本發明專利技術公開了一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，它包括主動桿、移動副調節桿、滑動桿、滑塊、多個收斂調節片和擴張調節片，沿噴管喉道周向設置的多個收斂調節片；沿噴管喉道周向設置的多個擴張調節片，擴張調節片的前端通過一個鉸鏈機構與對應的收斂調節片相連；收斂調節片通過鉸鏈機構連接滑動桿；當調節桿向上游做軸向運到時，借助滑動桿繞滑銷轉動，帶動收斂調節片繞鉸鏈機構轉動；擴張調節片包括活動段和固定段，擴張調節片的活動段后端與對應的固定段以相對滑動的方式相接。通過調節桿的軸向運動可以控制喉道的收斂和擴展，實現沖壓噴管多模態變換。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種喉道噴管，具體涉及一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管。
技術介紹
沖壓發動機主要提供給導彈和靶機作為動力，相對來說工作狀態單一，通常采用的是不可調節的噴管，即喉道和出口截面固定的噴管，結構簡單。隨著技術發展，需充分發揮沖壓發動機比沖大，且高速的性能時，需要進一步擴大沖壓發動機的飛行包線和裝機應用目標時，變模態可調收擴噴管就成了必備技術和必須采用的部件，在這種背景下，會聯想并借鑒渦輪噴氣發動機的變喉道噴管技術，并移植到沖壓發動機上。然而，當達到3Ma以上時沖壓發動機的噴管膨脹比高達40~50，而渦輪噴氣發動機的噴管膨脹比僅為20左右，相差了一倍。如果照搬渦輪噴氣發動機的噴管，會造成大幅度犧牲高速時的推力性能、增加結構復雜性、質量和成本等后果，如此就需要改進。此外，變模態收擴的工作狀態和主要參數下，發動機燃燒室的出口燃氣溫度高達2000K左右，已經遠遠高于目前常用的高溫金屬材料許用極限溫度，必須對噴管調節片采取有效的冷卻措施，以保證噴管調節片的正常工作；另一方面，為了降低發動機排氣裝置的紅外輻射，提高飛行器的生存能力，也必須降低噴管調節片壁溫，減少噴管壁面的紅外信號。一般軸對稱噴管調節片和密封片的冷卻措施分為內冷和外冷兩種方式。內冷方式主要有收斂段對流換熱及收斂段隔熱板加擴張段氣膜冷卻幾種，外冷方式主要是從進氣道或機身的輔助進氣門將外界大氣引入噴管環腔進行對流冷卻。一般來說，噴管調節片壁面的高溫區出現在擴張段，對于高膨脹比的排氣噴管，為了達到較好的推力性能，其擴張段都比較長。傳統的內冷加外冷方案已不能滿足要求，因為從隔熱板出來的冷卻氣膜隨著冷卻氣流與主流燃氣的端流摻混而逐漸衰減，這樣導致擴張段的后段不能進行較好的冷卻。因此，需要提供一種新的技術方案來解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術需要解決的技術問題是提供一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管。能夠在增加較低的質量和成本前提下有效的增加沖壓發動機推力性能，能進一步擴大沖壓發動機的飛行包線和裝機應用目標。為解決本專利技術的技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，它包括主動桿、移動副調節桿、滑動桿、滑塊、多個收斂調節片和擴張調節片，所述主動桿連接移動副調節桿，所述移動副調節桿通過雙鉸鏈機構連接滑動桿，沿噴管喉道周向設置的多個收斂調節片，每個收斂調節片的兩端和中間各有一個雙鉸鏈機構，沿噴管喉道周向設置的多個擴張調節片，每個擴張調節片的前端通過鉸鏈機構與對應的收斂調節片相連；所述收斂調節片通過鉸鏈機構連接滑動桿，所述滑動桿通過鉸鏈機構與滑塊連接，所述滑塊能夠在滑槽內自由滑動，所述滑槽固定在噴管外罩上。進一步的，所述擴張調節片包括活動段和固定段，所述活動段的前部通過鉸鏈機構與收斂調節片相連，所述活動段的后端通過滑動銷與對應的固定段相接。所述固定段的前部內壁上設置有多塊加強片，每個加強片上開有長槽，所述活動段后部的滑動銷插在長槽內。所述擴張調節片的固定段是一個斷面為直角三角形的盒形結構，所述固定段的前部是個環形空腔，沿周向采用多根支板與管內外壁相連。進一步的，所述滑動桿上開有長槽，所述長槽內設置可自由滑動的滑銷，所述滑銷固定在噴管外罩上。所述擴張調節片外部脊背上設置一個矩形截面的冷卻通道。進一步的，每兩個相鄰的擴張調節片之間設置密封片，密封片與相鄰調節片之間設置輔助運動鏈協調它們之間的運動，所述輔助運動鏈包括連桿、圓柱銷和鉸鏈，每個調節片和密封片上均放置了一個圓柱銷，所述圓柱銷上設置連桿，兩根連桿之間均由鉸鏈連接。本專利技術的有益效果：本專利技術的一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，將擴張調節片分成兩段，即活動段和固定段，這樣可以降低可調喉道的操縱力，而且具有質量較輕，尺寸小等特點；另外，通過利用固定段和活動段兩者之間存在的間隙，可以強化對固定段的冷卻；再者，由于擴張調節片的后部為固定段，整個結構變得更為牢靠，重量也得到了減輕。能夠在增加較低的質量和成本前提下有效的增加沖壓發動機推力性能，能進一步擴大沖壓發動機的飛行包線和裝機應用目標。附圖說明圖1為本專利技術的構造示意圖。圖2為本專利技術輔助運動鏈的結構示意圖。圖3a為本專利技術擴張固定段的結構示意圖。圖3b為圖3a 中B向局部視圖。