CN113107707B - 一种发动机喷管结构 - Google Patents

Abstract

本申请具体涉及一种发动机喷管结构，在用作发动机的喷管时，可将喷管连接筒的进口端连接至发动机喷气口，由于其在喷管连接筒出口端两个相对的缺口处设计有可在作动筒驱动下相对喷管连接筒滑动的调节板，调节对喷管连接筒出口端有效面积的遮挡，以此能够实现对航空发动机喷管出口面积的调节，以适配发动机的各种工作状态，保证工作效率，此外，两个调节板在作动筒驱动下异步运动时，不仅可实现对航空发动机喷管出口面积的调节，也可改变航空发动机喷管出口的角度，以此能够将发动机的部分推力用作飞机的操纵力，对于飞机操纵性能、隐身性能、气动性能的改进以及重量的减轻，具有重要意义。

Description

一种发动机喷管结构

技术领域

本申请属于发动机喷管结构设计技术领域，具体涉及一种发动机喷管结构。

背景技术

航空发动机喷管出口面积多是按照设定的设计点进行设计，以该种设计方式设计得到的航空发动机喷管出口面积固定，不可调，存在以下缺陷：

1)由于理论与实际间存在偏差，以及机械加工、组装不可避免的会引入误差，航空发动机的工作状态会在一定程度上偏离设定的设计点，难以达到最佳的效率；

2)、航空发动机工作过程中存在多种情形的状态，在偏离设定的设计点较大时，工作效率低下。

此外，现有喷管多不具备反推功能，不能够使飞机实现快速的减速、制动。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种发动机喷管结构，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种发动机喷管结构，包括：

喷管连接筒，其出口端具有两个相对的缺口；

两个调节板，每个调节板对应设置在一个缺口处，与喷管连接筒密封接触，其上具有反推出气口；

两个遮挡板，每个遮挡板对应与一个调节板密封接触；

遮挡板连杆，每端对应连接至一个遮挡板；

两个调节板连杆，每个调节板连杆的一端对应连接至一个调节板，另一端铰接至遮挡板连杆；

两个滑动铰接杆，每个滑动铰接杆一端与遮挡板连杆滑动连接；

两个作动筒，每个作动筒一端对应与一个调节板连杆铰接，以及对应与一个滑动铰接杆的另一端铰接，另一端铰接在喷管连接筒上；两个作动筒具有：

正推状态，两个作动筒驱动两个调节板连杆异步运动，使两个调节板相对于喷管连接筒滑动，以能够调节对喷管连接筒出口端有效面积的遮挡，以及驱动两个滑动铰接杆异步运动，相对于遮挡板连杆滑动，使遮挡板连杆偏转，带动两个遮挡板相对于对应的调节板滑动，以能够在对应的反推出气口与喷管连接筒内部连通时，遮挡住对应的反推出气口；

反推状态，两个作动筒驱动两个调节板连杆同步运动，使两个调节板相对于喷管连接筒滑动，以能够调节对喷管连接筒出口端有效面积的遮挡，在调节对喷管连接筒出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，两个反推出气口与喷管连接筒内部连通面积逐渐增大，以及驱动两个滑动铰接杆同步运动，相对于遮挡板连杆滑动，保持使遮挡板连杆不发生偏转。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机喷管结构中，每个调节板呈弧形，弧形的一端贴合在喷管连接筒外壁上，另一端向外弯折。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机喷管结构中，遮挡板连杆、两个调节板连杆的背向调节板的一端通过销钉铰接至喷管连接筒上。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机喷管结构中，每个调节板连杆与对应滑动铰接杆背向遮挡板连杆的一端、对应作动筒背向喷管连接筒一端通过销钉铰接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机喷管结构中，遮挡板连杆上具有滑动连接凸出；滑动连接凸出上具有滑动连接槽；

发动机喷管结构还包括：

滑动连接棒，贯穿滑动连接槽设置，能够沿滑动连接槽中滑动，一端对应与一个滑动铰接杆背向对应遮挡板连杆的一端铰接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机喷管结构中，每个遮挡板上具有格栅口；

