[發明專利]推力矢量噴嘴

在審

• 申請號: 202010517403.9
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN113107700A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 吳冠昊
• 申請（專利權）人: 吳冠昊
• 主分類號: F02K1/15
• 分類號: F02K1/15;F02K1/00;F02K1/78
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 趙學超

本申請公開了一種推力矢量排管噴嘴。該噴嘴包括內部噴嘴和外部噴嘴，該內部噴嘴用于改變排氣的第一自由度，該外部噴嘴用于改變排氣的第二自由度；安裝支架；第一線性致動器；第二線性致動器；第一雙萬向節；第二雙萬向節。該內部噴嘴聯接到外部噴嘴。該內部噴嘴連接到安裝支架。該外部噴嘴聯接到第一和第二接頭。當安裝噴嘴時，內部噴嘴、外部噴嘴和排管在空擋位置處呈同軸對齊。第一和第二線性致動器的致動彼此獨立地驅動第一和第二雙萬向節。第一雙萬向節和第二雙萬向節的獨立運動使得內部噴嘴和外部噴嘴圍繞排管同時在水平方向和垂直方向上旋轉，從而實現推力矢量引導。

技術領域

本公開的技術涉及一種推力矢量排管噴嘴。更具體地，本公開的技術涉及一種排管噴嘴，該排管噴嘴包括異步致動機構，該異步致動機構使得噴嘴同時在水平和垂直方向上圍繞排管旋轉，從而實現推力矢量引導。

背景技術

許多推力矢量排管噴嘴設計均使用帶有環的襟翼或窗格來偏轉或分散飛行器排出的排氣。這些襟翼和窗格使得噴嘴能夠產生可變的出口橫截面以及可變的出口方向，以提供不同的排氣方法，從而當噴氣動力載具使用它們時可以實現飛機的多向控制或矢量引導。為了容納加力燃燒器，出口的面積需要是可變化的，這增加了噴嘴設計的復雜性。在不需要可變面積并且需要推力矢量引導的應用場景中，上述的噴嘴設計則變得多余。

因此，需要一種替代的噴嘴設計，該噴嘴設計能夠以最少的致動器和部件來實現兩個自由度的推力矢量引導。

發明內容

本文公開了一種推力矢量排管噴嘴裝置，其包括：內部噴嘴，其改變從燃氣渦輪機的排管排出的排氣的第一自由度；以及外部噴嘴，其改變從燃氣渦輪機的排管排出的排氣的第二自由度；其中，內部噴嘴設置在外部噴嘴內，并且當燃氣渦輪機中的內部噴嘴、外部噴嘴和排管噴嘴處于它們的空擋位置(neutral position)時呈相對于彼此同軸對準。

在一些實施例中，推力矢量排管噴嘴包括：安裝支架，該安裝支架可移除地附接至燃氣渦輪機；聯接到該安裝支架的第一線性致動器；聯接到該安裝支架的第二線性致動器；聯接到該第一線性致動器的第一雙萬向節(double universal joint)；以及聯接到該第二線性致動器的第二雙萬向節。外部噴嘴與第一雙萬向節和第二雙萬向節連接。內部噴嘴與安裝支架連接。安裝時，安裝支架將內部噴嘴定位在燃氣渦輪機的排管口周圍。第一線性致動器和第二線性致動器的致動在它們的近端線性地并且相對于彼此異步地驅動第一雙萬向節和第二雙萬向節。第一雙萬向節和第二雙萬向節的線性異步運動使噴嘴同時在水平方向和垂直方向上繞排管旋轉。

在一些實施例中，推力矢量排管噴嘴裝置包括：噴嘴支架，該噴嘴支架將內部噴嘴連接至外部噴嘴，從而使得外部噴嘴能夠相對于內部噴嘴運動。

在一些實施例中，內部噴嘴可旋轉地聯接至安裝支架，從而使內部噴嘴能夠相對于安裝支架運動，并且外部噴嘴包括第一臂和第二臂，其中該第一臂可移除地固定至第一雙萬向節，該第二臂可移除地固定至第一雙萬向節。

在一些實施例中，外部噴嘴的第一臂和第二臂之間的距離對應于第一雙萬向節和第二雙萬向節之間的距離。

在一些實施例中，內部噴嘴包括圓柱形主體，該圓柱形主體包括第一端和第二端，其中該主體包括縱向延伸通過該主體的孔，該孔的直徑自第一端向第二端逐漸變小。

在一些實施例中，外部噴嘴包括圓柱形主體，該圓柱形主體包括第一端和第二端，其中，該外部噴嘴的主體包括縱向延伸通過該主體的孔，該孔的直徑自第一端向第二端逐漸變小。

在一些實施例中，安裝支架包括：內安裝座，該內安裝座可移除地附接至燃氣渦輪機的第一側；外安裝座，該外安裝座可移除地附接至燃氣渦輪機的第二側；安裝帶，該安裝帶可移除地附接至燃氣渦輪機，其中內安裝座和外安裝座能夠通過安裝帶圍繞燃氣渦輪機彼此可移除地連接。

在一些實施例中，安裝支架包括加強板，該加強板可移除地附接至燃氣渦輪機的第一側，當將安裝支架安裝到燃氣渦輪機上時用以支撐內安裝座。