CN111896265B - 一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法 - Google Patents

Abstract

一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，属于航空发动机地面台架试验测试领域。本发明包括发动机进气管道、喷嘴组件、快速阀组、环状供气管、供气直管、开关阀、压力调节阀和过滤阀，喷嘴组件布置安装在进气管连接座内侧，喷嘴组件通过快速阀组与环状供气管连通安装，环状供气管与供气直管连通安装，开供气直管上设置安装有关阀、压力调节阀和过滤阀。本发明研发目的是为了解决现有的压力畸变发生器产生的动态压力畸变的强度难以满足真实发动机进气动态畸变强度要求的问题，本发明通过改变供气压力，能够在较宽范围内连续调节脉动压力的幅值，实现对动态压力畸变的准确模拟，能够对航空发动机进气的两种动态压力畸变进行模拟。

Description

一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法

技术领域

本发明涉及一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，属于航空发动机地面台架试验测试领域。

背景技术

飞行器发动机前一般设置不同形式的进气管道，以适应较宽的飞行工况。气流流过进气管道后在出口截面会发生不同类型的压力畸变，包括以稳态压力分布不均形式存在的稳态压力畸变和以压力脉动形式存在的动态压力畸变。在不同的飞行姿态和速度时，稳态压力畸变指数和动态压力畸变指数在综合畸变指数中的占比是不同的。

目前，对于稳态压力畸变模拟，已有较多的手段，包括畸变网、模拟板、插板等，它们的原理就是在主气流中插入不同的阻塞物，使主气流在局部产生压力损失。动态压力畸变作为一种畸变因子，越来越被航空发动机研制部门重视，但是目前对于动态压力畸变的模拟手段较少，文献资料可看到旋转叶片、扬声器甚至一些射流等形式，但当前的方式对动态模拟的程度都有很大的不足。现有的一种稳态和动态分量比例可调的总压畸变发生装置及方法，该方法中采用分布式扬声器在计算机控制下直接对气流进行扰动，产生所需的动态总压畸变强度。但是该方法使用扬声器能向主气流中注入的扰动能量十分有限，因而产生的动态压力畸变的强度难以满足真实发动机进气动态畸变强度要求，并且在航空发动机畸变试验中，还缺少有效的手段对稳/动态压力畸变指数的比例进行的真实模拟和调节。

因此，亟需提出一种空气射流式动态压力畸变发生器，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明研发目的是为了解决现有的压力畸变发生器产生的动态压力畸变的强度难以满足真实发动机进气动态畸变强度要求的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种空气射流式动态压力畸变发生器，包括发动机进气管道、喷嘴组件、快速阀组、环状供气管、供气直管、总开关阀、压力调节阀和过滤阀，喷嘴组件布置安装在发动机进气管道内侧，喷嘴组件通过快速阀组与环状供气管连通安装，环状供气管与供气直管连通安装，供气直管上设置安装有总开关阀、压力调节阀和过滤阀。

优选的：所述发动机进气管道上加工有进气通孔，进气通孔两端分别与快速阀组和喷嘴组件连通安装。

优选的：所述喷嘴组件固定安装在发动机进气管道内侧壁上，喷嘴组件与快速阀组连通安装，喷嘴组件的数量为6至12个。

优选的：所述快速阀组包括第一支路、第二支路、第一快速开关阀、第二快速开关阀、第三快速开关阀、第四快速开关阀和通气管，第一支路和第二支路并联设置，第一支路和第二支路一端分别与环状供气管连通安装，第一支路和第二支路另一端汇流后与通气管连通安装，通气管与喷嘴组件连通安装，第一支路上依次串联安装有第一快速开关阀和第二快速开关阀，第二支路上依次串联安装有第三快速开关阀和第四快速开关阀，通气管与喷嘴组件连通安装。

优选的：所述喷嘴组件包括可旋转喷头、喷嘴主体、通气支撑和定位销，通气支撑一端固定安装在发动机进气管道内侧壁上，通气支撑另一端固定安装有喷嘴主体，可旋转喷头上加工有卡装凸起，喷嘴主体上加工有卡装凹槽，卡装凸起安装在卡装凹槽内，可旋转喷头和喷嘴主体上加工设置有卡位槽，定位销安装在卡位槽内，可旋转喷头上加工有超音速喷口，超音速喷口的轴线与可旋转喷头的轴线垂直但不相交，喷嘴主体内加工有集气室，通气支撑内加工有通气孔，集气室一端与超音速喷口连通，集气室另一端与通气孔连通，通气孔与快速阀组连通。

