CN112832923B - 一种矢量航空发动机喷口组件 - Google Patents

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Abstract

本公开提供的一种矢量航空发动机喷口组件，包括喷筒，在喷筒的其中一端设置有方向调整器，方向调整器对喷筒喷出的气流调整方向，以使航空器获得优异的机动性能。方向调整器包括圆筒部和方形部，圆筒部转动连接于喷筒上，驱动机构驱动方向调整器旋转，实现气流方向的全角度调整。方形部包括导向板，两块导向板相对设置，并且驱动组件驱动导向板运动。该方案相对于现有技术，利用驱动机构驱动方向调整器旋转，结合导向板的运动可以方便地实现气流方向的全角度调整，相对于现有技术，大大简化了喷口组件的结构，降低了喷口组件的制造成本，并且，喷口组件易于维护。

Description

一种矢量航空发动机喷口组件
技术领域
本公开涉及一种矢量航空发动机喷口组件。
背景技术
随着航空技术的飞速发展，航空发动机的性能越来越好，大推力矢量发动机的应用越来越广泛。
利用矢量发动机可以使航空器获取良好的机动性能，航空器的机动性能将使航空器在复杂环境下具有更加优异的生存能力。
现有技术中的矢量发动机一般利用尾喷组件的摆动能力实现相应的动机性能。但是，现有技术中的尾喷组件结构复杂，维护十分困难，制约着矢量航空发动机的应用环境。
发明内容
本公开提供的一种矢量航空发动机喷口组件，旨在克服现有技术中航空发动机尾喷组件结构复杂、维护成本高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本公开采用如下技术方案：一种矢量航空发动机喷口组件，包括喷筒，在所述喷筒的其中一端设置有方向调整器，所述方向调整器与所述喷筒相通，并且，所述方向调整器调整所述喷筒喷出的气流方向，所述方向调整器包括圆筒部和方形部，所述方向调整器通过圆筒部转动连接于所述喷筒上，所述该航空矢量发动机喷口组件还包括驱动所述方向调整器相对于所述喷管旋转的驱动机构，所述方形部包括对气流导向的导向板，所述导向板有两块，并且，所述导向板相对设置，所述导向板转动连接于所述圆筒部上，所述方向调整器还包括驱动所述导向板摆动的驱动部件，该失量航空发动机喷口组件还包括检测所述方向调整器相对于所述喷筒旋转角度的编码器。
本公开提供的一种矢量航空发动机喷口组件，包括喷筒，在喷筒的其中一端设置有方向调整器，方向调整器对喷筒喷出的气流调整方向，以使航空器获得优异的机动性能。方向调整器包括圆筒部和方形部，圆筒部转动连接于喷筒上，驱动机构驱动方向调整器旋转，实现气流方向的全角度调整。方形部包括导向板，两块导向板相对设置，并且驱动组件驱动导向板运动。该方案相对于现有技术，利用驱动机构驱动方向调整器旋转，结合导向板的运动可以方便地实现气流方向的全角度调整，相对于现有技术，大大简化了喷口组件的结构，降低了喷口组件的制造成本，并且，喷口组件易于维护。
作为优选，所述驱动机构包括主动齿轮、设置于所述方向调整器上的齿圈和原动机，所述主动齿轮与所述齿圈啮合，所述主动齿轮由所述原动机驱动转动。
采用齿轮齿圈啮合的方案，提高了方向调整器的旋转精度，使得航空器易于控制。
作为优选，所述方向调整器通过中间件转动连接于所述喷筒上，在所述喷筒上设置有环槽，所述中间件的至少一部分位于所述环槽内，所述方向调整器通过螺钉固定于所述中间件上。
方向调整器易于与喷筒装配，矢量航空发动机喷口组件易于维护。
作为优选，所述中间件包括第一半部和第二半部，所述第一半部与所述第二半部配合形成环状的中间件，所述第一半部和所述第二半部的断面形状均为半圆形，并且，在所述中间件上设置有与所述方向调整器配合的装配平面，在所述中间件上设置有与所述螺钉配合的螺孔，所述螺孔贯穿所述装配平面。
