[發(fā)明專利]一種帶泄流通道的變幾何超聲速進(jìn)氣道裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011186190.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN114427496B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳雄;許松浩;許進(jìn)升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C7/042
• 分類號(hào): F02C7/042;F02C7/057
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 張祥

本發(fā)明公開了一種帶泄流通道的變幾何超聲速進(jìn)氣道裝置，其包括：進(jìn)氣道收縮段轉(zhuǎn)軸、進(jìn)氣道收縮段楔板、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板、進(jìn)氣道擴(kuò)張段轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)進(jìn)氣道側(cè)板、進(jìn)氣道唇罩及頂板、泄流通道，第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道收縮段楔板繞進(jìn)氣道收縮段轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變進(jìn)氣道收縮段的通流面積，第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板繞進(jìn)氣道擴(kuò)張段轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變進(jìn)氣道擴(kuò)張段的通流面積，進(jìn)氣道收縮段楔板與進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板沿著所述進(jìn)氣道通道間隔開以形成泄流通道。該裝置可以改善進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)，減小附面層氣流影響，提高總壓恢復(fù)系數(shù)，使進(jìn)氣道在寬?cǎi)R赫數(shù)范圍內(nèi)能正常工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶泄流通道的變幾何超聲速進(jìn)氣道裝置。

背景技術(shù)

進(jìn)氣道是飛行器噴氣推進(jìn)裝置的一個(gè)重要部件。對(duì)于固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，進(jìn)氣道是指從沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口到燃燒室之間的管道。進(jìn)氣道的主要功用就是向發(fā)動(dòng)機(jī)提供所需的空氣，并使迎面流入的高速氣流減速，把氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽箍諝忸A(yù)壓縮，使進(jìn)氣道出口流速適應(yīng)燃燒室的要求。但常規(guī)進(jìn)氣道由于附面層的空氣被吸入進(jìn)氣道內(nèi)，嚴(yán)重影響進(jìn)氣道的總壓恢復(fù)，進(jìn)而引起流暢動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)畸變，降低進(jìn)氣道穩(wěn)定工作邊界，引起發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。隨著研究人員對(duì)進(jìn)氣道的研究深入，發(fā)現(xiàn)常規(guī)進(jìn)氣道由于定幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只能在設(shè)計(jì)狀態(tài)下才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配，當(dāng)脫離設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)，定幾何結(jié)構(gòu)無(wú)法解決高馬赫數(shù)下進(jìn)氣道的總體性能和低馬赫數(shù)下進(jìn)氣道的氣動(dòng)性能之間的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種帶泄流通道的變幾何超聲速進(jìn)氣道裝置，該裝置可以改善進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)，減小附面層氣流影響，提高總壓恢復(fù)系數(shù)，使進(jìn)氣道在寬?cǎi)R赫數(shù)范圍內(nèi)能正常工作。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種帶泄流通道的變幾何超聲速進(jìn)氣道裝置，其包括：進(jìn)氣道收縮段轉(zhuǎn)軸、進(jìn)氣道收縮段楔板、第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板、進(jìn)氣道擴(kuò)張段轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)進(jìn)氣道側(cè)板、進(jìn)氣道唇罩及頂板、泄流通道，其中，進(jìn)氣道收縮段轉(zhuǎn)軸位于進(jìn)氣道入口端部，進(jìn)氣道擴(kuò)張段轉(zhuǎn)軸位于進(jìn)氣道出口端部，第一驅(qū)動(dòng)裝置與進(jìn)氣道收縮段楔板之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置與進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接，進(jìn)氣道側(cè)板、進(jìn)氣道唇罩及頂板、進(jìn)氣道收縮段楔板和進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板共同形成進(jìn)氣道通道；第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道收縮段楔板繞進(jìn)氣道收縮段轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變進(jìn)氣道收縮段的通流面積，第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板繞進(jìn)氣道擴(kuò)張段轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)改變進(jìn)氣道擴(kuò)張段的通流面積，進(jìn)氣道收縮段楔板與進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板沿著所述進(jìn)氣道通道間隔開以形成泄流通道。

優(yōu)選地，第一驅(qū)動(dòng)裝置位于進(jìn)氣道收縮段楔板下方，第二驅(qū)動(dòng)裝置位于進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板下方。

優(yōu)選地，進(jìn)氣道收縮段楔板由若干段轉(zhuǎn)折楔面板組成。

優(yōu)選地，泄流通道位于進(jìn)氣道喉部之前。

優(yōu)選地，泄流通道由前泄流板和后泄流板組成，前泄流板與進(jìn)氣道收縮段楔板一體形成，后泄流板與進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板一體形成。

優(yōu)選地，第一驅(qū)動(dòng)裝置與進(jìn)氣道收縮段楔板通過(guò)轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置與進(jìn)氣道擴(kuò)張段楔板通過(guò)轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

優(yōu)選地，第一驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)連桿、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一驅(qū)動(dòng)齒輪、第一導(dǎo)槽、第一鍵、第一導(dǎo)軌、第一轉(zhuǎn)軸，第一驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)第一鍵與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接，第一導(dǎo)軌與第一驅(qū)動(dòng)齒輪之間為齒輪齒條傳動(dòng)連接，第一導(dǎo)軌的一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸與第一驅(qū)動(dòng)連桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一驅(qū)動(dòng)連桿的另一端與進(jìn)氣道收縮段楔板轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第一導(dǎo)軌在第一驅(qū)動(dòng)齒輪的驅(qū)動(dòng)下沿著第一導(dǎo)槽推動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)連桿繞第一轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)進(jìn)氣道收縮段楔板繞進(jìn)氣道收縮段轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。