两个作动筒处于：

正推状态时，每个格栅口与对应的反推出气口错开；

反推状态时，两个调节板相对于喷管连接筒滑动，调节对喷管连接筒出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，每个格栅口与对应的反推出气口逐渐重合。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机喷管结构中，遮挡板连杆及其相应的两个调节板连杆、两个滑动铰接杆、两个作动筒有两组；喷管连接筒位于两个遮挡板连杆之间。

附图说明

图1是本申请实施例提供的发动机喷管结的示意图；

图2是图1的局部剖视图；

图3是本申请实施例提供的发动机喷管结中作动筒处于正推状态的示意图；

图4是图3的局部剖视图；

图5是本申请实施例提供的发动机喷管结中作动筒处于正推状态的示意图；

图6是图5的剖视图；

其中：

1-喷管连接筒；2-调节板；3-遮挡板；4-遮挡板连杆；5-调节板连杆；6-滑动铰接杆；7-作动筒；8-滑动连接棒。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图6对本申请做进一步详细说明。

一种发动机喷管结构，包括：

喷管连接筒1，其出口端具有两个相对的缺口；

两个调节板2，每个调节板2对应设置在一个缺口处，与喷管连接筒1密封接触，其上具有反推出气口；

两个遮挡板3，每个遮挡板3对应与一个调节板2密封接触；

遮挡板连杆4，每端对应连接至一个遮挡板3；

两个调节板连杆5，每个调节板连杆5的一端对应连接至一个调节板2，另一端铰接至遮挡板连杆4；

两个滑动铰接杆6，每个滑动铰接杆6一端与遮挡板连杆4滑动连接；

两个作动筒7，每个作动筒7一端对应与一个调节板连杆5铰接，以及对应与一个滑动铰接杆6的另一端铰接，另一端铰接在喷管连接筒1上；两个作动筒7具有：

正推状态，两个作动筒7驱动两个调节板连杆5异步运动，使两个调节板2相对于喷管连接筒1滑动，以能够调节对喷管连接筒1出口端有效面积的遮挡，以及驱动两个滑动铰接杆6异步运动，相对于遮挡板连杆4滑动，使遮挡板连杆4偏转，带动两个遮挡板3相对于对应的调节板2滑动，以能够在对应的反推出气口与喷管连接筒1内部连通时，遮挡住对应的反推出气口；

反推状态，两个作动筒7驱动两个调节板连杆5同步运动，使两个调节板2相对于喷管连接筒1滑动，以能够调节对喷管连接筒1出口端有效面积的遮挡，在调节对喷管连接筒1出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，两个反推出气口与喷管连接筒1内部连通面积逐渐增大，以及驱动两个滑动铰接杆6同步运动，相对于遮挡板连杆4滑动，保持使遮挡板连杆4不发生偏转。

对于上述实施例公开的发动机喷管结构，领域内技术人员可以理解的是，在用作发动机的喷管时，可将喷管连接筒1的进口端连接至发动机喷气口，由于其在喷管连接筒1出口端两个相对的缺口处设计有可在作动筒7驱动下相对喷管连接筒滑动的调节板2，调节对喷管连接筒1出口端有效面积的遮挡，以此能够实现对航空发动机喷管出口面积的调节，以适配发动机的各种工作状态，保证工作效率，此外，两个调节板2在作动筒1驱动下异步运动时，不仅可实现对航空发动机喷管出口面积的调节，也可改变航空发动机喷管出口的角度，以此能够将发动机的部分推力用作飞机的操纵力，对于飞机操纵性能、隐身性能、气动性能的改进以及重量的减轻，具有重要意义。

对于上述实施例公开的发动机喷管结构，领域内技术人员还可以理解的是，其两个作动筒7处于正推状态时，通过两个调节板连杆5驱动两个调节板2异步运动，调节对喷管连接筒1出口端有效面积的遮挡，实现对航空发动机喷管出口面积的调节，该过程中，既可调节使航空发动机喷管出口面积增大，也可调节使航空发动机喷管出口面积减小，同时能够改变航空发动机喷管出口角度，此外，作动筒7处于正推状态时，能够驱动两个滑动铰接杆6异步运动，相对于遮挡板连杆4滑动，使遮挡板连杆4偏转，带动两个遮挡板3相对于对应的调节板2滑动，以此能够在对应的反推出气口与喷管连接筒1内部连通时，遮挡住对应的反推出气口，避免航空发动机尾气自反推出气口排出。