利用中间件将方向调整器固定于喷筒上，方向调整器与喷筒易于装配，矢量航空发动机喷口组件易于维护。
作为优选，所述编码器包括设置于所述方向调整器上的码盘和设置于所述喷筒上的感应器，所述感应器通过支架固定于所述喷筒上。
感应器设置位置灵活，优化了矢量航空发动机喷口组件的性能。
作为优选，所述驱动组件包括设置于所述导向板上的摆动齿轮，所述摆动齿轮固定于所述导向板上，在所述方向调整器上设置有与所述摆动齿轮配合的齿条，所述齿条滑动连接于所述方向调整器上，并且，所述方向调整器上设置有驱动所述齿条往复运动的伺服电机。
导向板动作精度高，航空器易于控制。
作为优选，在所述方向调整器上滑动连接有滑块，所述伺服电机通过滑块带动所述齿条往复运动，所述滑块有两个，每条齿条与一个滑块固定连接，所述伺服电机通过丝杠带动所述滑块往复运动，所述丝杠有两根，并且，两根丝杠的旋转方向相反、两根丝杠的螺距相等，在所述滑块上设置有与所述丝杠配合的螺孔。
驱动组件动作精度高，航空器易于控制。
作为优选，所述伺服电机通过传动齿轮组件使两根丝杠的旋转方向相反，并且，所述传动齿轮组件的使得两根丝杠的转速相等。
两块导向板实现同步动作，提高了方向调整器的精度。
作为优选，在所述方向调整器上还设置有导轨，所述滑块沿所述导轨往复运动，所述导轨的横截面形状为梯形，在所述滑块上设置有与所述导轨配合的燕尾槽。
提高了滑块的运动精度，进而提高了方向调整器的精度。
作为优选，所述方向调整器还包括固定板，所述固定板与所述导向板配合围成矩形喷口，所述固定板有两片，两块固定板相对设置，在所述固定板上设置有密封板，所述密封板沿所述圆筒部的直径方向向远离所述圆筒部的轴线方向延伸，在所述导向板上设置有密封垫，所述密封垫与所述密封板或/和固定板接触形成密封。
固定板及密封板的设置减小了气流的压力损失，优化了矢量航空发动机喷口组件的性能。
本公开提供的矢量航空发动机喷口组件，具有如下优点：
1、驱动机构的设置可以方便地驱动方向调整器沿圆向方向旋转，优化了矢量航空发动机喷口组件的性能。
2、驱动组件的设置可以方便地驱动导向板运动，配合驱动机构可以方便地实现气流的全方向调整，大大优化了矢量航空发动机喷口组件的性能，并且，矢量航空发动机喷口组件结构简单、易于维护。
附图说明
以下附图仅是本公开一些实施方案的示意图，旨在使本公的技术方案易于理解，并非是对本公开技术方案的限制，本领域技术人员也可以根据本公开的技术方案获得其它附图。
附图1是本公开一些实施方案的示意图。
附图2是本公开一些实施方案的内部示意图。
附图3是本公开一些实施方案中导向板的动作示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本公开的技术方案作进一步说明，以下实施方案仅是本公开的一部分实施方案，并非是对本公开的限定。
如图1、图2、图3所示，一种矢量航空发动机喷口组件，包括喷筒1，在所述喷筒1的其中一端设置有方向调整器2，所述方向调整器2与所述喷筒1相通，并且，所述方向调整器2调整所述喷筒1喷出的气流方向，所述方向调整器2包括圆筒部3和方形部4，所述方向调整器2通过圆筒部3转动连接于所述喷筒1上，所述该航空矢量发动机喷口组件还包括驱动所述方向调整器2相对于所述喷管旋转的驱动机构，所述方形部4包括对气流导向的导向板5，所述导向板5有两块，并且，所述导向板5相对设置，所述导向板5转动连接于所述圆筒部3上，所述方向调整器2还包括驱动所述导向板5摆动的驱动部件该失量航空发动机喷口组件还包括检测所述方向调整器2相对于所述喷筒1旋转角度的编码器。
本方案的工作原理：
利用驱动机构驱动方向调整器2沿喷筒1的圆周方向旋转，利用驱动机构驱动导向板5实现气流沿喷筒1的直径方向调整，也就是说，导向板5的设置使得气流可以与喷筒1的圆角方向形成一定夹角，结合方向调整器2沿喷筒1圆周方向的旋转，该方案可以方便地实现气流的全方向调整，并且，该方案结构简单、易于维护。在使航空发动机具有良好的矢量性能的前提下，大幅降低了航空发动机的制造、维护成本。