优选的：所述可旋转喷头上设置有6个超音速喷口，可旋转喷头旋转轴线设置在发动机进气管道轴线向外0.7～0.9倍的半径处，旋转轴线位置通过通气支撑的高度调节。

优选的：所述可旋转喷头与喷嘴主体组成的整体呈纺锤体形状，通气支撑的截面形状呈翼型，中间设置有通气孔。

优选的：所述第一快速开关阀、第二快速开关阀、第三快速开关阀和第四快速开关阀的开关时间小于100ms。

一种空气射流式动态压力畸变发生方法，其特征在于：包括四种工作模式，分别是，旋转并连续喷气模式、不旋转并连续喷气模式、旋转并脉冲喷气模式和不旋转并脉冲喷气模式：

模式一，旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤a，将定位销从卡位槽中移除，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤b，所述快速阀组中的第一快速开关阀、第二快速开关阀、第三快速开关阀和第四快速开关阀保持开启状态，高压空气通过快速阀组中第一支路和第二支路，并汇合到通气管路，输出高压气流；所述高压气流通过通气支撑中的通气孔达到集气室；

步骤c，所述高压气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头在喷嘴主体上旋转；

模式二：不旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤A，将定位销安装在卡位槽内，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤B，所述快速阀组中的第一快速开关阀、第二快速开关阀、第三快速开关阀和第四快速开关阀保持开启状态，高压空气通过快速阀组中第一支路和第二支路，并汇合到通气管路，输出高压气流；所述高压气流通过通气支撑中的通气孔达到集气室；

步骤C，所述高压气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，超音速射流产生的反作用力在定位销的作用下，可旋转喷头在喷嘴主体上相对固定，可旋转喷头不能旋转；

模式三：不旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤1，将定位销安装在卡位槽内，可旋转喷头被卡位槽锁止不能旋转，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤2，初始时快速阀组的第一快速开关阀关闭，第二快速开关阀打开，第三快速开关阀关闭，第四快速开关阀打开；

步骤3，对于要求的脉冲控制频率f，周期T＝1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀，在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀，在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀，在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀，在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤4，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀，重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气最终在通气管路处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力在定位销的作用下，可旋转喷头在喷嘴主体上相对固定，可旋转喷头不能旋转。

模式四：旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤一，将定位销从卡位槽中移除，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤二，初始时快速阀组的第一快速开关阀关闭，第二快速开关阀打开，第三快速开关阀关闭，第四快速开关阀打开；

步骤三i，对于要求的脉冲控制频率f，周期T＝1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀，在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀，在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀，在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀，在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤四，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀，重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气最终在通气管路处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头在喷嘴主体上旋转。

优选的：所述发动机进气管道安装在发动机进气管道内，超音速射流和连续脉冲超音速射流与发动机进气管道连接的发动机进气管道内中主气流通过剪切掺混作用，形成高频压力脉动，产生动态压力畸变。

本发明为了解决流体控制方式，可产生超音速射流，与主气流剪切掺混能够产生高频脉动压力的问题，其技术方案为：

一种空气射流式动态压力畸变发生方法，其特征在于：包括四种工作模式，分别是，旋转并连续喷气模式、不旋转并连续喷气模式、旋转并脉冲喷气模式和不旋转并脉冲喷气模式：

模式一：旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤a，将定位销从卡位槽中移除，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤b，所述快速阀组中的第一快速开关阀、第二快速开关阀、第三快速开关阀和第四快速开关阀保持开启状态，高压空气通过快速阀组中第一支路和第二支路，并汇合到通气管路，输出高压气流；所述高压气流通过通气支撑中的通气孔达到集气室；

步骤c，所述高压气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头在喷嘴主体上旋转；

模式二：不旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤A，将定位销安装在卡位槽内，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤B，所述快速阀组中的第一快速开关阀、第二快速开关阀、第三快速开关阀和第四快速开关阀保持开启状态，高压空气通过快速阀组中第一支路和第二支路，并汇合到通气管路，输出高压气流；所述高压气流通过通气支撑中的通气孔达到集气室；