对于上述实施例公开的发动机喷管结构，领域内技术人员还可以理解的是，其两个作动筒处于反推状态时，通过两个调节板连杆5驱动两个调节板2相对于喷管连接筒1同步滑动，调节对喷管连接筒1出口端有效面积的遮挡，在该过程中，既可调节使航空发动机喷管出口面积增大，也可调节使航空发动机喷管出口面积减小，同时能够保持航空发动机喷管出口角度不发生变化，在调节对喷管连接筒1出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，即调节使航空发动机喷管出口面积减小的过程中，两个反推出气口与喷管连接筒1内部连通面积逐渐增大，两个反推出气口与喷管连接筒1内部连通面积可在两个调节板2完全遮挡住喷管连接筒1出口端时达到最大，且由于同时驱动两个滑动铰接杆6同步运动，滑动铰接杆6相对于遮挡板连杆4滑动，可保持使遮挡板连杆4不发生偏转，遮挡板3不会滑动对反推出气口进行遮挡，此时，航空发动机的尾气全部自反推出气口喷出，由于喷管连接筒1的入口端方向倾斜，自其喷出的尾气会对飞机产生反向推力，以此能够实现飞机的快速减速、制动。

对于上述实施例公开的发动机喷管结构，领域内技术人员还可以理解的是，其设计调节板2、遮挡板3、遮挡板连杆4、调节板连杆5、滑动铰接杆6在作动筒7的驱动下联动，可通过对相关尺寸参数的设计，设计相应的活动裕量，使两个作动筒7通过两个调节板连杆5驱动两个调节板2同步运动，不使航空发动机喷管出口角度发生改变，调节使航空发动机喷管出口面积在一定范围内增大或减小的情形下，反推出气口不与喷管连接筒1内部连通或反推出气口被对应遮挡。

在一些可选的实施例中，上述的发动机喷管结构中，每个调节板2呈弧形，弧形的一端贴合在喷管连接筒1外壁上，另一端向外弯折。

对于上述实施例公开的发动机喷管结构，领域内技术人员可以理解的是，其设计调节板2呈弧形，即设计该发动机喷管结构为球面收敛二元矢量喷管，且设计调节板2远离喷管连接筒2的一端向外弯折，以能够取得较好的气动性能。

在一些可选的实施例中，上述的发动机喷管结构中，遮挡板连杆4、两个调节板连杆5的背向调节板2的一端通过销钉铰接至喷管连接筒1上，遮挡板连杆4、两个调节板连杆5在两个作动筒7的驱动下绕销钉转动。

在一些可选的实施例中，上述的发动机喷管结构中，每个调节板连杆5与对应滑动铰接杆6背向遮挡板连杆4的一端、对应作动筒7背向喷管连接筒1一端通过销钉铰接。

在一些可选的实施例中，上述的发动机喷管结构中，遮挡板连杆4上具有滑动连接凸出；滑动连接凸出上具有滑动连接槽；

发动机喷管结构还包括：

滑动连接棒8，贯穿滑动连接槽设置，能够沿滑动连接槽中滑动，一端对应与一个滑动铰接杆6背向对应遮挡板连杆4的一端铰接。

在一些可选的实施例中，上述的发动机喷管结构中，每个遮挡板3上具有格栅口；

两个作动筒7处于：

正推状态时，每个格栅口与对应的反推出气口错开，即使得遮挡板3遮挡住对应的反推出气口；

反推状态时，两个调节板2相对于喷管连接筒1滑动，调节对喷管连接筒1出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，每个格栅口与对应的反推出气口逐渐重合，即使得遮挡板3解除对对应反推出气口的遮挡。

在一些可选的实施例中，上述的发动机喷管结构中，遮挡板连杆4及其相应的两个调节板连杆5、两个滑动铰接杆6、两个作动筒7有两组；喷管连接筒1位于两个遮挡板连杆4之间。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种发动机喷管结构，其特征在于，包括：

