【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机排气系统领域，尤其涉及一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统。
技术介绍
1、2021年国外研究机构宣布首台且唯一一款进入试验状态的自适应变循环发动机已经完成测试，实现了发动机高推力和高效率两种不同模式，并且从公开的动画中分析，除了公开的两种模式外，还具有最大单位推力模式和普通涡扇模式，战斗机配备该发动机后留空时间可增加25%，燃油效率提高25%，航程增加35%，推力增加10%，测试试验结果与预测一致，表明国外新一代战斗机装备xa100发动机后具备了自适应变循环推进能力。
2、塞式排气系统具有独特的气动性能，航空、航天领域都有应用，其气动性能的研究开始于上世纪五十年代，美国刘易斯飞行器推进实验室开展了不可调的轴对称塞式喷管内推力性能和外部阻力特性的研究，结果表明一方面在偏离设计点时，塞式喷管的推力系数变化很小，始终维持较高的值，即塞式喷管在大落压比范围内工作时具有较高的内推力特性，另一方面外流马赫数在0.1~2.0范围内，塞式喷管的阻力系数均低于传统的轴对称收敛喷管及轴对称收扩喷管。
3、塞式喷管在红外抑制方面也具有相当的优势，一方面，具有较低温度的塞锥对发动机后腔体内部的高温部件进行遮挡，有利于红外辐射特征的降低，另一方面，塞式喷管壁面压力要小于内部高温部件的压力，采取冷却措施时，对冷却空气的引气压力要求较低，冷却引气较易实现。
4、国内外文献公开了带塞式排气系统的自适应变循环发动机的流道形式，但未具体公开流道的调节方式，如专利号为ep1533510b1的专利中
5、专利号为ep1533510b1的专利中的排气系统的红外抑制效果较差，具体体现如下：
6、第三涵道气流与主流道在喷口下游才开始掺混，对尾喷流降温效果较差。
7、主流道气流出口通过套筒调节，在不同状态下，塞锥露出的长度变化较大，致使红外信号在塞锥露出较多时较强，红外抑制效果不稳定，整体效果较差。
8、本专利技术设计一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统解决如上问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的所述缺陷，本专利技术公开一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，它是采用以下技术方案来实现的。
2、一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，它还包括尾支板、外塞锥、支撑、内塞锥a、内塞锥b、作动筒a、作动筒b、调节套筒、环套、第一扩张调节片、第二扩张调节片、挡片b、收敛筒，其中末端封闭的第三涵道通过周向均匀分布的若干尾支板与位于尾喷中部且尾部开口的纺锤形外塞锥内连通，外塞锥内通过支撑安装有与其形成环形第三涵道喉道和环形第三涵道气流出口的内塞锥a，内塞锥a内轴向密封滑动有在作动筒a驱动下调节第三涵道气流出口面积的内塞锥b；第三机匣末端内轴向滑动有在四个周向均匀分布的作动筒b驱动下对主流喉道进行调节的调节套筒；第三涵道末端安装有同外塞锥形成主流道收敛段的收敛筒。
3、调节套筒末端铰接有若干周向均匀分布且对主流气流出口面积进行调节的第一扩张调节片；每个第一扩张调节片外侧均沿其长度方向滑动配合有第二扩张调节片；外机匣末端内轴向密封滑动的环套的末端铰接有若干与第二扩张调节片一一对应的挡片b，每个挡片b的末端均与相应第二扩张调节片末端铰接；调节套筒和第一扩张调节片上具有驱动第一扩张调节片和第二扩张调节片同步收口或扩口摆动的结构。