步骤C，所述高压气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，超音速射流产生的反作用力在定位销的作用下，可旋转喷头在喷嘴主体上相对固定，可旋转喷头不能旋转；

模式三：不旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤1，将定位销安装在卡位槽内，可旋转喷头被卡位槽锁止不能旋转，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤2，初始时快速阀组的第一快速开关阀关闭，第二快速开关阀打开，第三快速开关阀关闭，第四快速开关阀打开；

步骤3，对于要求的脉冲控制频率f，周期T＝1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀，在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀，在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀，在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀，在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤4，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀，重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气最终在通气管路处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力在定位销的作用下，可旋转喷头在喷嘴主体上相对固定，可旋转喷头不能旋转。

模式四：旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤一，将定位销从卡位槽中移除，打开所述总开关阀和打开所述压力调节阀，高压空气通过总开关阀及压力调节阀后进入环状供气管，环状供气管向多个与所述喷嘴组件对应连通的快速阀组提供高压空气；

步骤二，初始时快速阀组的第一快速开关阀关闭，第二快速开关阀打开，第三快速开关阀关闭，第四快速开关阀打开；

步骤三，对于要求的脉冲控制频率f，周期T＝1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀，在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀，在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀，在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀，在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤四，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀，重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气最终在通气管路处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道中主气流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头在喷嘴主体上旋转。

优选的：所述发动机进气管道安装在发动机进气管道内，超音速射流和连续脉冲超音速射流与发动机进气管道连接的发动机进气管道内中主气流通过剪切掺混作用，形成高频压力脉动，产生动态压力畸变

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，通过改变供气压力，能够在较宽范围内连续调节脉动压力的幅值，实现对动态压力畸变的准确模拟；

2.本发明的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，能够对航空发动机进气的两种动态压力畸变进行模拟，宽频低幅值压力脉动和低频周期性压力脉动进行模拟，可更真实模拟不同进气流量下的动态压力畸变；

3.本发明的快速阀组，采用流体控制方式，可产生超音速射流，与主气流剪切掺混能够产生高频脉动压力；

4.本发明的快速阀组，控制高压空气以高频脉冲形式喷射，可对主气流形成周期性的阻挡，可在轴向产生高频周期性的压力脉动。不但能产生高频脉冲射流，还可进行分布式控制，可形成一种宽频的、宽调节能力的动态压力畸变发生器，对动态畸变类型进行全面模拟；

5.本发明的可旋转喷头，使超音速喷流在空间形成动态扰动，使空间产生周期性压力脉动，扩大作用区域；

6.本发明的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，结构简单、设计巧妙、拆装方便、组装牢固，适于推广使用。

附图说明

图1是一种空气射流式动态压力畸变发生器的立体图；

图2是一种空气射流式动态压力畸变发生器的结构示意图；

图3是图2的A处放大图；

图4是喷嘴组件的立体图；

图5是喷嘴组件的内部结构示意图；

图6是喷嘴组件的剖视图；

图7是可旋转喷头和喷嘴主体的剖视图；

图8是快速阀组的结构示意图；

图9是快速阀组的产生高频脉冲气流的控制方式示意图；

图中1-发动机进气管道、2-喷嘴组件、3-快速阀组、4-环状供气管、5-供气直管、6-总开关阀、7-压力调节阀、8-高压空气、9-过滤阀、21-可旋转喷头、22-超音速喷口、23-喷嘴主体、24-通气支撑、25-集气室、26-通气孔、27-方销、31-第一支路、32-第二支路、33-第一快速开关阀、34.-第二快速开关阀、35-第三快速开关阀、36-第四快速开关阀、37-通气管路、38-高压气流。

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了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，包括发动机进气管道1、喷嘴组件2、快速阀组3、环状供气管4、供气直管5、总开关阀6、压力调节阀7和过滤阀9，喷嘴组件2布置安装在发动机进气管道1内侧，喷嘴组件2通过快速阀组3与环状供气管4连通安装，环状供气管4与供气直管5连通安装，供气直管5上设置安装有总关阀6、压力调节阀7和过滤阀9，发动机进气管道1是等直管道，与航空发动机地面试验装置的进气端相连，可沿管路轴线向发动机供气,发动机的进气管道上，开关阀6属于一种开关截止阀门，能够控制供气直管5中高压空气的通断，压力调节阀7属于一种压力连续调节阀门，能够控制改变供气直管5中的供气压力，向环状供气管4提供不同压力的压缩空气，进而改变超音速喷口22喷出的气流马赫数。