圖3c為圖3a中A向局部視圖。圖4為本專利技術的一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管的冷卻流路圖。1.主動桿，2.副調節桿，3.滑銷，4.雙鉸鏈機構，5.收斂調節片，6.雙鉸鏈機構，7.滑動桿，71.長槽，8.活動段，9.冷卻通道，10.滑動銷，11.加強片，12.固定段，13.噴管外罩，14.雙鉸鏈機構，15. 滑槽，16.滑塊，17.鉸鏈機構，18.雙鉸鏈機構，19.擴張調節片，20.密封片，21.連桿，22.支板，23.前部內壁，24.長槽，25.環形空腔，26.發動機機匣，27.燃燒室隔熱屏，28.通道，29.隔熱板，30.通道，31. 噴管喉道，32. 間隙，33. 圓柱銷，34. 鉸鏈。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步說明。以下實施例僅用于說明本專利技術，不用來限制本專利技術的保護范圍。如圖1所示，本專利技術的一種沖壓發動機變模態可調喉道噴管，它包括主動桿1、移動副調節桿2、滑動桿7、滑塊16、多個收斂調節片5和擴張調節片19，主動桿1連接移動副調節桿2，移動副調節桿2通過雙鉸鏈機構18連接滑動桿7，沿噴管喉道19周向設置的多個（例如9個）收斂調節片5，每個收斂調節片5的兩端和中間各有一個雙鉸鏈機構4、6和14，沿噴管喉道31周向設置的多個擴張調節片19，每個擴張調節片19的前端通過鉸鏈機構6與對應的收斂調節片5相連，收斂調節片5通過鉸鏈機構14連接滑動桿7，滑動桿7通過鉸鏈機構17與滑塊16連接，滑塊16能夠在滑槽15內自由滑動，滑槽15固定在噴管外罩13上。擴張調節片19包括活動段8和固定段12，活動段8的后端通過滑動銷10與對應的固定段12相接。滑動桿7上開有長槽71，并能保證滑銷3能夠在長槽71中自由滑動，滑銷3固定在噴管外罩13上。當調節桿2向上游做軸向運動時，借助滑動桿7繞滑銷3轉動，帶動收斂調節片5繞鉸鏈機構4轉動。由于整個運動鏈只有一個自由度并由一根主動桿1操作，運動機構穩定。主動桿1也是本專利技術的可調噴管的主要承力系統，可調噴管的功能主要靠它實施。擴張調節片5包括活動段8和固定段12兩部分。（1）、活動段如圖1所示，活動段8的前部通過鉸鏈機構6與收斂調節片5相連，活動段8的后部則借助滑動銷10插在固定段12前端加強片11上的長槽24內，因此，當收斂調節片5做角向運動改變喉道面積時，擴張調節片5的活動段8的前端也跟隨著做角向運動。活動段8由于沿周向中間部分接觸燃氣，因此，壁溫較高，故在擴張調節片19外部脊背上設計一個矩形截面的冷卻通道9。除了主運動鏈外，還不足以保證整個機構的可靠運動，其中每兩個相鄰的擴張調節片19之間必須設置密封片20，如圖2所示。密封片20與相鄰調節片19之間靠輔助運動鏈協調它們之間的運動。參見圖2，該輔助運動鏈由連桿21、圓柱銷33和鉸鏈34組成，每個調節片19和密封片20上均放置了一個圓柱銷33，圓柱銷33上設置連桿21，兩根連桿21之間均由鉸鏈34連接。因此，當眾多擴張調節片19和密本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，其特征在于：它包括主動桿、移動副調節桿、滑動桿、滑塊、多個收斂調節片和擴張調節片，所述主動桿連接移動副調節桿，所述移動副調節桿通過雙鉸鏈機構連接滑動桿，沿噴管喉道周向設置的多個收斂調節片，每個收斂調節片的兩端和中間各有一個雙鉸鏈機構，沿噴管喉道周向設置的多個擴張調節片，每個擴張調節片的前端通過鉸鏈機構與對應的收斂調節片相連；所述收斂調節片通過鉸鏈機構連接滑動桿，所述滑動桿通過鉸鏈機構與滑塊連接，所述滑塊能夠在滑槽內自由滑動，所述滑槽固定在噴管外罩上。
【技術特征摘要】
1. 一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，其特征在于：它包括主動桿、移動副調節桿、滑動桿、滑塊、多個收斂調節片和擴張調節片，所述主動桿連接移動副調節桿，所述移動副調節桿通過雙鉸鏈機構連接滑動桿，沿噴管喉道周向設置的多個收斂調節片，每個收斂調節片的兩端和中間各有一個雙鉸鏈機構，沿噴管喉道周向設置的多個擴張調節片，每個擴張調節片的前端通過鉸鏈機構與對應的收斂調節片相連；所述收斂調節片通過鉸鏈機構連接滑動桿，所述滑動桿通過鉸鏈機構與滑塊連接，所述滑塊能夠在滑槽內自由滑動，所述滑槽固定在噴管外罩上。2.根據權利要求1所述的一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，其特征在于：所述擴張調節片包括活動段和固定段，所述活動段的前部通過鉸鏈機構與收斂調節片相連，所述活動段的后端通過滑動銷與對應的固定段相接。3.根據權利要求2所述的一種滑桿式沖壓發動機變模態可調喉道噴管，其特征在于：所述固定段的前部內壁上設置有多塊加強片，每個加...
【專利技術屬性】
技術研發人員：余文鋒，趙勝海，張林，王嘯雄，袁曉昱，鄧波，江海濤，孫子杰，馬少杰，
申請(專利權)人：江西洪都航空工業集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：江西;36
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