CN114234231A - 一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器 - Google Patents

一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器 Download PDF

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Abstract

本申请属于航空发动机火焰稳定器设计领域，为一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，包括稳定器前板、联动环、伸缩板和尾端盖板，稳定器前板包括左侧板和右侧板，伸缩板与左侧板紧密滑动配合，联动环与伸缩板之间设有滑动调节机构；尾端盖板与伸缩板之间设有铰接件，尾端盖板与右侧板通过短轴铰接。在加力燃烧室不工作时，尾端盖板不与加力燃烧室轴线垂直；在加力燃烧室工作时，作动筒推动尾端盖板与加力燃烧室轴线垂直，火焰稳定器尾端形成稳定驻涡，保证火焰稳定燃烧和径向传播。通过控制尾端盖板的偏转动作，能够使得火焰稳定器在工作状态和非工作状态具有不同的外形，兼顾火焰传播、火焰稳定、雷达隐身三种功能。

Description

一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器
技术领域
本申请属于航空发动机火焰稳定器设计领域，特别涉及一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器。
背景技术
随着隐身飞行器对航空发动机的隐身性能要求逐渐提高，加力燃烧室也朝着流道型面规整、应用雷达修形技术的方向发展。对于高隐身加力式涡扇发动机，飞机往往要求其在亚巡状态具有较好的雷达隐身能力。为此，发动机加力燃烧室多采用一体化设计，喷油、点火装置集成于火焰稳定器内，且火焰稳定器外形规整、采用雷达修形设计。图1所示加力燃烧室方案，采用了径向支板稳定器代替传统钝体火焰稳定器对火焰进行径向传播和稳定，为保证雷达隐身性能，径向支板外形规整，尾端采用斜切设计。
图1所示加力燃烧室的径向支板稳定器外形较为规整，并且稳定器尾缘采用了雷达修形设计，即稳定器尾缘斜切一定角度，但是这种设计使得稳定器尾端无法形成稳定驻涡，不利于火焰的径向传播和火焰在稳定器尾端的稳定燃烧，使得加力燃烧室的燃烧性能设计难度大大增高，不利于加力燃烧室的稳定工作。
因此燃烧性能和雷达外形的兼顾设计是火焰稳定器设计中的一个需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，以解决现有技术中火焰稳定器难以同时兼顾雷达外形、火焰传播、火焰稳定的问题。
本申请的技术方案是：一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，安装于加力燃烧室上流道板与锥体之间，其特征在于：包括稳定器前板、联动环、伸缩板和尾端盖板，所述稳定器前板包括左侧板和右侧板，所述左侧板与右侧板之间形成空腔，所述伸缩板设于空腔内并且伸缩板与左侧板紧密滑动配合，所述上流道板上开设有与空腔连通的引气孔，所述联动环设于上流道板的外侧，所述联动环与伸缩板之间设有带动伸缩板在左侧板上滑动的滑动调节机构；所述尾端盖板与伸缩板之间设有铰接件，铰接件的两侧与尾端盖板和伸缩板铰接，所述尾端盖板与右侧板通过短轴铰接；所述联动环上连接有作动筒，所述作动筒不动作时，尾端盖板与加力燃烧室轴线不垂直；当作动筒工作时，其驱动滑动调节机构使得尾端盖板与加力燃烧室轴线垂直。
优选地，所述滑动调节机构包括内连杆、外连杆、横转轴和摆杆，所述内连杆与伸缩板铰接配合，所述外连杆与联动环铰接配合，所述横转轴水平设于左侧板的内壁上，所述摆杆的中部与横转轴转动连接，所述摆杆的两端分别与外连杆和内连杆铰接。