喷管连接筒(1)，其出口端具有两个相对的缺口；

两个调节板(2)，每个所述调节板(2)对应设置在一个所述缺口处，与所述喷管连接筒(1)密封接触，其上具有反推出气口；

两个遮挡板(3)，每个所述遮挡板(3)对应与一个所述调节板(2)密封接触；

遮挡板连杆(4)，每端对应连接至一个所述遮挡板(3)；

两个调节板连杆(5)，每个所述调节板连杆(5)的一端对应连接至一个所述调节板(2)，另一端铰接至所述遮挡板连杆(4)；

两个滑动铰接杆(6)，每个所述滑动铰接杆(6)一端与所述遮挡板连杆(4)滑动连接；

两个作动筒(7)，每个所述作动筒(7)一端对应与一个所述调节板连杆(5)铰接，以及对应与一个所述滑动铰接杆(6)的另一端铰接，另一端铰接在所述喷管连接筒(1)上；两个所述作动筒(7)具有：

正推状态，两个所述作动筒(7)驱动两个所述调节板连杆(5)异步运动，使两个调节板(2)相对于所述喷管连接筒(1)滑动，以能够调节对所述喷管连接筒(1)出口端有效面积的遮挡，以及驱动两个所述滑动铰接杆(6)异步运动，相对于所述遮挡板连杆(4)滑动，使所述遮挡板连杆(4)偏转，带动两个所述遮挡板(3)相对于对应的所述调节板(2)滑动，以能够在对应的反推出气口与所述喷管连接筒(1)内部连通时，遮挡住对应的反推出气口；

反推状态，两个所述作动筒(7)驱动两个所述调节板连杆(5)同步运动，使两个调节板(2)相对于所述喷管连接筒(1)滑动，以能够调节对所述喷管连接筒(1)出口端有效面积的遮挡，在调节对所述喷管连接筒(1)出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，两个反推出气口与所述喷管连接筒(1)内部连通面积逐渐增大，以及驱动两个所述滑动铰接杆(6)同步运动，相对于所述遮挡板连杆(4)滑动，保持使所述遮挡板连杆(4)不发生偏转。

2.根据权利要求1所述的发动机喷管结构，其特征在于，

每个所述调节板(2)呈弧形，弧形的一端贴合在所述喷管连接筒(1)外壁上，另一端向外弯折。

3.根据权利要求1所述的发动机喷管结构，其特征在于，

所述遮挡板连杆(4)、两个所述调节板连杆(5)的背向所述调节板(2)的一端通过销钉铰接至所述喷管连接筒(1)上。

4.根据权利要求1所述的发动机喷管结构，其特征在于，

每个所述调节板连杆(5)与对应滑动铰接杆(6)背向所述遮挡板连杆(4)的一端、对应作动筒(7)背向所述喷管连接筒(1)一端通过销钉铰接。

5.根据权利要求1所述的发动机喷管结构，其特征在于，

所述遮挡板连杆(4)上具有滑动连接凸出；所述滑动连接凸出上具有滑动连接槽；

所述发动机喷管结构还包括：

滑动连接棒(8)，贯穿所述滑动连接槽设置，能够沿所述滑动连接槽中滑动，一端对应与一个所述滑动铰接杆(6)背向对应遮挡板连杆(4)的一端铰接。

6.根据权利要求1所述的发动机喷管结构，其特征在于，

每个所述遮挡板(3)上具有格栅口；

两个所述作动筒(7)处于：

所述正推状态时，每个所述格栅口与对应的反推出气口错开；

所述反推状态时，两个调节板(2)相对于所述喷管连接筒(1)滑动，调节对所述喷管连接筒(1)出口端有效面积遮挡逐渐增大的过程中，每个所述格栅口与对应的反推出气口逐渐重合。

7.根据权利要求1所述的发动机喷管结构，其特征在于，

所述遮挡板连杆(4)及其相应的两个所述调节板连杆(5)、两个所述滑动铰接杆(6)、两个所述作动筒(7)有两组；所述喷管连接筒(1)位于两个所述遮挡板连杆(4)之间。

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