发动机双通道单可动件进气调节方法技术

本发明专利技术涉及一种发动机双通道单可动件进气调节方法，涉及飞行器技术领域。本发明专利技术基于一种调节装置实现，该装置可动件的移动方式均为轴向移动，结构简单，便于调节；本发明专利技术装置作动系统置于机匣外，减少了作动系统的热防护需求。本发明专利技术装置所采取的调节方法，可以对调节内层通道流量的同时，外层通道流量也被控制，两个通道流量同步控制，减小了发动机模态转换调节时间。本发明专利技术的装置进、出口均为圆形接口，便于与进气道出口、发动机入口连接。轴对称的整体结构便于加工；基于本发明专利技术设计的进气调节装置，可以满足轴对称组合发动机的进气调节需求。

Intake Regulation Method of Dual Channel Single Movable Parts in Engine

The invention relates to an air intake regulation method of an engine with two channels and a single movable part, and relates to the technical field of aircraft. The invention is based on an adjusting device, the movable parts of the device move in an axial direction, and the structure of the device is simple and easy to adjust. The actuating system of the device is placed outside the casing, thus reducing the thermal protection requirement of the actuating system. The adjusting method adopted by the device can adjust the flow rate of the inner channel, while the flow rate of the outer channel is also controlled, and the flow rate of the two channels is synchronously controlled, thus reducing the adjusting time of the engine mode conversion. The inlet and outlet of the device of the invention are circular interfaces, which are convenient for connecting with the inlet outlet and the engine inlet. The overall structure of the axisymmetric engine is easy to process, and the intake regulating device designed based on the invention can meet the requirements of the intake regulating of the axisymmetric combined engine.