优选地，所述左侧板的内壁上设有水平设置的滑轨，所述伸缩板上开设有与滑轨滑移配合的滑槽。
优选地，所述铰接件包括长转轴和铰链板，长转轴共有两根，所述铰链板两侧通过所述长转轴分别与尾端盖板、伸缩板铰接。
本发明所述的一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，包括稳定器前板、联动环、伸缩板和尾端盖板，稳定器前板包括左侧板和右侧板，左侧板与右侧板之间形成空腔，伸缩板设于空腔内并且伸缩板与左侧板紧密滑动配合，上流道板上开设有与空腔连通的引气孔，联动环设于上流道板的外侧，联动环与伸缩板之间设有带动伸缩板在左侧板上滑动的滑动调节机构；尾端盖板与伸缩板之间设有铰接件，铰接件的两侧与尾端盖板和伸缩板铰接，尾端盖板与右侧板通过短轴铰接，这样尾端盖板在伸缩板的带动下能够偏转。联动环上连接有作动筒，在航空发动机需要开通加力燃烧时，作动筒通过联动环和滑动调节机构推动尾端盖板与加力燃烧室轴线垂直，使火焰稳定器尾端形成稳定的驻涡，利于火焰的稳定燃烧和径向传播；在航空发动机需要雷达隐身时，关闭加力燃烧室，尾端盖板在作动筒的控制下不与发动机轴线垂直，火焰稳定器具有较好的雷达隐身外形。通过控制尾端盖板的偏转动作，能够使得火焰稳定器兼顾火焰传播、火焰稳定、雷达外形三种功能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为背景技术结构示意图；
图2为本申请整体结构示意图；
图3为本申请加力燃烧室不工作时火焰稳定器俯视图；
图4为本申请加力燃烧室不工作时火焰稳定器外形图；
图5为本申请加力燃烧室工作时火焰稳定器俯视图；
图6为本申请加力燃烧室工作时火焰稳定器外形图；
图7为本申请加力燃烧室不工作时火焰稳定器轴测的局部剖视结构示意图；
图8为本申请加力燃烧室不工作时火焰稳定器侧视的局部剖视结构示意图；
图9为本申请铰接件结构示意图；
图10为本申请尾端盖板与右侧板铰接结构示意图。
1、稳定器前板；2、内连杆；3、摆杆；4、联动环；5、外连杆；6、伸缩板；7、长转轴；8、铰链板；9、短轴；10、尾端盖板；11、滑轨；12、加力燃烧室上流道板；13、锥体；14、左侧板；15、右侧板；16、横转轴。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，如图2-3所示，安装于加力燃烧室上流道板12与锥体13之间，包括稳定器前板1、联动环4、伸缩板6和尾端盖板10，稳定器前板1包括左侧板14和右侧板15，左侧板14与右侧板15之间形成空腔，伸缩板6设于空腔内并且伸缩板6与左侧板14紧密滑动配合，上流道板12上开设有与空腔连通的引气孔，联动环4设于上流道板的外侧，联动环4与伸缩板6之间设有带动伸缩板6在左侧板14上滑动的滑动调节机构；尾端盖板10与伸缩板6之间设有铰接件，铰接件的两侧与尾端盖板10和伸缩板6铰接，尾端盖板10与右侧板15通过短轴9铰接；联动环4上连接有作动筒，作动筒不动作时，尾端盖板10与加力燃烧室轴线不垂直；当作动筒工作时，其驱动滑动调节机构使得尾端盖板10与加力燃烧室轴线垂直。
联动环4为环形结构并环绕发动机中心线的方向同轴设置，其中稳定器前板1远离尾端盖板10的一侧为发动机的前侧，稳定器前板1靠近尾端盖板10的一侧为发动机的后侧，发动机加力燃烧室的轴线与发动机的轴线共线。
如图3-4所示，当航空发动机需要雷达隐身时，加力燃烧室处于关闭状态，此时作动筒不工作，尾端盖板10处于倾斜状态，滑动调节机构的大部分位于稳定器前板1的内腔内，此时火焰稳定器外形规整，加力燃烧室具有较好的雷达隐身性能。