纺码器就与航空器的控制系统通讯，以利于航空器的飞行控制，即机组控制人员可以即时了解方向调整器2所处状态，优化了矢量航空发动机喷口组件的性能。
如图1、图2、图3所示，在一些可能的实施方案中，所述驱动机构包括主动齿轮6、设置于所述方向调整器2上的齿圈7和原动机8，所述主动齿轮6与所述齿圈7啮合，所述主动齿轮6由所述原动机8驱动转动。
原动机8可以为电机或液压马达或气动马达。原动机8可以通过螺栓固定于喷筒1上。
原动机8的具体固定方式及结构不做限定，本领域技术人员可以根据需要合理选择。
在一些可能的实施方案中，所述方向调整器2通过中间件9转动连接于所述喷筒1上，在所述喷筒1上设置有环槽，所述中间件9的至少一部分位于所述环槽内，所述方向调整器2通过螺钉固定于所述中间件9上。
所述中间件9包括第一半部和第二半部，所述第一半部与所述第二半部配合形成环状的中间件9，所述第一半部和所述第二半部的断面形状均为半圆形，并且，在所述中间件9上设置有与所述方向调整器2配合的装配平面，在所述中间件9上设置有与所述螺钉配合的螺孔，所述螺孔贯穿所述装配平面。
由于方向调整器2需要沿喷筒1的圆周方向旋转，并且，方向调整器2就固定于喷筒1上，方向调整器2与喷筒1之间还应具有一定的密封性能。因此，采用中间件9连接方向调整器2与喷筒1该方案简化了方向调整器2与喷筒1之间的连接结构，降低了矢量航空发动机喷口组件的制造成本。
在一些可能的实施方案中，所述编码器包括设置于所述方向调整器2上的码盘10和设置于所述喷筒1上的感应器11，所述感应器11通过支架12固定于所述喷筒1上。
支架12可以通过螺钉固定于喷筒1上，感应器11可以通过螺钉固定于支架12上。
如图1、图2、图3所示，在一些可能的实施方案中，所述驱动组件包括设置于所述导向板5上的摆动齿轮13，所述摆动齿轮13固定于所述导向板5上，在所述方向调整器2上设置有与所述摆动齿轮13配合的齿条14，所述齿条14滑动连接于所述方向调整器2上，并且，所述方向调整器2上设置有驱动所述齿条14往复运动的伺服电机15。
齿条14与齿轮配合，利用齿条14的往复运动带动摆动齿轮13旋转，进而实现导向板5的摆动。因此，摆动齿轮13应与导向板5固定连接。
在所述方向调整器2上滑动连接有滑块16，所述伺服电机15通过滑块16带动所述齿条14往复运动，所述滑块16有两个，每条齿条14与一个滑块16固定连接，所述伺服电机15通过丝杠带动所述滑块16往复运动，所述丝杠有两根，并且，两根丝杠的旋转方向相反、两根丝杠的螺距相等，在所述滑块16上设置有与所述丝杠配合的螺孔。
所述伺服电机15通过传动齿轮组件17使两根丝杠的旋转方向相反，并且，所述传动齿轮组件17的使得两根丝杠的转速相等。
伺服电机15可以通过螺栓固定于方向调整器2上，伺服电机15也可以通过其它方案固定于方向调整器2上。
在所述方向调整器2上还设置有导轨18，所述滑块16沿所述导轨18往复运动，所述导轨18的横截面形状为梯形，在所述滑块16上设置有与所述导轨18配合的燕尾槽。
在一些可能的实施方案中，所述方向调整器2还包括固定板19，所述固定板19与所述导向板5配合围成矩形喷口，所述固定板19有两片，两块固定板19相对设置，在所述固定板19上设置有密封板，所述密封板沿所述圆筒部3的直径方向向远离所述圆筒部3的轴线方向延伸，在所述导向板5上设置有密封垫，所述密封垫与所述密封板或/和固定板19接触形成密封。
以上仅为本发明的优选实施方式，旨在体现本发明的突出技术效果和优势，并非是对本发明的技术方案的限制。本领域技术人员应当了解的是，一切基于本发明技术内容所做出的修改、变化或者替代技术特征，皆应涵盖于本发明所附权利要求主张的技术范畴内。