具体实施方式二：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述发动机进气管道1上加工有进气通孔11，进气通孔11两端分别与快速阀组3和喷嘴组件2连通安装。

具体实施方式三：结合图1-图7说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述喷嘴组件2固定安装在发动机进气管道1内侧壁上，喷嘴组件2与快速阀组3连通安装，喷嘴组件2的数量为6至12个。

具体实施方式四：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述快速阀组3包括第一支路31、第二支路32、第一快速开关阀33、第二快速开关阀34、第三快速开关阀35、第四快速开关阀36和通气管37，第一支路31和第二支路32并联设置，第一支路31和第二支路32一端分别与环状供气管4连通安装，第一支路31和第二支路32另一端汇流后与通气管37连通安装，通气管37与喷嘴组件2连通安装，第一支路31上依次串联安装有第一快速开关阀33和第二快速开关阀34，第二支路32上依次串联安装有第三快速开关阀35和第四快速开关阀36，通气管37与喷嘴组件2连通安装，对第一快速开关阀33、第二快速开关阀34、第三快速开关阀35和第四快速开关阀36进行组合编程控制，可在通气管路37出口处产生连续式的或高频脉冲式压缩空气气流供给喷嘴组件2。

具体实施方式五：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述喷嘴组件2包括可旋转喷头21、喷嘴主体23、通气支撑24和定位销27，通气支撑24一端固定安装在发动机进气管道1内侧壁上，通气支撑24另一端固定安装有喷嘴主体23，通气支撑24与喷嘴主体23一体加工成型，可旋转喷头21上加工有卡装凸起211，喷嘴主体23上加工有卡装凹槽232，卡装凸起211安装在卡装凹槽232内，可旋转喷头21和喷嘴主体23上加工设置有卡位槽231，定位销27安装在卡位槽231内，可旋转喷头21上加工有超音速喷口22，超音速喷口22的轴线与可旋转喷头21的轴线垂直但不相交，喷嘴主体23内加工有集气室25，通气支撑24内加工有通气孔26，集气室25一端与超音速喷口22连通，集气室25另一端与通气孔26连通，通气孔26与快速阀组3连通，可旋转喷头21相对喷嘴主体23可发生转动也可被定位销27锁止。

具体实施方式六：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述可旋转喷头21上设置有6个超音速喷口22，可旋转喷头21旋转轴线设置在发动机进气管道1轴线向外0.7～0.9倍的半径处，旋转轴线位置通过通气支撑24的高度调节。

具体实施方式七：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述可旋转喷头21与喷嘴主体23组成的整体呈纺锤体形状，通气支撑24的截面形状呈翼型，中间设置有通气孔26。

具体实施方式八：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述第一快速开关阀33、第二快速开关阀34、第三快速开关阀35和第四快速开关阀36的开关时间小于100ms。

具体实施方式九：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生方法，其特征在于：包括四种工作模式，分别是，旋转并连续喷气模式、不旋转并连续喷气模式、旋转并脉冲喷气模式和不旋转并脉冲喷气模式：

模式一：旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤a，将定位销27从卡位槽231中移除，打开所述总开关阀6和打开所述压力调节阀7，高压空气8通过总开关阀6及压力调节阀7后进入环状供气管4，环状供气管4向多个与所述喷嘴组件2对应连通的快速阀组3提供高压空气8；

步骤b，所述快速阀组3中的第一快速开关阀33、第二快速开关阀34、第三快速开关阀35和第四快速开关阀36保持开启状态，高压空气8通过快速阀组3中第一支路31和第二支路32，并汇合到通气管路37，输出高压气流38；所述高压气流38通过通气支撑24中的通气孔26达到集气室25；

步骤c，所述高压气流38在集气室25的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头21的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道1中主气流流向垂直，超音速喷口22喷出的超音速射流可产生反作用力，因反作用力不通过所述可旋转喷头21的轴线，产生绕所述可旋转喷头轴线的扭转力矩，驱动可旋转喷头21转动。通过调节压力调节阀7的流通程度可改变高压气流38的压力和流量，进一步地改变超音速喷口22喷出的超音速射流的马赫数和反作用力，从而改变对主流的扰动强度和可旋转喷头的自旋转速度，形成不同强度的动态压力畸变；