如图5-6所示，当航空发动机被雷达探测到时，需要提高推力，带动飞行器快速逃离战场，此时打开加力燃烧室，作动筒的活塞杆伸出，带动伸缩板6沿着左侧板14的内壁面滑动，由于尾端盖板10一侧通过铰接件与伸缩板6连接，另一侧与右侧板15铰接，伸缩板6能够带动尾端盖板10绕一侧转动，使得尾端盖板10转动至与加力燃烧室的轴线垂直的状态，此时火焰稳定器形成前窄后宽的外形，利于火焰稳定器尾端形成稳定的驻涡，保证火焰的径向传播和稳定燃烧，使发动机加力燃烧室稳定工作。
通过设置滑动调节机构，使得火焰稳定器在发动机的非加力状态和加力状态具有不同外形；航空发动机需要提高推力时，加力燃烧室处于工作状态，火焰稳定器的外形利于尾端驻涡的形成，能够保证火焰稳定燃烧和径向传播；航空发动机需要雷达隐身时，加力燃烧室处于非工作状态，此时火焰稳定器具有较好的雷达隐身外形，有利于航空发动机的雷达隐身。
如图7-8所示，优选地，滑动调节机构包括内连杆2、外连杆5、横转轴16和摆杆3，内连杆2与伸缩板6铰接配合，外连杆5与联动环4铰接配合，横转轴16水平设置并且横转轴16与左侧板14和右侧板15相连，摆杆3的中部与横转轴16转动连接，摆杆3的两端分别与外连杆5和内连杆2铰接。当作动筒工作时推动联动环4向前移动，联动环4通过外连杆5带动摆杆3摆动，摆杆3通过内连杆2推动伸缩板6在左侧板14上滑动。
优选地，左侧板14的内壁上设有水平设置的滑轨11，伸缩板6上开设有与滑轨11滑移配合的滑槽，通过滑轨11与滑槽的配合实现伸缩板6的稳定滑动。
如图9所示，优选地，铰接件包括长转轴7和铰链板8，长转轴(7)共有两根，所述铰链板(8)两侧通过所述长转轴(7)分别与尾端盖板(10)、伸缩板(6)铰接，通过设置铰链板8和长转轴7，实现伸缩板6与尾端盖板10稳定的铰接配合。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，安装于加力燃烧室上流道板(12)与锥体(13)之间，其特征在于：包括稳定器前板(1)、联动环(4)、伸缩板(6)和尾端盖板(10)，所述稳定器前板(1)包括左侧板(14)和右侧板(15)，所述左侧板(14)与右侧板(15)之间形成空腔，所述伸缩板(6)设于空腔内并且伸缩板(6)与左侧板(14)紧密滑动配合，所述上流道板(12)上开设有与空腔连通的引气孔，所述联动环(4)设于上流道板(12)的外侧，所述联动环(4)与伸缩板(6)之间设有带动伸缩板(6)在左侧板(14)上滑动的滑动调节机构；
所述尾端盖板(10)与伸缩板(6)之间设有铰接件，铰接件的两侧与尾端盖板(10)和伸缩板(6)铰接，所述尾端盖板(10)与右侧板(15)通过短轴(9)铰接；
所述联动环(4)上连接有作动筒，所述作动筒不动作时，尾端盖板(10)与加力燃烧室轴线不垂直；当作动筒工作时，其驱动滑动调节机构使得尾端盖板(10)与加力燃烧室轴线垂直。
2.如权利要求1所述的兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，其特征在于：所述滑动调节机构包括内连杆(2)、外连杆(5)、横转轴(16)和摆杆(3)，所述内连杆(2)与伸缩板(6)铰接配合，所述外连杆(5)与联动环(4)铰接配合，所述横转轴(16)水平设于左侧板(14)的内壁上，所述摆杆(3)的中部与横转轴(16)转动连接，所述摆杆(3)的两端分别与外连杆(5)和内连杆(2)铰接。
3.如权利要求1所述的兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，其特征在于：所述左侧板(14)的内壁上设有水平设置的滑轨(11)，所述伸缩板(6)上开设有与滑轨(11)滑移配合的滑槽。
4.如权利要求1所述的兼顾雷达隐身外形的火焰稳定器，其特征在于：所述铰接件包括长转轴(7)和铰链板(8)，所述长转轴(7)共有两根，所述铰链板(8)两侧通过所述长转轴(7)分别与尾端盖板(10)、伸缩板(6)铰接。
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