【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机矢量喷管，具体为一种利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管。
技术介绍
1、具有推力矢量功能的飞机，可以通过推力产生的直接控制力矩完成姿态控制，获得更好的敏捷性、过失速机动能力以及良好的飞行品质，从而在空战中取得优势。而矢量喷管是推力矢量控制的核心部件，决定了飞机和发动机的技术水平，是未来战机的关键技术之一，现有机械矢量喷管包括：机械液压连杆式、折流板式、燃气舵式；结构复杂，其重量约为发动机总重的30％，造价则可达发动机总价值的40％，维护性和可靠性差。因此开发一种结构简单、重量轻、维护性好的矢量喷管迫在眉睫。
2、当下，气动矢量喷管逐渐以其结构简单、重量轻和雷达反射面小的的特点成为各国的研究重点和研究热点，在飞机发动机上具有重要的应用前景。现在研究的气动矢量喷管主要有喉道偏斜、同向流/逆向流等，大多存在着流量难以控制、推力系数较低、外型面复杂导致底阻增加的问题，因此工程应用存在难点。
3、因此，本专利技术提出一种具有利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，通过调节上下壁面以及内塞锥的几何形状，改变上下流道的面积比，进而改变气流在上下流道的膨胀程度，利用上下流道气流在交汇处的压力差产生自适应波系改变气流方向，达到改变喷管推力矢量角和俯仰力矩的目的。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术提出一种具有利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，通过调节上下壁面以及内塞锥的几何形状，改变上下流道的面积比，进而改变气流在上下流道的膨胀
2、因为上下流道的喉道面积都可以调节，所以可以在矢量调节的同时满足流量调节的需求。因为利用了自适应波系的原理，气流方向角由上、下流道面积比决定，所以喷管矢量角受落压比影响小，高落压比(>20)与低落压比(<10)矢量角几乎相同。
3、技术方案：
4、一种利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，包括上壁面、下壁面、可调式内塞锥；所述可调式内塞锥将二元矢量喷管的内流道分隔为上、下两个流道；所述上壁面和所述下壁面形成了喷管进口和喷管出口；所述可调式内塞锥和所述上壁面形成了上流道喉道和上流道出口；所述可调式内塞锥和所述下壁面形成了下流道喉道和下流道出口。
5、优选的，所述上壁面、下壁面的收敛段和扩张段均驱动连接有第一机械调节机构，通过所述第一机械调节机构调节收敛段和扩张段长度，所述第一机械调节机构采用液压或电力驱动的伸缩连杆机构；所述可调式内塞锥内驱动连接有第二机械调节机构，通过所述第二机械调节机构调节所述可调式内塞锥的四段壁面，所述第二机械调节机构包括四个液压或电力驱动的伸缩连杆机构，四个液压或电力驱动的伸缩连杆机构分别驱动连接四段壁面；通过改变上壁面、下壁面和可调式内塞锥的位置和形状，对上流道喉道、下流道喉道、上流道出口和下流道出口的面积进行独立或联动调节。
6、有益效果：本专利技术提供的利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，相对于现有技术，具有以下优点：
7、1)通过压力平衡产生斜激波系，诱导产生推力矢量，满足高落压比推进系统使用需要；
8、2)通过压力平衡产生推力矢量，具有较高的推力系数，对流量和外界环境不敏感；且喷管外型面光顺，底阻小；
9、3)通过改变内塞锥，实现了流量调节和矢量产生，满足未来高速飞行器的使用需要。
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1.一种利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，其特征在于，包括上壁面(1)、下壁面(2)、可调式内塞锥(4)；所述可调式内塞锥(4)将二元矢量喷管的内流道分隔为上、下两个流道；所述上壁面(1)和所述下壁面(2)形成了喷管进口(3)和喷管出口(9)；所述可调式内塞锥(4)和所述上壁面(1)形成了上流道喉道(5)和上流道出口(7)；所述可调式内塞锥(4)和所述下壁面(2)形成了下流道喉道(6)和下流道出口(8)。
2.根据权利要求1所述一种利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，其特征在于，所述上壁面(1)、下壁面(2)的收敛段和扩张段均驱动连接有第一机械调节机构，通过所述第一机械调节机构调节收敛段和扩张段长度，所述第一机械调节机构采用液压或电力驱动的伸缩连杆机构；所述可调式内塞锥(4)内驱动连接有第二机械调节机构，通过所述第二机械调节机构调节所述可调式内塞锥的四段壁面，所述第二机械调节机构包括四个液压或电力驱动的伸缩连杆机构，四个液压或电力驱动的伸缩连杆机构分别驱动连接四段壁面；通过改变上壁面(1)、下壁面(2)和可调式内塞锥(4)的位置和形状，对上流道喉道(5)
...【技术特征摘要】
1.一种利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，其特征在于，包括上壁面(1)、下壁面(2)、可调式内塞锥(4)；所述可调式内塞锥(4)将二元矢量喷管的内流道分隔为上、下两个流道；所述上壁面(1)和所述下壁面(2)形成了喷管进口(3)和喷管出口(9)；所述可调式内塞锥(4)和所述上壁面(1)形成了上流道喉道(5)和上流道出口(7)；所述可调式内塞锥(4)和所述下壁面(2)形成了下流道喉道(6)和下流道出口(8)。
2.根据权利要求1所述一种利用自适应波系改变流动方向的气动矢量喷管，其特征在于，所述上壁面(1)、下壁面(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋光韬，徐惊雷，黄帅，潘睿丰，张玉琪，李瑶，向琅，
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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