模式二：不旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤A，将定位销27安装在卡位槽231内，打开所述总开关阀6和打开所述压力调节阀7，高压空气8通过总开关阀6及压力调节阀7后进入环状供气管4，环状供气管4向多个与所述喷嘴组件2对应连通的快速阀组3提供高压空气8；

步骤B，所述快速阀组3中的第一快速开关阀33、第二快速开关阀34、第三快速开关阀35和第四快速开关阀36保持开启状态，高压空气8通过快速阀组3中第一支路31和第二支路32，并汇合到通气管路37，输出高压气流38；所述高压气流38通过通气支撑24中的通气孔26达到集气室25；

步骤C，所述高压气流38在集气室25的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头21的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道1中主气流流向垂直，超音速射流产生的反作用力在定位销27的作用下，可旋转喷头21在喷嘴主体23上相对固定，可旋转喷头21不能旋转；

模式三：不旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤1，将定位销27安装在卡位槽231内，可旋转喷头21被卡位槽231锁止不能旋转，打开所述总开关阀6和打开所述压力调节阀7，高压空气8通过总开关阀6及压力调节阀7后进入环状供气管4，环状供气管4向多个与所述喷嘴组件2对应连通的快速阀组3提供高压空气8；

步骤2，初始时快速阀组3的第一快速开关阀33关闭，第二快速开关阀34打开，第三快速开关阀35关闭，第四快速开关阀36打开；

步骤3，对于要求的脉冲控制频率f，周期T＝1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀33，在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀34，在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀35，在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀36，在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤4，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀33，重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气8最终在通气管路37处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室25的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头21的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道1中主气流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力在定位销27的作用下，可旋转喷头21在喷嘴主体23上相对固定，可旋转喷头21不能旋转，该方式可实现最高频率为200Hz的脉冲气流控制，快速阀组3以高频脉冲控制方式工作，发动机的进气管道中形成周期性高频脉冲气流，对主流形成周期性阻挡，进而产生周期性大幅值压力脉动和强度较高的动态压力畸变。

模式四：旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤一，将定位销27从卡位槽231中移除，打开所述总开关阀6和打开所述压力调节阀7，高压空气8通过总开关阀6及压力调节阀7后进入环状供气管4，环状供气管4向多个与所述喷嘴组件2对应连通的快速阀组3提供高压空气8；

步骤二，初始时快速阀组3的第一快速开关阀33关闭，第二快速开关阀34打开，第三快速开关阀35关闭，第四快速开关阀36打开；

步骤三，对于要求的脉冲控制频率f，周期T＝1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀33，在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀34，在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀35，在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀36，在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤四，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀33，重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气8最终在通气管路37处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室25的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头21的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道1中主气流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头21在喷嘴主体23上旋转，快速阀组3以产生连续脉冲超音速射流的控制方式工作，该空气射流式动态畸变发生器以旋转并脉冲喷气方式产生脉动压力，可旋转喷头21产生脉冲式超音速射流并自由旋转，增加对发动机的进气管道中主气流的扰动程度，增强脉动压力的强度和动态畸变的强度。

具体实施方式十：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式的一种空气射流式动态压力畸变发生器及发生方法，所述发动机进气管道1安装在发动机进气管道内，超音速射流和连续脉冲超音速射流与发动机进气管道1连接的发动机进气管道内中主气流通过剪切掺混作用，形成高频压力脉动，产生动态压力畸变；

通过调节所述压力调节阀7的流通程度可改变所述高压气流38的压力和流量，进一步地改变所述超音速喷口22喷出的超音速射流的马赫数，进一步地改变对主气流的扰动强度，形成不同强度的动态压力畸变。通过控制的第一快速开关阀33、第二快速开关阀34、第三快速开关阀35和第四快速开关阀36同时打开和关闭，可控制对应的喷嘴组件2工作与否，在发动机的进气管道中形成不同分布形式的脉动压力和动态压力畸变。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：包括发动机进气管道（1）、喷嘴组件（2）、快速阀组（3）、环状供气管（4）、供气直管（5）、总开关阀（6）、压力调节阀（7）和过滤阀（9），喷嘴组件（2）安装在进气管道（1）内侧，喷嘴组件（2）通过快速阀组（3）与环状供气管（4）连通安装，环状供气管（4）与供气直管（5）连通安装，供气直管（5）上设置安装有总开关阀（6）、压力调节阀（7）和过滤阀（9）；

