一种具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管制造技术

本发明专利技术涉及航空发动机喷管领域，具体提供了一种具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管，包括：静球壳；动球壳；喉道调节片，设置在动球壳后，可绕动球壳球心在铅垂面旋转；扩张调节片；扩张密封组件；偏航作动机构，用于驱动动球壳绕其球心在水平面转动，实现偏航作动；俯仰作动机构，用于驱动喉道调节片绕动球壳球心在铅垂面转动，可实现俯仰作动与喉道面积调节；滚转作动机构，用于驱动扩张调节片绕各自铰链转动，产生滚转力矩，也可实现俯仰矢量角调节；多个密封装置；侧壁。本发明专利技术不仅能够实现喉道及出口面积调节，也可提供全向矢量推力，同时弥补了常规排气系统无法提供的滚转力矩，在不降低隐身性能的前提下显著提高了机动性。性。性。

A spherical convergent two-dimensional divergent nozzle with multi axis vector control function

【技术实现步骤摘要】
一种具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管


[0001]本专利技术涉及航空发动机喷管及排气
，特别涉及一种具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管。

技术介绍

[0002]航空动力是保证飞行器的性能、效率、安全性的基础。随着对未来战斗机战术技术性能要求的提高，要求所采用的动力装置应具有良好的推力和推力矢量性能。为满足这些要求，设计的基本对策是在常规燃气涡轮发动机的基础上，通过主动调整和控制发动机可用能量的分配与走向来实实现，例如，可变内外涵道比、二元矢量喷口和转向喷口等。它们在先进战斗机上的使用已实现了高机动性、短距起落、红外隐身等优良的作战效能，并朝着超常规机动性和改善短距起飞/垂直着陆的方向发展。
[0003]目前，矢量喷管从偏转机构上来说大体分为轴对称、二元收扩以及球面收敛调节片矢量喷管等。轴对称矢量喷管利用扩张段的周向360
°
旋转提供全向矢量能力，但其调节机构复杂；相对于轴对称矢量喷管，传统二元收扩矢量喷管仅具有俯仰方向的矢量功能，不具备侧向的偏航能力，矢量作动不够灵活，但其机构简单，便于安装，且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管，其特征在于，所述喷管结构设置于航空发动机的排气系统中，包括：静球壳(1)，呈两端开口的球壳结构，其前端与发动机加力燃烧室末端连接；动球壳(2)，包括球面段(21)与侧壁支架(22)，球面段(21)为呈两端开口的球壳结构，设置在所述静球壳(1)后端，与所述静球壳(1)保持同心，且可绕其球心在水平面旋转，侧壁支架(22)对称分布于动球壳(2)左右两侧；两块喉道调节片(3)，包括上喉道调节片(31)与下喉道调节片(32)，分别沿水平方向对称分布在上下两侧，所述上喉道调节片(31)与所述下喉道调节片(32)的球面部分与所述球面段(21)保持同心，且可绕其球心在铅垂面旋转；四块扩张调节片(4)，包括第一扩张调节片(41)、第二扩张调节片(42)、第三扩张调节片(43)、第四扩张调节片(44)，其中所述第一扩张调节片(41)与所述第二扩张调节片(42)铰接于所述上喉道调节片(31)末端，所述第三扩张调节片(43)与所述第四扩张调节片(44)铰接于所述下喉道调节片(32)末端，所述扩张调节片(4)与所述喉道调节片(3)之间的角度可调节；两个扩张密封组件(5)，包括上扩张密封组件(51)与下扩张密封组件(52)，其中所述上扩张密封组件(51)位于所述第一扩张调节片(41)与所述第二扩张调节片(42)之间，所述下扩张密封组件(52)位于所述第三扩张调节片(43)与所述第四扩张调节片(44)之间，保证扩张段燃气无泄漏；偏航作动机构(6)，呈左右对称分布，其一端铰接于所述静球壳(1)上，另一端铰接于所述球面段(21)上，用于驱动所述动球壳(2)绕其球心在水平面旋转；俯仰作动机构(7)，呈上下对称分布，其一端铰接于所述球面段(21)上，另一端铰接于所述喉道调节片(3)的平直部分上，用于驱动所述喉道调节片(3)绕其球面部分球心在铅垂面旋转；滚转作动机构(8)，呈上下左右对称分布，其一端铰接于所述喉道调节片(3)的平直部分上，另一端铰接于所述扩张调节片(4)上，用于驱动所述扩张调节片(4)绕各自铰接点转动；多个密封装置(9)，位于多个运动结构之间，保证结构之间正常的相对运动，并起到密封燃气的作用；两块侧壁(10)，对称安装于两块所述侧壁支架(22)末端。2.根据权利要求1所述的具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管，其特征在于，所述扩张密封组件(5)由多个扩张密封片铰接形成，其具有一定的柔性，所述上扩张密封组件(51)两侧分别与所述第一扩张调节片(41)和所述第二扩张调节片(42)内侧端面铰接，一端与所述上喉道调节片(31)末端铰接；所述下扩张密封组件(52)两侧分别与所述第三扩张调节片(43)和所述第四扩张调节片(44)内侧端面铰接，一端与所述下喉道调节片(32)末端铰接；形成对扩张段燃气的密封作用，防止燃气泄漏造成对扩张调节片(4)外表面的烧蚀。3.根据权利要求1所述的具有多轴矢量控制功能的球形收敛二元扩张喷管，其特征在于，
所述偏航作动机构(6)包括第一偏航作动筒(61)与第二偏航作动筒(62)，分别位于喷管左右两侧，且各自独立，所述第一偏航作动筒(61)与所述第二偏航作动筒(62)两端分别与所述静球壳(1)和所述球面段(21)铰接；所述第一偏航作动筒(61)与第二偏航作动筒(62)异步伸缩时，带动所述动球壳(2)紧贴所述静球壳(1)外...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，郑晨奂，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
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