Claims (5)

1.一种矢量航空发动机喷口组件，包括喷筒(1)，在所述喷筒(1)的其中一端设置有方向调整器(2)，所述方向调整器(2)与所述喷筒(1)相通，并且，所述方向调整器(2)调整所述喷筒(1)喷出的气流方向，其特征在于：所述方向调整器(2)包括圆筒部(3)和方形部(4)，所述方向调整器(2)通过圆筒部(3)转动连接于所述喷筒(1)上，所述矢量航空 发动机喷口组件还包括驱动所述方向调整器(2)相对于所述喷筒 旋转的驱动机构，所述方形部(4)包括对气流导向的导向板(5)，所述导向板(5)有两块，并且，所述导向板(5)相对设置，所述导向板(5)转动连接于所述圆筒部(3)上，所述方向调整器(2)还包括驱动所述导向板(5)摆动的驱动部件，该失量航空发动机喷口组件还包括检测所述方向调整器(2)相对于所述喷筒(1)旋转角度的编码器；
所述驱动机构包括主动齿轮(6)、设置于所述方向调整器(2)上的齿圈(7)和原动机(8)，所述主动齿轮(6)与所述齿圈(7)啮合，所述主动齿轮(6)由所述原动机(8)驱动转动；
所述方向调整器(2)通过中间件(9)转动连接于所述喷筒(1)上，在所述喷筒(1)上设置有环槽，所述中间件(9)的至少一部分位于所述环槽内，所述方向调整器(2)通过螺钉固定于所述中间件(9)上；
所述中间件(9)包括第一半部和第二半部，所述第一半部与所述第二半部配合形成环状的中间件(9)，所述第一半部和所述第二半部的断面形状均为半圆形，并且，在所述中间件(9)上设置有与所述方向调整器(2)配合的装配平面，在所述中间件(9)上设置有与所述螺钉配合的螺孔，所述螺孔贯穿所述装配平面；
所述编码器包括设置于所述方向调整器(2)上的码盘(10)和设置于所述喷筒(1)上的感应器(11)，所述感应器(11)通过支架(12)固定于所述喷筒(1)上；
所述驱动组件包括设置于所述导向板(5)上的摆动齿轮(13)，所述摆动齿轮(13)固定于所述导向板(5)上，在所述方向调整器(2)上设置有与所述摆动齿轮(13)配合的齿条(14)，所述齿条(14)滑动连接于所述方向调整器(2)上，并且，所述方向调整器(2)上设置有驱动所述齿条(14)往复运动的伺服电机(15)。
2.根据权利要求1所述的矢量航空发动机喷口组件，其特征在于：在所述方向调整器(2)上滑动连接有滑块(16)，所述伺服电机(15)通过滑块(16)带动所述齿条(14)往复运动，所述滑块(16)有两个，每条齿条(14)与一个滑块(16)固定连接，所述伺服电机(15)通过丝杠带动所述滑块(16)往复运动，所述丝杠有两根，并且，两根丝杠的旋转方向相反、两根丝杠的螺距相等，在所述滑块(16)上设置有与所述丝杠配合的螺孔。
3.根据权利要求2所述的矢量航空发动机喷口组件，其特征在于：所述伺服电机(15)通过传动齿轮组件(17)使两根丝杠的旋转方向相反，并且，所述传动齿轮组件(17)的使得两根丝杠的转速相等。
4.根据权利要求3所述的矢量航空发动机喷口组件，其特征在于：在所述方向调整器(2)上还设置有导轨(18)，所述滑块(16)沿所述导轨(18)往复运动，所述导轨(18)的横截面形状为梯形，在所述滑块(16)上设置有与所述导轨(18)配合的燕尾槽。
5.根据权利要求1所述的矢量航空发动机喷口组件，其特征在于：所述方向调整器(2)还包括固定板(19)，所述固定板(19)与所述导向板(5)配合围成矩形喷口，所述固定板(19)有两片，两块固定板(19)相对设置，在所述固定板(19)上设置有密封板，所述密封板沿所述圆筒部(3)的直径方向向远离所述圆筒部(3)的轴线方向延伸，在所述导向板(5)上设置有密封垫，所述密封垫与所述密封板或/和固定板(19)接触形成密封。
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