[發(fā)明專利]一種可變形降噪推力矢量噴管

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810748435.2
• 申請(qǐng)日: 2018-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN108825403A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱經(jīng)緯;施永強(qiáng);曾文元;任子俊;熊炫裳;董泉潤(rùn);馮魯文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F02K1/00
• 分類號(hào): F02K1/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明公開了一種可變形降噪推力矢量噴管，由前端轉(zhuǎn)向件、圓轉(zhuǎn)D型過渡件、后端轉(zhuǎn)向件組成；圓轉(zhuǎn)D型過渡件分別與前端轉(zhuǎn)向件、后端轉(zhuǎn)向件固定連接，前端轉(zhuǎn)向件位于圓轉(zhuǎn)D型過渡件前部，后端轉(zhuǎn)向件位于圓轉(zhuǎn)D型過渡件后部。矢量噴管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪出口處，通過控制圓轉(zhuǎn)D形過渡件轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前端轉(zhuǎn)向件360°任意角度的旋轉(zhuǎn)。出口處的轉(zhuǎn)軸軸孔和轉(zhuǎn)軸配合，用于控制連接件運(yùn)動(dòng)和連接兩部分結(jié)構(gòu)。矢量噴管尾部收斂段將氣流向后排出，增大氣流和外部空氣的接觸面積，降低排出氣流的速度及排氣噪聲。矢量噴管具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操縱靈活的特點(diǎn)；矢量噴管在降噪時(shí)開啟變形，不需要降噪時(shí)收斂變形，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)降噪矢量推進(jìn)功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種可變形降噪推力矢量噴管。

背景技術(shù)

尾噴管是使渦輪后的燃?xì)饫^續(xù)膨脹，將燃?xì)庵惺Ｓ嗟臒犰食浞洲D(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，使燃?xì)庖愿咚購(gòu)膰娍趪姵觥３曀亠w機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，燃?xì)庠谖矅姽苤械目偱蛎洷瓤蛇_(dá)10～20以上，傳統(tǒng)的收斂形尾噴管會(huì)導(dǎo)致燃?xì)獠煌耆蛎洀亩斐傻耐屏p失較大。將尾噴管的收斂段固定不可調(diào)節(jié)，擴(kuò)散段靠多塊調(diào)節(jié)片調(diào)節(jié)，同時(shí)將收斂形的加力燃燒室殼體作為收斂段，多調(diào)節(jié)片式噴口在加力狀態(tài)下張開形成擴(kuò)散段。再采用氣動(dòng)方法調(diào)節(jié)喉部截面，調(diào)節(jié)片式噴口在加力狀態(tài)時(shí)張開形成擴(kuò)散段形尾噴管。其不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減輕噴管的重量，還提高了推力的效利用率，產(chǎn)生更高速的燃?xì)狻?/p>

推力矢量技術(shù)是通過偏轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)噴流的方向,從而獲得額外操縱力矩的技術(shù)。在飛機(jī)上，推力沿飛機(jī)軸線朝前方向并不能改變，為了強(qiáng)調(diào)這一技術(shù)中推力方向可變的特點(diǎn)，將其稱為推力矢量技術(shù)。不采用推力矢量技術(shù)的飛機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流是與飛機(jī)的軸線重合的，產(chǎn)生的推力也沿軸線向前；這種情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的推力只是用于克服飛機(jī)所受到的阻力，提供飛機(jī)加速的動(dòng)力。采用推力矢量技術(shù)的飛機(jī)，則是通過噴管偏轉(zhuǎn)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力，獲得多余的控制力矩，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的姿態(tài)控制。

中國(guó)專利201710403267.9公開了“一種楔形多控制孔式流體推力矢量噴管”,通過控制流量控制閥的開度改變靜壓腔和控制孔的壓強(qiáng)，從而引起所述斜掠壁面上的靜壓變化，使發(fā)動(dòng)機(jī)噴流與斜掠壁面的距離和夾角改變，產(chǎn)生矢量角連續(xù)可變的矢量推力，而噴管壁面無需活動(dòng)；該矢量噴管采用多控制孔式結(jié)構(gòu)，提高了噴管壁面剛性,從而提高了長(zhǎng)期使用的可靠性和穩(wěn)定性,降低了制造難度,使之更具工程實(shí)用性；但是其不具備降低可探測(cè)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種可變形降噪推力矢量噴管，該矢量噴管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪出口處，通過控制圓轉(zhuǎn)D形過渡件轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前端轉(zhuǎn)向件360°任意角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過出口處的轉(zhuǎn)軸軸孔和轉(zhuǎn)軸配合，控制連接件運(yùn)動(dòng)和連接兩部分結(jié)構(gòu)；通過偏轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)噴流的方向，從而獲得額外操縱力矩，增大氣流和外部空氣的接觸面積，降低排出氣流的速度及排氣噪聲。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括前端轉(zhuǎn)向件、圓轉(zhuǎn)D型過渡件、后端轉(zhuǎn)向件，所述圓轉(zhuǎn)D型過渡件分別與前端轉(zhuǎn)向件、后端轉(zhuǎn)向件固定連接，前端轉(zhuǎn)向件位于圓轉(zhuǎn)D型過渡件的前部，后端轉(zhuǎn)向件位于圓轉(zhuǎn)D型過渡件的后部，其特征在于所述前端轉(zhuǎn)向件包括安裝槽、緊固孔、第一穩(wěn)固段、軸承槽和軸承蓋，安裝槽位于第一穩(wěn)固段前端部，安裝槽上有緊固孔，安裝槽、緊固孔用來將噴管固連在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪出口處，軸承槽與軸承蓋位于第一穩(wěn)固段后側(cè)端部，用來放置軸承；

所述圓轉(zhuǎn)D型過渡件包括軸承內(nèi)部段、第二穩(wěn)固段、圓轉(zhuǎn)D形件、第三穩(wěn)固段、D形變截面段、D形圓弧段、轉(zhuǎn)軸軸孔，圓轉(zhuǎn)D形件一端與第二穩(wěn)固段連接，圓轉(zhuǎn)D形件另一端與第三穩(wěn)固段、D形變截面段、D形圓弧段依次連接，D形變截面段與D形圓弧段出口部位底端有轉(zhuǎn)軸軸孔和轉(zhuǎn)軸配合，用于控制連接件運(yùn)動(dòng)和連接兩部分結(jié)構(gòu)，軸承內(nèi)部段位于第二穩(wěn)固段前端，軸承內(nèi)部段與軸承內(nèi)徑配合安裝，圓轉(zhuǎn)D形過渡件通過軸承與前端轉(zhuǎn)向件連接，通過控制圓轉(zhuǎn)D形過渡段轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)前端轉(zhuǎn)向件360°任意角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；