本發(fā)明涉及一種超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)，具體地說，涉及一種變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)。

背景技術(shù)：

對于寬馬赫數(shù)Ma3-8范圍工作的高超音速吸氣式飛行器的進氣道而言，處于設(shè)計點下的優(yōu)良氣動性能不能保證其在所工作的范圍下均能正常穩(wěn)定地工作，處于非設(shè)計點時能否正常起動并為燃燒室提供優(yōu)良品質(zhì)要求的空氣，均是進氣道設(shè)計中需要重點考慮的因素。對于吸氣式發(fā)動機而言，進入發(fā)動機的空氣品質(zhì)是其工作的前提條件，倘若氣流較為紊亂，發(fā)動機無法處于最佳的工作狀態(tài)，從而會影響飛行器的總體性能。

對于二維超音速進氣道而言，壓縮面在低馬赫數(shù)下的壓縮角較小，而在高馬赫數(shù)下壓縮角較大，采用固定結(jié)構(gòu)進氣道會影響進氣道的性能，甚至導(dǎo)致進氣道不起動。

發(fā)明專利CN 103790710 A中提出“一種火箭基組合循環(huán)發(fā)動機變結(jié)構(gòu)進氣道”，能較好的實現(xiàn)變結(jié)構(gòu)進氣道的設(shè)計，通過分級調(diào)節(jié)，可達到起動性能要求、發(fā)動機燃燒室正常工作，但是機構(gòu)零件較多，機構(gòu)設(shè)計較為繁瑣，機械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工較難，在工程上不易實現(xiàn)；在發(fā)明專利CN 103939217 A中公開了“矩形截面高超聲速變幾何進氣道及設(shè)計方法與工作方式”是通過唇罩可調(diào)側(cè)的轉(zhuǎn)動，從而增大或減小進氣道流量，但是該方式不能改變壓縮面對應(yīng)壓縮角的大小，易導(dǎo)致進入燃燒室的氣流不穩(wěn)定，從而影響發(fā)動機的性能；在發(fā)明專利GB 2242402 A中提出“一種變結(jié)構(gòu)超音速飛機的進氣道系統(tǒng)”，其為了實現(xiàn)變結(jié)構(gòu)的目的，采用的機械結(jié)構(gòu)裝置較為復(fù)雜，且無法保證進入發(fā)動機中的空氣氣流的品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括前體壓縮板、喉道上面板、燃燒室上面板、連桿機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、液壓機構(gòu)，前體壓縮板和燃燒室上面板與喉道上面板通過伸縮機構(gòu)連接，兩組連桿機構(gòu)和兩組液壓機構(gòu)分別固定在喉道上面板上，兩組連桿機構(gòu)平行對稱安裝，且兩組連桿機構(gòu)中軸線分別與喉道上面板軸線垂直，兩組液壓機構(gòu)分別位于兩組連桿機構(gòu)相對的一側(cè)，且與喉道上面板同軸安裝；

所述伸縮機構(gòu)包括固定筒、伸縮桿、第一固定座，多個固定筒分別對稱固定在前體壓縮板和燃燒室上面板上，伸縮桿一端與固定筒配合安裝，另一端與喉道上面板上兩側(cè)邊固定的第一固定座鉸鏈連接；

所述連桿機構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第二固定座、凸輪、固定底座，兩個第一連桿位于第二連桿與第三連桿的外側(cè)，且與第二連桿一端、第三連桿一端分別通過凸輪連接，第二連桿另一端與第三連桿另一端鉸鏈連接，第二連桿與固定在飛行器機體上的固定底座鉸鏈連接，第三連桿與固定在喉道上面板上的第二固定座鉸鏈連接；

所述液壓機構(gòu)包括活塞筒、活塞桿、第三固定座，第三固定座安裝在喉道上面板上，活塞桿一端與第三固定座連接，活塞桿另一端與活塞筒配合上下移動，并通過第三固定座帶動喉道上面板上下平動。

有益效果

本發(fā)明提出的一種變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)，由前體壓縮板、喉道上面板、燃燒室上面板和連桿機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、液壓機構(gòu)組成，前體壓縮板和燃燒室上面板與喉道上面板通過伸縮機構(gòu)連接，兩組連桿機構(gòu)和兩組液壓機構(gòu)分別固定在喉道上面板上，兩組連桿機構(gòu)平行對稱安裝，且兩組連桿機構(gòu)中軸線分別與喉道上面板軸線垂直；兩組液壓機構(gòu)分別安裝在兩組連桿機構(gòu)相對的一側(cè)，且與喉道上面板同軸安裝。通過液壓機構(gòu)實現(xiàn)連桿機構(gòu)、伸縮機構(gòu)的運動，伸縮機構(gòu)運動改變前體壓縮板、燃燒室上面板的傾斜角度，同時使喉道上面板上下水平移動，保證進入燃燒室空氣氣流的穩(wěn)定性；前體壓縮板使來流空氣在進氣道內(nèi)減速增壓，喉道上面板移動改變喉道高度，保證進氣道在寬馬赫數(shù)范圍正常起動，并處于較佳的工作狀態(tài)，提高了進氣道的工作效率和氣動性能。

