【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空发动机领域，具体涉及一种带狭缝气膜冷却结构的s弯气动矢量喷管。
技术介绍
1、s弯喷管可以有效降低飞机的红外信号和雷达信号，因此s弯喷管会被用于执行任务的飞机。值得注意的是，推力矢量技术用以提高战机的敏捷性、过失速机动及短距起降等性能，可部分或全部代替气动舵面进行飞行操纵，是执行任务的飞机必备的关键技术之一。固定几何气动矢量喷管因比常规机械式推力矢量喷管结构更简单、质量更轻、响应更快，而成为目前备受关注的排气系统方案。新一代执行任务的飞机应兼具隐身和气动矢量的性能，因此s弯气动矢量喷管成为研究热点。
2、将气动矢量技术应用于双涵道s弯喷管会导致内涵道的高温燃气流到壁面附近，并侵蚀气动矢量出口上游喷管壁面。史经纬的论文“激波矢量喷管二次流喷口形态影响研究”表明为对于超音速主流，二次流的喷入是一个强烈的扰动源，使得主流中形成弓形诱导激波，该诱导激波会导致近壁面区形成流动的分离，并导致内涵道的高温燃气流到壁面附近。喷管壁面受到高温燃气冲刷容易产生变形问题，而且高温的喷管壁面与高温的尾喷燃气容易产生较大红外辐射，影响s弯喷管的隐身性能。因此因此需要针对s弯气动矢量喷管采取有效的冷却措施。
技术实现思路
1、要解决的技术问题：
2、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种带狭缝气膜冷却结构的s弯气动矢量喷管，通过在喷管扩张段设置带狭缝气膜冷却结构的二次流气动矢量结构，以控制主流的偏转，并解决气动矢量喷流导致的高温燃气侵蚀喷管壁面的问题。
...【技术保护点】
1.一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，包括轴向依次设置的S弯收敛段和二元扩张段，其特征在于：所述二元扩张段的的周面上至少一处设置有带狭缝气膜冷却结构的二次流气动矢量结构，通过所述二次流气动矢量结构将高压冷气分流后通入喷管内，分流后的一部分冷气从气动矢量出口射入喷管内的主流，能够产生改变主流角度的偏转力；分流后的另一部分冷气从位于气动矢量出口上游的狭缝气膜冷却出口流出，对气动矢量出口上游的壁面进行冷却。
2.根据权利要求1所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述带狭缝气膜冷却结构的二次流气动矢量结构为位于扩张段壁面的冷气通道，其二次流入口朝向壁面外，用于通入高压冷气；其出口包括设置于扩张段壁面的气动矢量出口和狭缝气膜冷却出口，通过两个出口将冷气通道分流的两股气流分别通入扩张段内。
3.根据权利要求2所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述冷气通道为贴合于扩张段外壁面的管道，所述管道内主通道的冷气依次经过二次流入口、二次流管道、气动矢量出口与喷管内主流掺混；所述二次流管道的上开有旁路，该旁路为位于二次流管道上
4.根据权利要求3所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述管道内主通道的冷气的喷射方向垂直于扩张段的轴向。
5.根据权利要求4所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述被旁路分流的冷气的喷流角度为50°-130°。
6.根据权利要求1-5任一项所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述二次流入口面积与所述S弯喷管收敛段出口面积的比值为0.05-0.12。
7.根据权利要求6所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述气动矢量出口面积与所述二次流入口面积的比值为0.5-1.5。
8.根据权利要求7所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述狭缝气膜冷却出口面积与所述气动矢量出口面积比值为0.05-0.5。
9.根据权利要求8所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述气动矢量出口与所述狭缝气膜冷却出口之间的距离为所述二次流管道沿流向宽度的5-10倍。
10.根据权利要求9所述一种带狭缝气膜冷却结构的S弯气动矢量喷管，其特征在于：所述二元扩张段的上、下壁面对称设置有两个带狭缝气膜冷却结构的二次流气动矢量结构，用于控制喷管主流的上、下偏转。
...【技术特征摘要】
1.一种带狭缝气膜冷却结构的s弯气动矢量喷管，包括轴向依次设置的s弯收敛段和二元扩张段，其特征在于：所述二元扩张段的的周面上至少一处设置有带狭缝气膜冷却结构的二次流气动矢量结构，通过所述二次流气动矢量结构将高压冷气分流后通入喷管内，分流后的一部分冷气从气动矢量出口射入喷管内的主流，能够产生改变主流角度的偏转力；分流后的另一部分冷气从位于气动矢量出口上游的狭缝气膜冷却出口流出，对气动矢量出口上游的壁面进行冷却。
2.根据权利要求1所述一种带狭缝气膜冷却结构的s弯气动矢量喷管，其特征在于：所述带狭缝气膜冷却结构的二次流气动矢量结构为位于扩张段壁面的冷气通道，其二次流入口朝向壁面外，用于通入高压冷气；其出口包括设置于扩张段壁面的气动矢量出口和狭缝气膜冷却出口，通过两个出口将冷气通道分流的两股气流分别通入扩张段内。
3.根据权利要求2所述一种带狭缝气膜冷却结构的s弯气动矢量喷管，其特征在于：所述冷气通道为贴合于扩张段外壁面的管道，所述管道内主通道的冷气依次经过二次流入口、二次流管道、气动矢量出口与喷管内主流掺混；所述二次流管道的上开有旁路，该旁路为位于二次流管道上游的贴壁管道，与狭缝气膜冷却出口连通，被旁路分流的冷气依次经过二次流入口、二次流管道、贴壁管道、狭缝气膜冷却出口流入气动矢量出口上游的扩张段内壁面。
【专利技术属性】
技术研发人员：史经纬，惠中豪，周莉，王占学，张晓博，邓文剑，黄盛，肖洪，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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