[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于超高速直升機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210817722.0
• 申請(qǐng)日: 2022-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115355104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅連潭;張?zhí)旌?/a>;黃向華;趙鈐;崔軼博;盛漢霖;龐淑偉;葛寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F02K3/04
• 分類(lèi)號(hào): F02K3/04;F02K3/075;F02K3/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種適用于超高速直升機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，包括：導(dǎo)桿(1)、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)、平行連桿(4)、彈簧(5)、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)，所述的滑塊(2)在導(dǎo)桿(1)上滑動(dòng)，并通過(guò)鉸點(diǎn)連接到第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)通過(guò)平行連桿(4)連接到第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)上，并構(gòu)造于通過(guò)平行連桿(4)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的同步運(yùn)動(dòng)，所述彈簧固定在平行連桿(4)中部；

所述的涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，主動(dòng)件為第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)，其余的為從動(dòng)件，其動(dòng)力源為電動(dòng)伺服裝置或液壓伺服裝置，并布局在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道機(jī)匣上，可以機(jī)匣環(huán)向布局1～6個(gè)；

所述的導(dǎo)桿(1)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的角位置，決定涵道風(fēng)扇前后通道的涵道比，為實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)過(guò)程中，涵道風(fēng)扇前后通道的涵道比的連續(xù)等值性，需要滿(mǎn)足下面的約束方程：

①前通道約束方程

②前后通道耦合約束方程

定義連續(xù)等值因子f，其大小為：

其中，θ₁表示導(dǎo)桿(1)與水平線(xiàn)的銳角夾角，θ₂表示兩個(gè)同步運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副與水平線(xiàn)的銳角夾角，A點(diǎn)表示導(dǎo)桿(1)的繞點(diǎn)，C點(diǎn)表示滑塊(2)所在位置，AB表示AC直線(xiàn)在水平方向的投影，L₁表示A點(diǎn)到第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)繞點(diǎn)的距離，L₃表示導(dǎo)桿的長(zhǎng)度，L₂表示第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)的長(zhǎng)度，L₄表示第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的長(zhǎng)度；

所述的連續(xù)等值因子f，代表涵道前通道導(dǎo)桿(1)和涵道后通道第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的豎直投影高度的差值，其越接近0，代表調(diào)節(jié)過(guò)程中，涵道風(fēng)扇前后通道的涵道比的連續(xù)等值性越高；

所述的連續(xù)等值因子f，也可以定義為代表涵道前通道導(dǎo)桿(1)和涵道后通道第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的豎直投影高度的比值，其越接近1，代表涵道風(fēng)扇前后通道的涵道比的連續(xù)等值性越高。

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用于超高速直升機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其工作過(guò)程為；

①巡航模式→升力模式：伺服裝置驅(qū)動(dòng)主動(dòng)件第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)桿(1)上的滑塊(2)遠(yuǎn)離鉸點(diǎn)A，導(dǎo)桿(1)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的夾角變小，導(dǎo)桿(1)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的豎直投影連續(xù)等值變大，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)轉(zhuǎn)到上限位時(shí)，彈簧(4)被壓縮，涵道風(fēng)扇的前后通道都完全關(guān)閉；

②升力模式→巡航模式：伺服裝置驅(qū)動(dòng)主動(dòng)件第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，伺服裝置在彈簧(4)作用下越過(guò)平行連桿(5)的死區(qū)位置，導(dǎo)桿(1)上的滑塊(2)接近鉸點(diǎn)A，導(dǎo)桿(1)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)與水平線(xiàn)的夾角同步變小，導(dǎo)桿(1)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副(6)的豎直投影連續(xù)等值變小，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副(3)轉(zhuǎn)到下限位時(shí)，涵道風(fēng)扇的前后通道都完全打開(kāi)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種適用于超高速直升機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)受發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制，并包含I-起動(dòng)、II-升力模式、III-升力和巡航過(guò)渡、IV-巡航模式四個(gè)工作過(guò)程，模態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，飛行員操縱油門(mén)桿及工作模式開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制涵道比；

所述的涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為涵道風(fēng)扇前后通道的涵道比完全可調(diào)的涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，相比于單通道涵道比調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，懸停爬升時(shí)的升力模式的油耗更低，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在非喘振的區(qū)域，相當(dāng)于擴(kuò)寬了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工作范圍，充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能潛力。