CN112112743B - 一种剑形深波谷交变波瓣喷管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种剑形深波谷交变波瓣喷管，由窄波谷宽波谷交变的常规波瓣喷管以波峰一为起点，向内斜切去除部分窄波谷、宽波谷和侧壁一，波峰一成为波峰二，窄波谷成为浅波谷，侧壁一成为侧壁二，再在宽波谷处延伸出剑形扰流片，然后在剑形扰流片和宽波谷连接处布置加强筋。本发明的优点和取得的有益效果为：采用该剑形深波谷交变波瓣喷管掺混性能好、气动外形变化小、使用寿命高。

Description

一种剑形深波谷交变波瓣喷管
技术领域
本发明涉及一种剑形深波谷交变波瓣喷管，其可用于军用直升机的红外抑制器，属于航空技术领域。
背景技术
军用直升机通过安装红外抑制器，来抑制动力装置产生的红外辐射，达到提升红外隐身性能，从而提高军用直升机的战场生存力。直升机涡轴发动机的排气装置使用波瓣喷管，高速热排气流流经波瓣喷管，对周围环境大气形成引射作用。高速热排气流及被引射的环境气流流经波瓣喷管后，因形成流向涡而相互掺混，从而使排入大气的气流温度降低。另外，热排气流在内被引射的环境气流在外，能够有效隔绝热排气流对周围壁面的加热。波瓣喷管安装在涡轴发动机后，在波瓣喷管前要留有足够的引射气流入口，因而波瓣喷管出口在涡轴发动机的中心体下游，采用交变波瓣喷管利于引射的环境气流刺入热排气流核心，更容易在短距离内使引射的环境气流与热排气流掺混均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种剑形深波谷交变波瓣喷管，该交变波瓣喷管掺混性能突出，对局部结构的强化保证了其气动外形，延长了其使用寿命。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种剑形深波谷交变波瓣喷管，由常规波瓣喷管以波峰一为起点，向内斜切去除部分波谷一和侧壁一，波峰一成为波峰二，波谷一成为波谷二，侧壁一成为侧壁二，再每隔一个波谷二在波谷二处延伸出剑形扰流片，然后在剑形扰流片和波谷二连接处布置加强筋。
作为本发明的进一步改进，所述的常规波瓣喷管两端齐平，内外表面圆滑无棱边，由圆管段和波瓣段组成，波瓣段由若干波峰一、侧壁一、波谷一圆形排列围成。
作为本发明的进一步改进，所述的常规波瓣喷管同一波峰一两侧的侧壁一之间有个径向向外的小夹角，使得相对于侧壁一平行的布置，波峰一和波谷一的尺寸更大。
作为本发明的进一步改进，所述的常规波瓣喷管波谷一的宽度交替变化，波谷一包括窄波谷和宽波谷；以波峰一为起点向内斜切后，波峰一成为波峰二，窄波谷成为浅波谷，宽波谷延伸出剑形扰流片形成剑形深波谷，侧壁一成为侧壁二。
作为本发明的进一步改进，所述的剑形深波谷交变波瓣喷管上布置加强筋，为由宽波谷谷底径向向内，从剑形扰流片和宽波谷连接处往前、往后轴向布置的长条形加强筋，两头逐渐变尖终止于波瓣喷管内壁面。
与现有技术相比，本发明的优点和取得的有益效果为：
第一，掺混性能好。同一波峰两侧的侧壁之间有径向向外的小夹角，使波峰和波谷尺寸更大，使热排气流和引射的环境气流分布更合理；波谷宽度交替变化，从宽波谷延伸出剑形扰流片，利于使更多引射的环境气流刺入热排气流核心；剑形扰流片两侧会形成一对新的流向涡，其与侧壁尾流区流向涡共同作用，极大促进了热排气流与引射的环境气流的掺混。三者共同作用下，使剑形深波谷交变波瓣喷管掺混性能突出。
第二，气动外形变化小。从宽波谷延伸出的剑形扰流片会受到较大的气动力，在被高温排气流持续加热情况下，会产生较大的变形和振动。在剑形深波谷内侧顺流向布置两头逐渐变尖的长条形加强筋，对热排气的扰动小，基本无堵塞。加强筋与剑形扰流片形成T型承力结构，能在高温下有效应对较大的气动力。因此，这种结构强化保证了剑形深波谷交变波瓣喷管的气动外形。
