞行器提供推力。
本发明实施例中的作动式导流超音速进气道堵盖为机械堵盖，具有结构简单，安装方便，助推阶段的飞行阻力小，转级堵盖抛放控制难度低等优点。
基于本发明实施例提供的作动式导流超音速进气道堵盖，本发明实施例还提供一种飞行器，该飞行器包括：如上述任一实施例中的作动式导流超音速堵盖装置，以及发动机，发动机包括油箱和通过发动机进气道与堵盖装置连通的燃烧室。飞行器中机械堵盖，发动机中油箱、进气道和燃烧室，以及飞行器的压缩面11、进气道唇口12、进气道内通道13和排气口7的位置关系，参考图6和图7所示。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，包括：堵盖本体、转动轴、收缩作动筒、发动机进气口和进气阶梯密封口，进气道的排气口和排气阶梯密封口；
其中，所述转轴设置在所述堵盖本体的一端，收缩作动筒的一端连接在所述排气口壁面上，另一端连接在所述堵盖本体的中部；
所述收缩作动筒，被配置为通过收缩，带动所述堵盖本体沿所述转动轴进行转动，从所述进气阶梯密封口的位置转动到所述排气阶梯密封口的位置。
2.根据权利要求1所述的作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，所述进气道中，内通道、所述进气口和所述排气口形成Y型流道结构。
3.根据权利要求2所述的作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，
所述进气道堵盖设置于所述进气道的Y型流道结构中的分流位置。
4.根据权利要求2所述的作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，
所述进气道堵盖，被配置为在助推阶段，所述堵盖本体位于进气阶梯密封口位置，将经压缩面、进气道唇口、进气道内通道的气流通过排气口排向飞行器外部。
5.根据权利要求4所述的作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，
所述进气道堵盖，被配置为在发动机转级后，所述堵盖本体位于排气阶梯密封口位置，将经压缩面、进气道唇口、进气道内通道的气流通过发动机进气口给发动机供气。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，所述收缩作动筒为火药作动筒，被配置为在发动机转级后通电，使得所述火药作动筒收缩。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的作动式导流超音速进气道堵盖，其特征在于，所述收缩作动筒的一端通过铰链连接在所述排气口壁面上，所述收缩作动筒收缩过程中可以通过铰链带动堵盖本体进行转动。
8.一种飞行器，其特征在于，包括：如权利要求1～6中任一项所述的作动式导流超音速堵盖装置，以及发动机，所述发动机包括油箱和通过发动机进气道与所述堵盖装置连通的燃烧室。
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