本发明专利技术公开了一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，安装在武器舱（11）开口处，包括沿气流方向连接的口小腔大的驻室（2）和设置喷流出口（6）的喷流口盖（4），横截面呈细长矩形的喷流出口（6）位于武器舱（11）前缘。本发明专利技术安装在武器舱内部，利用环境气体作为气源，通过向武器舱开口处喷射气流以降低武器舱开启时舱内的噪声强度，既不破坏飞行器气动外形，又不需要额外提供高压气源，使用寿命长、稳定可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空航天
，具体是指一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置。
技术介绍
现代军用战机一般采用武器舱携带武器，这是因为当战机处于起/降、巡航等状态时，武器舱的舱门处于关闭状态，这种武器携带方式能够有效改善战机的飞行性能，如提高隐身能力、增强机动性能、降低飞行阻力等。当战机发射或投放武器时，武器舱的舱门处于打开状态，由于环境气体流速较高、武器舱内气体流速较低，不同流速气体之间会在武器舱开口区域形成过渡层，该过渡层气体称为剪切层。当剪切层撞击到武器舱舱壁时，舱内极易出现流激振荡现象，产生高强度气动噪声。高强度噪声环境不仅对武器舱系统具有破坏作用，如导致舱内电控设备失灵、舱壁结构疲劳等，还增加了战机的维护成本。目前，用于飞行器武器舱噪声抑制装置主要包括前缘扰流片和微孔射流两种方式，前者的缺点在于：扰流片破坏了飞行器外形，增加了飞行阻力，并且其适用范围较小，在超声速飞行条件下，装置的降噪能力显著下降甚至失效；后者的缺点在于：微孔射流需要额外高压气源供气，高压气源不仅不便于携带，而且射流出口流量受到气源影响，导致降噪装置的使用时间受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，安装在武器舱前缘的噪声抑制装置利用环境气体作为气源，通过向武器舱前缘横向喷射气流以降低武器舱开启时舱内的噪声强度，既不破坏飞行器气动外形，又不需要额外提供高压气源。本专利技术的优点在于：1、结构简单、体积小巧、不破坏飞行器气动外形；2、环境气体通过本专利技术所述的噪声抑制装置向武器舱开口处喷射气流，在亚/跨/超声速下，尤其是在跨/超声速下，降噪效果明显，效率较高；3、能够根据飞行速度自动调节喷流参数，具有自适应飞行速度的特点；4、无需额外提供高压气源即可实现武器舱开启时的降噪，无需携带高压气源装置可有效减轻飞行器的重量。本专利技术通过下述技术方案实现：一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，安装在武器舱前缘，包括沿气流方向连接的口小腔大的驻室和设置喷流出口的喷流口盖，横截面呈细长矩形的喷流出口位于武器舱前缘。本专利技术安装在武器舱前缘模型平台上，喷流口盖上开设的喷流出口位于武器舱前缘，一定量的环境气体进入口小腔大的驻室，流速变慢、压力增大，形成压力均匀的高压气体，高压气体从位于武器舱前缘的细长的喷流出口射出，形成喷流；喷流进入武器舱上游流场，能够改变武器舱开口区域的剪切层运动轨迹，从而减弱剪切层与武器舱的舱壁之间的碰撞，进而降低武器舱的噪声强度。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述驻室其腔室沿气流方向依次分为驻室入口、主室、驻室出口，驻室入口、驻室出口的横截面均为矩形，主室在纵截面上的轮廓线为首尾依次连接的入口轮廓线、上轮廓线、出口轮廓线、下轮廓线，且上轮廓线、下轮廓线均为光滑过渡线段。优化设计，上轮廓线与下轮廓线沿轴线对称。所述上轮廓线、下轮廓线均为光滑过渡线段，所对应的主室结构即为壁面光滑过渡的结构，保证环境气体在主室内平稳通过。所述上轮廓线、下轮廓线可以是光滑过渡的样条曲线段，可以是光滑过渡的多个圆弧线段组成的多弧线段，也可以是光滑过渡的多直线段，还可以是曲线段与直线段共同组成的多段线段。经过模拟器分析及多次实物实验分析，上轮廓线、下轮廓线均为样条曲线时相比较于其他形式的光滑过渡线段，在降噪效果方面最佳，也就是说本专利技术优选上轮廓线、下轮廓线均为样条曲线。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述上轮廓线为仅由多个曲线段组成的样条曲线，且沿气流方向依次设置的M、X、Y、Z、N五个节点将样条曲线分为MX曲线段、XY曲线段、YZ曲线段、ZN曲线段四个光滑过渡的曲线段，M位于驻室入口且N位于驻室出口；所述MX曲线段、XY曲线段、YZ曲线段、ZN曲线段构成光滑过渡段；所述MX曲线段的曲率半径为ρMX，XY曲线段的曲率半径为ρXY，YZ曲线段的曲率半径为ρYZ，ZN曲线段的曲率半径为ρZN，节点M处曲率半径为ρM，节点N处曲率半径为ρN，曲率半径为正时对应凹曲线且曲率半径为负时对应凸曲线，满足：ρMX＞0、ρXY＜0、ρYZ＜0、ρZN＞0。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述ρMX、ρXY、ρYZ、ρZN、ρM、ρN还满足：|ρMX|≤|ρXY|、ρM＝ρN＝0。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述主室内设置调整气流方向的整流装置。对应上轮廓线设置M、X、Y、Z、N五个节点的主室，所述XY曲线段与YZ曲线段之间的位置设置调整气流方向的整流装置。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述整流装置整体为薄板状并设置多个贯穿的、用于气流稳定通过的整流孔。