【技术实现步骤摘要】
发动机双通道单可动件进气调节方法
本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种发动机双通道单可动件进气调节方法。
技术介绍
目前出现了一类新型吸气式组合循环发动机。该组合循环发动机将低、高速使用的发动机集成为一体，有机组合两种发动机的工作过程，形成一体化的吸气式组合循环发动机。发动机整体呈轴对称形式，低速发动机和高速发动机入口处在同一轴向位置，一个呈圆形在通道内层，另一个呈环形围绕在内层通道入口周围，形成圆形的内层通道和环形的外层通道。以内层通道是低速用发动机通道，外层通道是高速用发动机通道为例，这种组合发动机的工作模式可大体描述如下：低速飞行时，外层通道完全关闭，只有低速用发动机进气并工作；高速飞行时，内层通道完全关闭，只有高速用发动机进气并工作；低、高速用发动机工作模式切换过程中，两种发动机同时工作，推力随切换过程变化，所需流量也随之变化。在进气道是单通道出口的情况下，调节来流向内、外通道流量分配的装置是上述组合循环发动机研制成败的关键技术之一。将上述组合循环发动机中低速用发动机和高速用发动机两种发动机工作模式切换过程称为模态转换过程。模态转换工作过程中，需经历低速用发动机流量降低、推力输出下降，高速用发动机流量升高、推力输出上升的过程，以及上述过程的逆过程。在模态转换前后，即单独低速用发动机或高速用发动机工作状态下，高速用发动机或低速用发动机所需的流量为零。飞行过程中，进气道捕获一定流量的流动，出口为单通道。模态转换工作过程中，发动机高、低速两个通道需要同时通过流动，入口为双通道，且流量发生变化。为保证低、高速用发动机保持一定推力，进气道出口至发动机入口的流动需要保持足够高的总压恢复系数。随着模态转换的进行，发动机高、低速通道入口压力发生变化。这样，发动机在模态转换过程中，进气道单通道出口流动需要变为向两个发动机通道提供流量变化的、适应发动机入口压力的、具备足够高总压恢复系数的双通道流动。同时，发动机入口还需要保持足够低的流场畸变度，以保证发动机工作的正常进行。发动机的内、外层通道入口，就是两种速度下使用的发动机的入口。因此，为保证发动机正常工作，模态转换过程中，将进气道单通道出口流动转变为具备一定流场品质的发动机内、外层通道流动并进行流动调节是十分重要的。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何设计一种流动调节方法，使发动机模态转换过程中进气道出口单通道流动转变为具备一定流场品质的发动机内、外层通道流动。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用发动机双通道单可动件进气调节装置实现内、外层通道发动机间的流量分配的方法，所述轴对称组合发动机双通道单可动件进气调节装置包括：外机匣前段1、外机匣后段2、外通道支板3、内通道机匣4、中心锥支板5、中心锥后段6、中心锥前段7、可动导流环8、可动导流环作动系统9和可动导流环作动支板10；所述中心锥前段7套在中心锥后段6外，形成中心锥；中心锥后段6通过中心锥支板5与内通道机匣4连接，可动导流环作动支板10穿过外机匣前段1，一端与可动导流环作动系统9连接，另一端连接可动导流环8，可动导流环8后段套接在内通道机匣4外；内通道机匣4通过外通道支板3与外机匣后段2连接，同时尾端连接内通道发动机入口；外机匣后段2前端与外机匣前段1连接，尾段连接外通道发动机入口；外机匣前段1前端与进气道出口连接；所述进气调节装置的可动组件包括所述可动导流环8、可动导流环作动系统9、可动导流环作动支板10，所述可动导流环8由可动导流环作动系统9驱动，通过可动导流环8的轴向移动可调节外层通道及内层通道的开闭，以及控制内层通道和外层通道的打开程度。所述方法中，在内通道发动机工作模态时，外通道发动机不工作，此时可动导流环8处在最上游位置，与外机匣前段1内壁贴合，使外层通道入口完全关闭，内层通道完全打开，此时进气道出口流动经过该进气调节装置完全进入内通道发动机。优选地，在外通道发动机工作模态时，内通道发动机不工作，此时可动导流环8处在最下游位置，与中心锥前段7外壁贴合，使外层通道入口完全打开，内层通道完全关闭，此时进气道出口流动经过该进气调节装置完全进入外层通道发动机；优选地，模态转换过程中，内通道发动机和外通道发动机同时工作，此时可动导流环8处在中间某位置，使外层通道及内层通道均为部分打开，此时通过可动导流环8的轴向运动，控制内层通道和外层通道的打开程度，使进气道出口流动在这两个通道间分配。优选地，所述进气调节装置的入口为外机匣前段1的入口，入口后，形成圆形的内层通道和环形的外层通道；所述内层通道的外壁由内通道机匣4、可动导流环8组成，内壁由中心锥后段6、中心锥前段7组成，入口为可动导流环8前缘；所述外层通道的外壁由外机匣前段1、外机匣后段2组成，内壁由内通道机匣4、可动导流环8组成，入口由可动导流环8的前缘和外机匣前段1的内壁面组成；内层、外层通道的出口分别与内、外通道发动机通道入口连接。优选地，除外通道支板3、中心锥支板5、可动导流环作动支板10及可动导流环作动系统9外，各零件均为轴对称结构。优选地，所述可动导流环作动支板10截面为流线型。优选地，所述内通道机匣4为可动导流环8的运动导轨。优选地，所述中心锥前段7为钝头结构。优选地，所述中心锥前段7的外径大于可动导流环8的前缘内径。优选地，所述外机匣前段1的入口内径小于可动导流环8前缘内径。(三)有益效果本专利技术基于一种调节装置实现，该装置可动件的移动方式均为轴向移动，结构简单，便于调节；本专利技术装置作动系统置于机匣外，减少了作动系统的热防护需求。本专利技术装置所采取的调节方法，可以对调节内层通道流量的同时，外层通道流量也被控制，两个通道流量同步控制，减小了发动机模态转换调节时间。本专利技术的装置进、出口均为圆形接口，便于与进气道出口、发动机入口连接。轴对称的整体结构便于加工；基于本专利技术设计的进气调节装置实现的调节方法，可以满足轴对称组合发动机的进气调节需求。附图说明图1是本专利技术实施例的轴对称组合发动机模态转换内、外层通道进气调节装置剖视图；其中(a)为内通道发动机工作模态，(b)为外通道发动机工作模态，(c)为模态转换过程；图2是本专利技术实施例的轴对称组合发动机模态转换内、外层通道进气调节装置流动分配示意图，这里省略了支板结构；其中(a)为内层通道发动机工作模态，(b)为外层通道发动机工作模态，(c)为模态转换过程。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。本专利技术实施例提供了一种轴对称组合发动机(
技术介绍
中提到的吸气式组合循环发动机)的高、低速通道单自由度流动调节方法，其基于一种进气调节装置实现。定义发动机内层圆形的发动机通道为内层通道，外层环形的发动机通道为外层通道。本专利技术重点阐述调节装置结构组成、工作方式、设计特点等。所述进气调节装置(如图1所示)包括：外机匣前段1、外机匣后段2、外通道支板3、内通道机匣4、中心锥支板5、中心锥后段6、中心锥前段7、可动导流环8、可动导流环作动系统9、可动导流环作动支板10。除外通道支板3、中心锥支板5、可动导流环作动支板10及可动导流环作动系统9外，各零件均为轴对称结构。中心锥前段7套在中心锥后段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用发动机双通道单可动件进气调节装置实现内、外层通道发动机间的流量分配的方法，其特征在于，所述发动机双通道单可动件进气调节装置包括：外机匣前段(1)、外机匣后段(2)、外通道支板(3)、内通道机匣(4)、中心锥支板(5)、中心锥后段(6)、中心锥前段(7)、可动导流环(8)、可动导流环作动系统(9)和可动导流环作动支板(10)；所述中心锥前段(7)套在中心锥后段(6)外，形成中心锥；中心锥后段(6)通过中心锥支板(5)与内通道机匣(4)连接，可动导流环作动支板(10)穿过外机匣前段(1)，一端与可动导流环作动系统(9)连接，另一端连接可动导流环(8)，可动导流环(8)后段套接在内通道机匣(4)外；内通道机匣(4)通过外通道支板(3)与外机匣后段(2)连接，同时尾端连接内通道发动机入口；外机匣后段(2)前端与外机匣前段(1)连接，尾段连接外通道发动机入口；外机匣前段(1)前端与进气道出口连接；所述进气调节装置的可动组件包括所述可动导流环(8)、可动导流环作动系统(9)、可动导流环作动支板(10)，所述可动导流环(8)由可动导流环作动系统(9)驱动，通过可动导流环(8)的轴向移动可调节外层通道及内层通道的开闭，以及控制内层通道和外层通道的打开程度。所述方法中，在内通道发动机工作模态时，外通道发动机不工作，此时可动导流环(8)处在最上游位置，与外机匣前段(1)内壁贴合，使外层通道入口完全关闭，内层通道完全打开，此时进气道出口流动经过该进气调节装置完全进入内通道发动机。...

