【技术实现步骤摘要】
一种记忆合金驱动的进气道型面调节装置、调节方法及设计方法
[0001]本专利技术涉及宽速域进气道气动实验领域,特别是一种形状记忆合金驱动的进气道型面调节装置及其设计方法。
技术介绍
[0002]宽速域飞行器即是具有从地面起飞,经历低速、跨声速、超声速直至高超声速等多个飞行阶段的一类先进飞行器。进气道作为飞行器上的关键部件之一,其性能高低直接影响着推进系统的推进效率乃至飞行器的综合性能,由于其较宽的飞行速域,无法对常规定几何进气道通过型面设计、优化在宽马赫数范围内高效地向不同动力发动机提供一定压力、温度和流量的空气,以获得更高的发动机性能。因此,该类进气道需要采用一种变几何进气道设计,根据飞行条件,分级调节进气道型面,来提高发动机在不同马赫数条件下的性能。
[0003]通常,人们变几何进气道的设计方法。其主要包括以下几种方案:(1)中心体可变方案,通常为中心体前后平移或改变中心体直径来控制喉道面积变化。前者已在美国SR
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71侦察机上得到了应用,后者由于结构复杂、可靠性差、利用率低,遭到放弃。(2)唇 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种形状记忆合金驱动的进气道型面调节装置,其特征在于:包括进气道前体(1)、底板(2)、唇罩(18)、与前体后端铰接的压缩面(12)、与压缩面后端铰接的喉道等直段(15)、与喉道等直段(15)后端铰接的扩张板(19)、与扩张板(19)后端铰接的后滑动板(20)及固定支板(21);所述固定支板开设有沿展向贯通的凹槽,后滑动板在凹槽内沿流向滑动;喉道等直段(15)、扩张板(19)、滑动板(20)共同连接成的结构与底板(2)之间形成内腔;该内腔中设有与喉道等直段(15)固定的连接件(14)、与底板固定连接的支撑板(8)、位于连接件(14)与支撑板(8)之间的第一传力杆、第二传力杆;所述第一传力杆的两端与第二传力杆的两端均分别与连接件(14)、支撑板(8)铰接;所述第一传力杆上设有去程形状记忆合金板组件;该去程形状记忆合金板组件覆盖于第一传力杆及支撑板(8)上用以改变第一传力杆相对于支撑板(8)的角度;所述第二传力杆上设有返程形状记忆合金板组件;该返程形状记忆合金板组件覆盖于第二传力杆及支撑板(8)上用以改变第二传力杆相对于支撑板(8)的角度;所述喉道等直段(15)上设有面对唇罩(18)的喉道形状记忆合金板(17);该喉道形状记忆合金板(17)通过向唇罩(18)方向凸出形变而改变进气道喉道的高度。2.根据权利要求1所述的形状记忆合金驱动的进气道型面调节装置,其特征在于:所述去程形状记忆合金板组件包括去程形状记忆合金板(6)及去程加热板(5);该去程加热板(5)包括覆盖在支撑板(8)上的部分以及覆盖在第一传力杆上的部分,该去程加热板(5)的两部分相交处弯折一个角度,且该角度与第一传力杆相对于支撑板(8)之间的角度一致;通过去程加热板(5)对去程形状记忆合金板(6)加热改变程加热板(5)两部分相交处的角度而改变第一传力杆相对于支撑板(8)之间的角度;所述返程形状记忆合金板组件包括返程形状记忆合金板(10)及返程加热板(11);该返程加热板(11)包括覆盖在支撑板(8)上的部分以及覆盖在第二传力杆上的部分,该返程加热板(11)的两部分相交处弯折一个角度,且该角度与第二传力杆相对于支撑板(8)之间的角度一致;通过返程加热板(11)对返程形状记忆合金板(10)加热改变返程加热板(5)两部分相交处的角度而改变第二传力杆相对于支撑板(8)之间的角度。3.根据权利要求1或2所述的形状记忆合金驱动的进气道型面调节装置,其特征在于:喉道形状记忆合金板(17)与喉道等直段(15)之间夹有喉道加热板(16);通过喉道加热板(16)对喉道形状记忆合金板(17)加热改变喉道形状记忆合金板(17)的形状。4.根据权利要求3所述的形状记忆合金驱动的进气道型面调节装置,其特征在于:所述底板(2)上设有自前向后延伸的轨道(3),支撑板(8)底部设置滑块(4)在轨道(3)上滑动。5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的进气道型面调节装置的调节方法,其特征在于:当飞行器的飞行马赫数M1高于进气道型面一级调节的转换马赫数M
t1
时通过对去程形状记忆合金板加热使去程形状记忆合金板夹角角度改变而使喉道等直段(15)向唇罩(18)靠近,喉道高度减小;当飞行器的飞行马赫数M1继续上升高于进气道型面二级调节的转换马赫数M
t2
时,对喉道记忆合金板(17)加热,使喉道记忆合金板(17)向唇罩(18)方向凸起,喉道高度进一步减小;当飞行马赫数M1逐渐下降低于进...
【专利技术属性】
技术研发人员:张悦,薛洪超,王梦格,谭慧俊,黄宇峰,罗梓琪,李超,陈亮,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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