[發明專利]一種收擴噴管外調節片設計方法

在審

• 申請號: 202210580930.3
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN115017611A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 牛春巖;曹茂國;趙春生;任利鋒;潘鑫峰
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;F02K1/11
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請屬于航空發動機領域，特別是一種收擴噴管外調節片設計方法，包括：在變截面段上建立引導線，確定引導線到發動機中軸線距離H₁；基于引導線具有的第一端點P₁建立外調節片前端的第一變截面段，基于引導線具有的第二端點P₂建立外調節片后端的第二變截面段；變截面段前端截面線的半徑R₃、變截面段前端截面線的角度β、過渡段前端截面線的長度L₃、搭接段前端截面線的半徑R₄；變截面段后端截面線兩端點的距離L₅、搭接段后端截面線的半徑R₅、過渡段后端截面線的長度L₄、搭接段后端截面線的端點與第二端點P₂的距離L₆；基于引導線及第一端點P₁建立圓弧段的回轉線；確定回轉線的半徑參數R₆、回轉線沿引導線方向的長度L₇。

技術領域

本申請屬于航空發動機領域，特別涉及一種收擴噴管外調節片設計方法。

背景技術

隨著航空事業的發展，如何提高航空發動機的隱身性能成為了重要的研究領域。收擴噴管外調節片是實現噴管內部高溫部件遮擋、提高發動機隱身性能的重要構件。目前國內收擴噴管裝配的外調節片多為圓弧型外表面，且在大噴口狀態下相鄰外調節片間存在縫隙，無法實現全狀態下內部構件的遮擋，這無疑影響了發動機的隱身性能。據此，提出一種適用于收擴噴管的全遮擋尖劈式外調節片設計方法，以規范此類外調節片設計方法和流程，能適用不同結構尺寸的收擴噴管，快速、方便的將方案轉化為產品。

目前適用于收擴噴管的外調節片存在以下缺點：

1.外調節片外表面為圓弧型，影響雷達隱身效果；

2.大噴口狀態下相鄰外調節片間存在縫隙，無法實現全狀態下噴管內部高溫構件的遮擋，影響紅外隱身效果；

3.尚無完善的全遮擋尖劈式外調節片的設計方法。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提供了一種收擴噴管外調節片設計方法，所述外調節片的型面包括：變截面段、過渡段、搭接段、圓弧段四個區域；其中，前端是收擴噴管靠近發動機噴口的一端，后端是收擴噴管的尾端；

步驟S1：在變截面段上建立引導線，確定引導線到發動機中軸線距離H₁；其中引導線如圖4所示，兩個端點P₁、P₂為變截面段的起點、終點，上述的變截面段、過渡段、搭接段、圓弧段均是通過其具有的截面線，并且基于引導線掃掠形成。

步驟S2：基于引導線具有的第一端點P₁建立外調節片前端的第一變截面段，基于引導線具有的第二端點P₂建立外調節片后端的第二變截面段；

步驟S3：確定第一變截面段具有的變截面段前端截面線的半徑R₃、變截面段前端截面線的角度β、過渡段前端截面線的長度L₃、搭接段前端截面線的半徑R₄；確定第二變截面段具有的變截面段后端截面線兩端點的距離L₅、搭接段后端截面線的半徑R₅、過渡段后端截面線的長度L₄、搭接段后端截面線的端點與第二端點P₂的距離L₆；

圓弧段由第一變截面段沿回轉線回轉形成，變截面段、過渡段、搭接段由第一變截面段、第二變截面線沿引導線掃掠形成，第一變截面段與第二變截面線均位于噴管中軸線的法平面上，具體的是，

變截面段是由變截面段前端截面線與變截面段后端截面線沿引導線掃掠形成；其中，變截面段前端截面線為圓弧形狀，變截面段后端截面線為端點相交的兩條線段。