【技术特征摘要】
1.一种利用发动机双通道单可动件进气调节装置实现内、外层通道发动机间的流量分配的方法，其特征在于，所述发动机双通道单可动件进气调节装置包括：外机匣前段(1)、外机匣后段(2)、外通道支板(3)、内通道机匣(4)、中心锥支板(5)、中心锥后段(6)、中心锥前段(7)、可动导流环(8)、可动导流环作动系统(9)和可动导流环作动支板(10)；所述中心锥前段(7)套在中心锥后段(6)外，形成中心锥；中心锥后段(6)通过中心锥支板(5)与内通道机匣(4)连接，可动导流环作动支板(10)穿过外机匣前段(1)，一端与可动导流环作动系统(9)连接，另一端连接可动导流环(8)，可动导流环(8)后段套接在内通道机匣(4)外；内通道机匣(4)通过外通道支板(3)与外机匣后段(2)连接，同时尾端连接内通道发动机入口；外机匣后段(2)前端与外机匣前段(1)连接，尾段连接外通道发动机入口；外机匣前段(1)前端与进气道出口连接；所述进气调节装置的可动组件包括所述可动导流环(8)、可动导流环作动系统(9)、可动导流环作动支板(10)，所述可动导流环(8)由可动导流环作动系统(9)驱动，通过可动导流环(8)的轴向移动可调节外层通道及内层通道的开闭，以及控制内层通道和外层通道的打开程度。所述方法中，在内通道发动机工作模态时，外通道发动机不工作，此时可动导流环(8)处在最上游位置，与外机匣前段(1)内壁贴合，使外层通道入口完全关闭，内层通道完全打开，此时进气道出口流动经过该进气调节装置完全进入内通道发动机。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在外通道发动机工作模态时，内通道发动机不工作，此时可动导流环(8)处在最下游位置，与中心锥前段(7)外壁贴合，使外层通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：马力，朱守梅，彭暑彬，李斌，
申请(专利权)人：北京动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11