[發明專利]一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管

有效

• 申請號: 201910981594.1
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110805501B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 黃帥;徐驚雷;俞凱凱;汪陽生;蔣晶晶;潘睿豐;陳匡世;宋光韜
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F02K1/78
• 分類號: F02K1/78;F02K1/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 石嘉蓉

1.一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述喉道偏移式氣動矢量噴管的內通道包括依次連通的噴管進口（1）、等直段（2）、一喉道前部收斂段（3）、一喉道（4）、二喉道前部擴張段（6）、二喉道前部收斂段（7）、二喉道（9），且由二喉道前部擴張段（6）、二喉道前部收斂段（7）組成的凹腔中布置有紡錘形中心錐（5），通過中心錐（5）將喉道偏移式氣動矢量噴管的凹腔分隔為兩個S彎通道；

所述喉道偏移式氣動矢量噴管包括二元式構型，其二元式構型由上下對稱的型線拉伸而成；

所述中心錐（5）的基準型線包括IJ、JK和IJ’、J’K，且IJ與IJ’、JK與J’K均沿中心線IK對稱；所述凹腔的內型線包括相對稱的上型線AB、BC和下型線A’B’、B’C’；

所述中心錐（5）的基準型線滿足以下條件：（1）四邊形IJKJ’處于四邊形DEFE’內，且四邊形DEFE’仍為凹腔內沿中心線IK上下對稱的四邊形，即DE與D E’、EF與E’F均沿中心線IK對稱，且點D、F位于中心線IK的延長線上；（2）四邊形IJKJ’的對角線JJ’的長度大于一喉道AA’高度和二喉道CC’高度二者中的最小值；

其中，四邊形DEFE’滿足以下條件：a. 邊DE平行于AB，且邊DE到AB的距離L₁是A’到型線AB延長線的距離H₁的100%-150%，同時滿足邊DE到AB的距離L₁不小于一喉道AA’高度的95%；b. 邊EF平行于BC，且邊EF到BC的距離L₂是A’到型線AB延長線的距離H₁的100%-150%，同時滿足邊EF到BC的距離L₂不小于二喉道CC’高度的75%，且L₂=（85%-120%）L₁。

2.根據權利要求1所述一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述中心錐（5）的基準型線IJKJ’還滿足以下條件：Ⅰ、型線IJ與水平方向所夾銳角不小于型線AB與水平方向所夾角度，即型線IJ與水平方向所夾銳角不小于二喉道前部擴張段的擴張角；Ⅱ、型線JK與水平方向所夾銳角不小于型線BC與水平方向所夾角度，即型線JK與水平方向所夾銳角不小于二喉道前部收斂段的收斂角；Ⅲ、型線IJ延長線與一喉道AA’或其延長線的交點處于點A’或點A’下方；Ⅳ、型線JK延長線與二喉道CC’或其延長線的交點應處于點C’或點C’下方。

3.根據權利要求1所述一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述中心錐（5）的型線四邊形IJKJ’至少在∠J和∠J’處倒圓，且四邊形IJKJ’在∠J和∠J’處的倒圓半徑不小于一喉道AA’高度的10%。

4.根據權利要求1所述一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述JK與BC所構成通道的出口面積不大于進口面積。

5.根據權利要求1所述一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述中心錐（5）可沿中心線DF前后移動以實現二喉道面積的調節，其調節過程包括：在噴管最高工作落壓比NPR時，中心錐（5）處于四邊形DEFE’中最靠前的位置；隨著噴管工作落壓比的逐漸降低，中心錐（5）逐漸向后移，噴管內流道的最小流通面積從一喉道（4）處變為中心錐（5）與二喉道前部收斂段所夾的通道，中心錐（5）向后移動的最大距離是凹腔長度的15%-35%。

6.根據權利要求1所述一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述喉道偏移式氣動矢量噴管的噴管后體外型面（8）包括上型面CL和下型面C’L’，二者與水平面的夾角分別為α和β，且α和β的取值范圍在30°-60°之間。

7.根據權利要求1所述一種具有內S彎的喉道偏移式氣動矢量噴管，其特征在于，所述中心錐（5）外部和凹腔內部涂有耐高溫的吸波涂層。