所述快速阀组（3）包括第一支路（31）、第二支路（32）、第一快速开关阀（33）、第二快速开关阀（34）、第三快速开关阀（35）、第四快速开关阀（36）和通气管（37），第一支路（31）和第二支路（32）并联设置，第一支路（31）和第二支路（32）一端分别与环状供气管（4）连通安装，第一支路（31）和第二支路（32）另一端汇流后与通气管（37）连通安装，通气管（37）与喷嘴组件（2）连通安装，第一支路（31）上依次串联安装有第一快速开关阀（33）和第二快速开关阀（34），第二支路（32）上依次串联安装有第三快速开关阀（35）和第四快速开关阀（36）。

2.根据权利要求1所述的一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：所述进气管道（1）上加工有进气通孔（11），进气通孔（11）两端分别与快速阀组（3）和喷嘴组件（2）连通安装。

3.根据权利要求1所述的一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：所述喷嘴组件（2）固定安装在进气管道（1）内侧壁上，喷嘴组件（2）与快速阀组（3）连通安装，喷嘴组件（2）的数量为6至12个。

4.根据权利要求1所述的一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：所述喷嘴组件（2）包括可旋转喷头（21）、喷嘴主体（23）、通气支撑（24）和定位销（27），通气支撑（24）一端固定安装在发动机进气管道（1）内侧壁上，通气支撑（24）另一端固定安装有喷嘴主体（23），可旋转喷头（21）上加工有卡装凸起（211），喷嘴主体（23）上加工有卡装凹槽（232），卡装凸起（211）安装在卡装凹槽（232）内，可旋转喷头（21）和喷嘴主体（23）上加工设置有卡位槽（231），定位销（27）安装在卡位槽（231）内，可旋转喷头（21）上加工有超音速喷口（22），超音速喷口（22）的轴线与可旋转喷头（21）的轴线垂直但不相交，喷嘴主体（23）内加工有集气室（25），通气支撑（24）内加工有通气孔（26），集气室（25）一端与超音速喷口（22）连通，集气室（25）另一端与通气孔（26）连通，通气孔（26）与快速阀组（3）连通。

5.根据权利要求4所述的一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：所述可旋转喷头（21）上设置有6个超音速喷口（22），可旋转喷头（21）旋转轴线设置在发动机进气管道（1）轴线向外0.7~0.9倍的半径处，旋转轴线位置通过通气支撑（24）的高度调节。

6.根据权利要求5所述的一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：所述可旋转喷头（21）与喷嘴主体（23）组成的整体呈纺锤体形状，通气支撑（24）的截面形状呈翼型，中间设置有通气孔（26）。

7.根据权利要求6所述的一种空气射流式动态压力畸变发生器，其特征在于：所述第一快速开关阀（33）、第二快速开关阀（34）、第三快速开关阀（35）和第四快速开关阀（36）的开关时间小于100ms。

8.一种空气射流式动态压力畸变发生方法，是基于权利要求7所述一种空气射流式动态压力畸变发生器实现的，其特征在于：包括四种工作模式，分别是，旋转并连续喷气模式、不旋转并连续喷气模式、旋转并脉冲喷气模式和不旋转并脉冲喷气模式：

模式一，旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤a，将定位销（27）从卡位槽（231）中移除，打开所述总开关阀（6）和打开所述压力调节阀（7），高压空气（8）通过总开关阀（6）及压力调节阀（7）后进入环状供气管（4），环状供气管（4）向多个与所述喷嘴组件（2）对应连通的快速阀组（3）提供高压空气（8）；

步骤b，所述快速阀组（3）中的第一快速开关阀（33）、第二快速开关阀（34）、第三快速开关阀（35）和第四快速开关阀（36）保持开启状态，高压空气（8）通过快速阀组（3）中第一支路（31）和第二支路（32），并汇合到通气管路（37），输出高压气流（38）；所述高压气流（38）通过通气支撑（24）中的通气孔（26）达到集气室（25）；

