[發(fā)明專利]串聯(lián)式渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011250157.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112360645A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田耕瑞;任鑫;高偉;郭金鑫;項(xiàng)林;李松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): F02K7/16
• 分類號(hào): F02K7/16;F02C7/04;F02C7/057
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

1.一種串聯(lián)式渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括：可調(diào)隔板裝置(3)、可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)、可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)；

其中，所述可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)包括高速通道預(yù)壓縮面(5)、可調(diào)進(jìn)氣錐(6)、可調(diào)進(jìn)氣錐螺紋桿(8)；

所述可調(diào)隔板裝置(3)為圓筒結(jié)構(gòu)，位于渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)，即渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通道內(nèi)部；

所述高速通道預(yù)壓縮面(5)與可調(diào)進(jìn)氣錐(6)連接，二者為可移動(dòng)部分，可調(diào)進(jìn)氣錐(6)與可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)面接觸，可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)為固定部分，可調(diào)進(jìn)氣錐螺紋桿(8)一端位于可調(diào)進(jìn)氣錐(6)內(nèi)，另一端擰入可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)內(nèi)；可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)內(nèi)由進(jìn)氣錐移動(dòng)動(dòng)力裝置提供動(dòng)力，進(jìn)而帶動(dòng)可調(diào)進(jìn)氣錐螺紋桿(8)正向或反向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)高速通道預(yù)壓縮面(5)、可調(diào)進(jìn)氣錐(6)一起前進(jìn)或后退，實(shí)現(xiàn)可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)的前進(jìn)或后退；可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)固定于渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)的內(nèi)表面；

飛行器在低于Ma2飛行時(shí)，可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)可向后伸至與可調(diào)進(jìn)氣錐裝置設(shè)備艙(7)接觸，可調(diào)隔板裝置(3)可向前伸至堵住渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)高速?zèng)_壓通道(2)的入口，二者為線接觸；

飛行器加速至Ma2以上時(shí)，可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)可向前伸至堵住渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)的入口，二者為線接觸。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)內(nèi)表面設(shè)有限位裝置，用于固定可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)的位置。

3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)可滑動(dòng)控制雙通道空氣流量，采用弧形設(shè)計(jì)。

4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述可調(diào)隔板裝置(3)具有液壓作動(dòng)機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力裝置以控制渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)的開度。

5.一種如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置的工作方法，其特征在于，該方法基于以下原理實(shí)現(xiàn)：

低速狀態(tài)下渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)高速?zèng)_壓通道(2)不工作，采用可調(diào)隔板裝置(3)封閉沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)通道(2)入口，飛行器僅依靠渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)提供推力，此時(shí)用于控制雙通道空氣流量的可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)位于最后端，渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)的開度為全開，可調(diào)隔板裝置(3)的動(dòng)力裝置液壓作動(dòng)機(jī)構(gòu)控制渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)的開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通道(1)的開關(guān)控制。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，該方法中，該方法還基于以下原理實(shí)現(xiàn)：模態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)可調(diào)隔板裝置(3)完全打開，雙通道流量?jī)H由可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)控制，可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)向前移動(dòng)，渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)的空氣流量連續(xù)下降，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)改變工作狀態(tài)，從慢車狀態(tài)轉(zhuǎn)到風(fēng)車狀態(tài)，在轉(zhuǎn)換瞬間，流動(dòng)損失增大，將造成推力陡降，可調(diào)進(jìn)氣錐裝置(4)進(jìn)一步向前移動(dòng)，渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)高速?zèng)_壓通道(2)的空氣流量上升，推力將恢復(fù)，直到模態(tài)轉(zhuǎn)換完成，飛行器的動(dòng)力由沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供。

7.如權(quán)利要求5所述的方法，該方法中，飛行器在低于Ma2飛行時(shí)，渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)打開，空氣由渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)低速渦輪通道(1)進(jìn)入渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)高速?zèng)_壓通道(2)關(guān)閉，此時(shí)可調(diào)隔板裝置(3)處于伸出狀態(tài)，向前伸至堵住渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)高速?zèng)_壓通道(2)的入口，二者線接觸，阻止氣流進(jìn)入渦輪/雙模態(tài)沖壓組合發(fā)動(dòng)機(jī)高速?zèng)_壓通道(2)，保證低速渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道流量系數(shù)。