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述上轮廓线为由直线与曲线共同组成的多段线，且沿气流方向依次设置的P、A、B、C、D、Q六个节点将多段线分为PA曲线段、AB曲线段、BC等直段、CD直线段、DQ直线段五个光滑过渡的线段，P位于驻室入口且Q位于驻室出口；所述PA曲线段、AB曲线段构成光滑过渡段；所述PA曲线段的曲率半径为ρPA，AB曲线段的曲率半径为ρAB，节点P处曲率半径为ρP，节点B处曲率半径为ρB，节点Q处曲率半径为ρQ，曲率半径为正时对应凹曲线且曲率半径为负时对应凸曲线，满足：ρPA＞0、ρAB＜0、|ρPA|≤|ρAB|、ρP＝ρB＝ρQ＝0。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述驻室入口高度为H1，驻室出口高度为H2，光滑过渡段跨度为L且光滑过渡段最高点的高度为H3，满足：H2≤H1、2H1≤H3≤5H1、6.5H1≤L≤7.5H1。进一步地，为了更好的实现本专利技术，还包括设置在驻室入口端的进气管和连接驻室出口与喷流口盖的导流管；所述进气管其进气端为唇口，唇口的宽度不变，唇口的高度沿气流方向由大变小且唇口的末端与驻室入口一致。进一步地，为了更好的实现本专利技术，所述导流管的出口端设置有螺钉支架，并通过安装在螺钉支架处的螺栓连接件将导流管与喷流口盖固定连接。本专利技术中，进气管、驻室、导流管、喷流口盖依次连接，对接的接口结构匹配且密封安装。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术中通过设置口小腔大的驻室，使得一定量的环境气体通过驻室时，流速变慢，压力增大，形成压力均匀的高压气体，高压气体通过导流管从位于武器舱开口的细长的喷流出口射出，形成喷流而降低武器舱的噪声强度，安装在武器舱前缘而不破坏飞行器的气动外形；(2)本专利技术无需提供额外的高压气源，仅利用环境气体即可实现开启武器舱时的减噪；(3)本专利技术结构简单、体积小巧、可靠性高；(4)本专利技术来流条件适用范围广，在亚/跨声速来流条件下，均具有较好的武器舱噪声抑制效果；(5)本专利技术具有自适应于飞行速度的特点，可以随来流速度的不同，自适应调节喷流出口流量。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中A-A面的纵截面剖视图；图3为本专利技术的安装状态示意图；图4为实施例3中上轮廓线与下轮廓线不对称时驻室的纵截面剖视图；图5为实施例3中上轮廓线前后不对称时驻室的纵截面剖视图；图6为实施例4、实施例5中上轮廓线为样条曲线时驻室的纵截面剖视图；图7为实施例6中主室内安装整流装置时驻室的纵截面剖视图；图8为实施例6中整流装置的结构示意图；图9为实施例7中上轮廓线为多段线时驻室的纵截面剖视图；图10为实施例8中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，安装在武器舱(11)开口处上游位置，其特征在于，包括沿气流方向连接的口小腔大的驻室(2)和设置喷流出口(6)的喷流口盖(4)，横截面呈细长矩形的喷流出口(6)位于武器舱(11)前缘。
【技术特征摘要】
1.一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，安装在武器舱(11)开口处上游位置，其特征在于，包括沿气流方向连接的口小腔大的驻室(2)和设置喷流出口(6)的喷流口盖(4)，横截面呈细长矩形的喷流出口(6)位于武器舱(11)前缘。2.根据权利要求1所述的一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，其特征在于，所述驻室(2)其腔室沿气流方向依次分为驻室入口(7)、主室(12)、驻室出口(8)，驻室入口(7)、驻室出口(8)的横截面均为矩形，主室(12)在纵截面上的轮廓线为首尾依次连接的入口轮廓线、上轮廓线、出口轮廓线、下轮廓线，且上轮廓线、下轮廓线均为光滑过渡线段。3.根据权利要求2所述的一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，其特征在于，所述上轮廓线为仅由多个曲线段组成的样条曲线，且沿气流方向依次设置的M、X、Y、Z、N五个节点将样条曲线分为MX曲线段、XY曲线段、YZ曲线段、ZN曲线段四个光滑过渡的曲线段，M位于驻室入口(7)且N位于驻室出口(8)；所述MX曲线段、XY曲线段、YZ曲线段、ZN曲线段构成光滑过渡段；所述MX曲线段的曲率半径为ρMX，XY曲线段的曲率半径为ρXY，YZ曲线段的曲率半径为ρYZ，ZN曲线段的曲率半径为ρZN，节点M处曲率半径为ρM，节点N处曲率半径为ρN，曲率半径为正时对应凹曲线且曲率半径为负时对应凸曲线，满足：ρMX＞0、ρXY＜0、ρYZ＜0、ρZN＞0。4.根据权利要求3所述的一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，其特征在于，所述ρMX、ρXY、ρYZ、ρZN、ρM、ρN还满足：|ρMX|≤|ρXY|、ρM＝ρN＝0。5.根据权利要求3所述的一种基于环境气体喷流的武器舱噪声抑制装置，其特征在于，所述主室内设置调整气流方向的整流装置(13)。6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王显圣，郑晓东，路波，吴军强，杨党国，张征宇，吴继飞，杨可，刘俊，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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