步骤c，所述高压气流（38）在集气室（25）的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头（21）的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道（1）中主流流向垂直，超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头（21）在喷嘴主体（23）上旋转；

模式二，不旋转并连续喷气模式，具体方法是：

步骤A，将定位销（27）安装在卡位槽（231）内，打开所述总开关阀（6）和打开所述压力调节阀（7），高压空气（8）通过总开关阀（6）及压力调节阀（7）后进入环状供气管（4），环状供气管（4）向多个与所述喷嘴组件（2）对应连通的快速阀组（3）提供高压空气（8）；

步骤B，所述快速阀组（3）中的第一快速开关阀（33）、第二快速开关阀（34）、第三快速开关阀（35）和第四快速开关阀（36）保持开启状态，高压空气（8）通过快速阀组（3）中第一支路（31）和第二支路（32），并汇合到通气管路（37），输出高压气流（38）；所述高压气流（38）通过通气支撑（24）中的通气孔（26）达到集气室（25）；

步骤C，所述高压气流（38）在集气室（25）的前端通过所述超音速喷口22喷出产生超音速射流，超音速射流的轴线与可旋转喷头（21）的轴线垂直，超音速射流的轴线也与进气管道（1）中主流流向垂直，超音速射流产生的反作用力在定位销（27）的作用下，可旋转喷头（21）在喷嘴主体（23）上相对固定，可旋转喷头（21）不能旋转；

模式三，不旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤1，将定位销（27）安装在卡位槽（231）内，可旋转喷头（21）被卡位槽（231）锁止不能旋转，打开所述总开关阀（6）和打开所述压力调节阀（7），高压空气（8）通过总开关阀（6）及压力调节阀（7）后进入环状供气管（4），环状供气管（4）向多个与所述喷嘴组件（2）对应连通的快速阀组（3）提供高压空气（8）；

步骤2，初始时快速阀组（3）的第一快速开关阀（33）关闭，第二快速开关阀（34）打开，第三快速开关阀（35）关闭，第四快速开关阀（36）打开；

步骤3，对于要求的脉冲控制频率f，周期T=1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀（33），在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀（34），在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀（35），在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀（36），在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤4，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀（33），重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气（8）最终在通气管路（37）处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室（25）的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头（21）的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道（1）中主流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力在定位销（27）的作用下，可旋转喷头（21）在喷嘴主体（23）上相对固定，可旋转喷头（21）不能旋转；

模式四，旋转并脉冲喷气模式，具体方法是：

步骤一，将定位销（27）从卡位槽（231）中移除，打开所述总开关阀（6）和打开所述压力调节阀（7），高压空气（8）通过总开关阀（6）及压力调节阀（7）后进入环状供气管（4），环状供气管（4）向多个与所述喷嘴组件（2）对应连通的快速阀组（3）提供高压空气（8）；

步骤二，初始时快速阀组（3）的第一快速开关阀（33）关闭，第二快速开关阀（34）打开，第三快速开关阀（35）关闭，第四快速开关阀（36）打开；

步骤三，对于要求的脉冲控制频率f，周期T=1/f，在t0时刻开启第一快速开关阀（33），在t0+1/2f时刻关闭第二快速开关阀（34），在t0+1/f时刻开启第三快速开关阀（35），在t0+3/2f时刻关闭第四快速开关阀（36），在t0+2/f时刻完成第一轮两个周期的脉冲控制；

步骤四，从t0+5/2f时刻开启所述第一快速开关阀（33），重复步骤i，进入第二轮两个周期的脉冲控制，高压空气（8）最终在通气管路（37）处形成连续脉冲气流，连续脉冲气流在集气室（25）的前端通过所述超音速喷口22喷出产生连续脉冲超音速射流，连续脉冲超音速射流的轴线与可旋转喷头（21）的轴线垂直，连续脉冲超音速射流的轴线也与进气管道（1）中主流流向垂直，连续脉冲超音速射流产生的反作用力驱动可旋转喷头（21）在喷嘴主体（23）上旋转。

9.根据权利要求8所述的一种空气射流式动态压力畸变发生方法，其特征在于：所述发动机进气管道（1）安装在发动机进气管道内，超音速射流和连续脉冲超音速射流与发动机进气管道（1）连接的发动机进气管道内中主气流通过剪切掺混作用，形成高频压力脉动，产生动态压力畸变。

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