本發(fā)明變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，工程應(yīng)用實現(xiàn)性強；采用調(diào)節(jié)機構(gòu)可保證進入發(fā)動機喉道處氣流是燃燒室正常工作所需；當飛行器飛行迎角為0°時，喉道上底板始終處于水平狀態(tài)，保證了氣流的穩(wěn)定性；通過改變進氣道壓縮角的大小以及喉道高度，同時調(diào)節(jié)進入燃燒室的內(nèi)部氣流品質(zhì)和空氣流量大小，解決了寬馬赫數(shù)范圍工作的進氣道起動問題，并保證進氣道正常工作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明一種變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)軸測圖。

圖2為本發(fā)明變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)主視圖。

圖3為本發(fā)明變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)俯視圖。

圖4為本發(fā)明的喉道上面板、連桿機構(gòu)及液壓機構(gòu)位置示意圖。

圖5為本發(fā)明的喉道上面板示意圖。

圖6為本發(fā)明的連桿機構(gòu)示意圖。

圖中:

1.前體壓縮板 2.喉道上面板 3.燃燒室上面板 4.固定筒 5.伸縮桿 6.活塞筒 7.活塞桿 8.第一固定座 9.第二固定座 10.第三固定座 11.凸輪 12.固定底座 13.第一連桿 14.第二連桿 15.第三連桿

具體實施方式

本實施例是一種變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)。進氣道根據(jù)高超音速吸氣式飛行器的飛行狀態(tài)改變前體壓縮板的壓縮角大小和喉道高度，保證寬馬赫數(shù)范圍工作的進氣道起動性能及較佳的工作狀態(tài)。對于起動性能而言，進氣道需要有足夠的收縮比來保證進氣道的壓縮性，但收縮比過大會造成進氣道產(chǎn)生壅塞，此時改變前體壓縮板壓縮角的大小或者喉道高度，可有效地解決收縮比的問題；在保證起動性能的同時，確保進氣道在工作過程中處于較佳的工作狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)前體壓縮板壓縮角的大小或者喉道高度來保證足夠的進氣量，同時通過進氣道進入燃燒室中的氣流需要一定的穩(wěn)定性，二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)可確保進入燃燒室氣流的穩(wěn)定性。

參閱圖1～圖6，本實施例變結(jié)構(gòu)二維超音速進氣道調(diào)節(jié)機構(gòu)，由前體壓縮板1、喉道上面板2、燃燒室上面板3和連桿機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、液壓機構(gòu)組成；其中，前體壓縮板1和燃燒室上面板3與喉道上面板2通過伸縮機構(gòu)連接，兩組連桿機構(gòu)和兩組液壓機構(gòu)分別固定在喉道上面板2上，兩組連桿機構(gòu)平行對稱安裝，且兩組連桿機構(gòu)中軸線分別與喉道上面板2軸線垂直；兩組液壓機構(gòu)分別安裝在兩組連桿機構(gòu)相對的一側(cè)，且與喉道上面板2同軸安裝。通過液壓機構(gòu)實現(xiàn)連桿機構(gòu)、伸縮機構(gòu)正常工作，通過伸縮機構(gòu)的伸縮桿5在固定筒4中移動改變前體壓縮板1、燃燒室上面板3的傾斜角度，同時使喉道上面板2上下水平移動，保證進入燃燒室空氣氣流的穩(wěn)定性；前體壓縮板1使來流空氣在進氣道內(nèi)減速增壓，喉道上面板2的移動改變喉道高度，從而影響進氣道的起動性能。

本實施例中,伸縮機構(gòu)包括固定筒4、伸縮桿5、第一固定座8，多個固定筒4分別對稱固定在前體壓縮板1和燃燒室上面板3上,伸縮桿5一端與固定筒4配合安裝，伸縮桿5另一端與喉道上面板2上兩側(cè)邊固定的多個第一固定座8通過鉸鏈連接。

連桿機構(gòu)由第一連桿13、第二連桿14、第三連桿15、第二固定座9、凸輪11、固定底座12組成，兩個第一連桿13安裝在第二連桿14與第三連桿15的外側(cè)，且與第二連桿14一端、第三連桿15一端分別通過凸輪11連接，第二連桿14另一端與第三連桿15另一端通過鉸鏈連接，第二連桿14與固定在飛行器機體上的固定底座12通過鉸鏈連接，第三連桿15與固定在喉道上面板2上的第二固定座9通過鉸鏈連接。

液壓機構(gòu)包括活塞筒6、活塞桿7、第三固定座10，第三固定座10安裝在喉道上面板2上，活塞桿7一端與第三固定座10連接，活塞桿7另一端與活塞筒6配合上下移動，并通過與活塞桿7固定連接的喉道上面板2上的第三固定座10帶動喉道上面板2上下平動，與喉道上面板2連接的第三連桿15轉(zhuǎn)動，通過凸輪11固定連接的第一連桿13隨之轉(zhuǎn)動；同時喉道上面板2一直處于水平狀態(tài)上下運動，此時與喉道上面板2通過第一固定座8鉸鏈連接的前體壓縮板1、燃燒室上面板3轉(zhuǎn)動。前體壓縮板1的壓縮角發(fā)生變化，喉道高度同時發(fā)生改變，可解決寬馬赫數(shù)范圍的進氣道起動問題，并能保證進氣道正常工作。即可保證飛行器在全飛行包線中飛行時，其進氣道前體壓縮板的壓縮角是連續(xù)可調(diào)，可有效地改變進入燃燒室中空氣氣流的品質(zhì)，喉道上底板2的上下水平移動可影響進氣道的起動性能，同時一直處于水平狀態(tài)，保證了空氣氣流的穩(wěn)定性。