[發明專利]一種隱身進氣系統

無效

• 申請號: 201210466022.8
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102923309A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 方力;王家啟;艾俊強;李青
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所
• 主分類號: B64D33/02
• 分類號: B64D33/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本發明涉及在飛行器上使用的進氣系統。更具體地說，涉及一種隱身進氣系統。

背景技術

目前，大多數飛行器采用噴氣式發動機作為動力。在飛行器飛行過程中，空氣經由飛行器的進氣系統抵達發動機入口，隨后空氣被發動機中的一組或多組壓氣機壓縮，并與燃料在燃燒室中混合、燃燒，形成高溫高壓混合氣體，在通過了渦輪等部件后，最終通過排氣系統排出，產生推動飛機前行的動力。為保證噴氣式發動機的穩定工作，并使其處于其最佳運行狀態，飛行器設計中往往需要為對應的發動機設計進氣系統。飛行器上的進氣系統的主要設計目標為：在允許的各種飛行狀態下，捕獲自由流，為發動機提供足夠的、損失小且流動均勻的空氣。同時，隨著對飛行器隱身性能的需求來越高，作為飛行器重要雷達散射源的進氣系統也需要在設計時更多地考慮并兼顧隱身方面的需求。

在進氣系統的設計過程中，需要解決至少兩個方面的難題：（a）避免進氣系統進口前方的附面層進入進氣系統；（b）兼顧進氣系統不同工作狀態對于引氣流量的需求。對于第一個問題，常規的做法包括優選進氣口的布置位置和采用附面層排除裝置。由于受布置及其他飛行器總體設計要求的限制，進氣口的布置位置往往可選余地很小，不能根本上解決附面層吸入的問題。而采用附面層排除裝置（如附面層隔道），雖然能夠有效排除附面層，但是隱身性能則比較差。需要說明的是，鼓包式進氣道（bump?inlet）的設計可以同時滿足附面層排除和隱身性能的要求，但是這種類型的進氣道只適用于單發進氣布局形式，而對于兩臺或兩臺以上發動機并列布置，同時需要將進氣口也并列布置或從同一個進氣口進氣的布局形式，則完全不適用。對于第二個問題，常規的做法是采用增開輔助進氣門的方法，利用輔助進氣門增大低速發動機大流量狀態下進氣系統的進口面積，提高進氣系統的流通能力；而在高速狀態將輔助進氣門關閉，以適應相對較小的進氣流量需求。但這樣的設計存在的問題是：需要增加輔助進氣門及其配套系統，重量大，且這部分系統和所增加的重量在飛行的大部分時間里均無任何用處。

US6634595專利中公布了一種進氣系統方案。該方案至少包含一個連接發動機的進氣道，一個可以將機身表面附面層隔除出進氣道進口外的輔助流路（該輔助流路存在一個可以捕獲附面層的入口和一個與外界大氣相通的出口）以及一套聯通輔助流路和發動機進氣道的進氣流動控制系統。在低速發動機大流量狀態，進氣流動控制系統處于開啟狀態，空氣通過進氣道入口、輔助流路入口和輔助流路出口進入發動機。在高速狀態，進氣流動控制系統關閉，附面層進入輔助流路并從輔助流路的出口排至機翼/機身的上表面，發動機則通過進氣道捕獲所需的進氣來流。該專利公布的方案可以解決前述進氣道設計中存在的兩個問題，但該方案同樣也存在以下問題：1、附面層氣流直接由輔助流路到達機翼/機身的上表面，會對后體的阻力產生不利的影響；2、需在機翼/機身的上表面增加開口，一方面影響結構布置，更重要的是增加了一個大的雷達散射源，不利于飛機的隱身設計。

發明內容

本發明的目的是提出一種既能解決附面層排除和不同狀態下兼顧發動機流量需求，還能減少機翼/機身表面的開口，具有良好的隱身性能的隱身進氣系統。本發明的技術解決方案是，該隱身進氣系統由主進氣道，進氣旁路，集氣艙，氣路，排氣旁路，進氣控制器和排氣控制器組成，進氣旁路、集氣艙、氣路、排氣旁路按順序依次連接組成一條輔助空氣流路，輔助空氣流路置于主進氣道的一側，集氣艙上安裝進氣控制器，當主進氣道內的氣壓低于輔助空氣流路內的氣壓時，進氣控制器處于打開狀態，將輔助空氣流路和主進氣道連通，當主進氣道內的氣壓高于輔助空氣流路內的氣壓時，進氣控制器處于關閉狀態，將主進氣道與輔助空氣流路隔離；排氣控制器由位置傳感器、控制單元、做動器和排氣活門組成，位置傳感器布置在進氣控制器上；控制單元接收位置傳感器的位置信號并根據位置傳感器的位置信號給出做動器的做動信號，做動器驅動排氣活門運動；當位置傳感器檢測到進氣控制器處于打開狀態時，做動器根據控制單元給出的做動信號驅動排氣活門關閉，當位置傳感器檢測到進氣控制器處于關閉狀態時，做動器根據控制單元給出的做動信號驅動排氣活門打開；排氣活門位于輔助空氣流路的后部排氣旁路的出口處，當排氣活門處于打開狀態時，排氣旁路與發動機排氣道相通，當排氣活門處于關閉狀態時，排氣旁路與發動機排氣道隔離，進氣旁路置于主進氣道進口與機身或機翼蒙皮之間。

所述的主進氣道設計成彎曲的類“S”形狀，所述的輔助空氣流路與主進氣道無結構干涉。