第三，使用寿命高。剑形扰流片受到较大的气动力，同时被高温排气流持续加热。在宽波谷与剑形扰流片连接处的两侧存在应力集中，剑形扰流片在变形和震动后极易在应力集中处疲劳断裂。两头逐渐变尖的长条形加强筋与剑形扰流片形成T型承力结构，有效去除了应力集中，延长了剑形深波谷交变波瓣喷管的使用寿命。
附图说明
图1为本发明中宽窄波谷常规波瓣喷管的等轴视图；
图2为本发明中宽窄波谷常规波瓣喷管的后视图；
图3为本发明中剑形深波谷交变波瓣喷管的等轴视图；
图4为本发明中剑形深波谷交变波瓣喷管的后视图；
图5为本发明中剑形深波谷交变波瓣喷管的前视图；
图6为本发明中剑形深波谷交变波瓣喷管的侧视图；
图7为本发明中剑形深波谷交变波瓣喷管的侧剖视图；
在附图中，1为波峰一；2为窄波谷；3为宽波谷；4为侧壁一；5为波峰二；6为浅波谷；7为剑形深波谷；8为侧壁二；9为加强筋；10为圆管段，11为波瓣段。
具体实施方式
下面将结合附图1～7和实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种剑形深波谷交变波瓣喷管的实施例，由常规波瓣喷管以波峰一1为起点，向内40°斜切去除部分波谷一和侧壁一4，波峰一1成为波峰二5，波谷一成为波谷二，侧壁一4成为侧壁二8，再每隔一个波谷二在波谷二处延伸出剑形扰流片，然后在剑形扰流片和波谷二连接处布置加强筋。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的常规波瓣喷管两端齐平，内外表面圆滑无棱边，由圆管段10和波瓣段11组成，波瓣段由若干波峰一1、侧壁一4、波谷一圆形排列围成。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的常规波瓣喷管同一波峰一1两侧的侧壁一4之间有个径向向外的小夹角，其值为9.5°，使得相对于侧壁一4平行的布置，波峰一1和波谷一的尺寸更大。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的常规波瓣喷管波谷一的宽度交替变化，波谷一包括窄波谷2和宽波谷3；宽波谷3半径为窄波谷2半径的1.616倍；以波峰一1为起点向内斜切后，波峰一1成为波峰二5，窄波谷2成为浅波谷6，宽波谷3延伸出剑形扰流片形成剑形深波谷7，侧壁一4成为侧壁二8。
作为本发明实施例的进一步改进，所述的剑形深波谷交变波瓣喷管上布置加强筋9，为由宽波谷3谷底径向向内，从剑形扰流片和宽波谷3连接处往前、往后轴向布置的长条形加强筋，两头逐渐变尖终止于波瓣喷管内壁面。加强筋轴向尺寸为剑形扰流片轴向尺寸的1.2倍，以剑形扰流片和宽波谷连接处为中间位置，加强筋高度为加强筋长度的1/6。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。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 (2)

1.一种剑形深波谷交变波瓣喷管，其特征在于，由窄波谷(2)宽波谷(3)交变的常规波瓣喷管以波峰一(1)为起点，向内斜切去除部分窄波谷(2)、宽波谷(3)和侧壁一(4)，波峰一(1)成为波峰二(5)，窄波谷(2)成为浅波谷(6)，侧壁一(4)成为侧壁二(8)，再在宽波谷(3)延伸出剑形扰流片形成剑形深波谷(7)，然后在剑形扰流片和宽波谷(3)连接处布置加强筋(9)。
2.根据权利要求1所述的剑形深波谷交变波瓣喷管，其特征在于，所述的剑形深波谷交变波瓣喷管上布置加强筋(9)，为由宽波谷(3)谷底径向向内，从剑形扰流片和宽波谷(3)连接处往前、往后轴向布置的长条形加强筋，两头逐渐变尖终止于波瓣喷管内壁面。
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