4、作为本技术的进一步改进，所述第一扩张调节片外侧的固定杆上铰接有连杆a，连杆a末端铰接有连杆b，连杆b与嵌套滑动于调节套筒的作动环b铰接；作动环b被周向均匀安装于调节套筒上的四个作动筒c驱动。
5、作为本技术的进一步改进，所述第三机匣末端外侧嵌套滑动有与调节套筒连接的作动环a，作动环a被第三机匣外侧周向均匀分布的四个作动筒b驱动。
6、作为本技术的进一步改进，全部所述第二扩张调节片中位于外侧的第二扩张调节片的内侧具有与两侧相邻第二扩张调节片配合的锁连片。
7、作为本技术的进一步改进，全部所述挡片b中位于外侧的挡片b的内侧具有与两侧相邻挡片b配合的锁连片。
8、作为本技术的进一步改进，所述外塞锥的尾部开口端上周向均匀分布有增大第三涵道气流与主流掺混程度的大波瓣。
9、作为本技术的进一步改进，所述尾支板的中轴线与外塞锥前端母线之间的夹角为60-90度。
10、作为本技术的进一步改进，所述纺锤形外塞锥的前端母线与其轴线的夹角为30度。
11、作为本技术的进一步改进，所述纺锤形外塞锥的后端母线与内塞锥a后端母线之间的夹角小于10度。
12、作为本技术的进一步改进，所述内塞锥b滑动于内塞锥a内的导筒内；内塞锥a的尾端开口处铰接有若干周向均匀分布且对内塞锥a与内塞锥b之间间隙进行遮挡的挡片a；每个挡片a的铰接处均安装有对其摆动复位的涡簧。
13、相对于传统的战机发动机排气系统，本专利技术中的外塞锥、内塞锥a和内塞锥b使得飞机发动机具有较好的高空特性外还具有较好的红外抑制作用。外塞锥、内塞锥a和内塞锥b可遮挡如中心锥或涡轮等高温部件，降低红外辐射，同时，外塞锥、内塞锥a和内塞锥b本身成为了新的红外辐射源，但外塞锥、内塞锥a和内塞锥b因位于气流速度快且静压低的喷管处而被低压力的冷气冷却降温，从而有效抑制外塞锥、内塞锥a和内塞锥b的红外辐射。
14、本专利技术中主流喉道后方的气流速度快压力低，第三涵道中的低压气流从第三涵道气流出口排出后与出来的主流气流掺混，从而降低了主流气流的温度，削弱了尾喷流红外辐射信号。
15、本专利技术中第三涵道中的气流经过外塞锥时对外塞锥进行冷却并包裹内塞锥a和内塞锥b，从而降低了外塞锥、内塞锥a和内塞锥b的红外辐射信号。
16、本专利技术通过调节套筒来调节主流道喉道，结构更加简单。而喷管出口通过第一扩张调节片和第二扩张调节片进行调节，可保证内塞锥b的外露尺寸在喷管出口调节过程中变化不大，进而保证内塞锥b的红外辐射信号变化不大。主流喉道调节方式及喷管出口调节方式以相对简单的结构实现并具有稳定的红外抑制效果。
17、本专利技术通过内塞锥b来调节第三涵道出口面积，以保证在巡航状态下第三涵道出口处的静压与主流流道出口的静压基本相同，进而保证气流掺混过程中的损失较小且省油。而在其他状态，主流喉道需要变小时，通过调节套筒来调节主流喉道的大小来控制气流流量。
18、本专利技术结构简单，具有较好的使用效果。
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1.一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，它包括外机匣、第三机匣、第三涵道、外涵机匣、加力筒、内涵机匣、外涵道、内涵道、中心锥、隔热屏，其特征在于：它还包括尾支板、外塞锥、支撑、内塞锥A、内塞锥B、作动筒A、作动筒B、调节套筒、环套、第一扩张调节片、第二扩张调节片、挡片B、收敛筒，其中末端封闭的第三涵道通过周向均匀分布的若干尾支板与位于尾喷中部且尾部开口的纺锤形外塞锥内连通，外塞锥内通过支撑安装有与其形成环形第三涵道喉道和环形第三涵道气流出口的内塞锥A，内塞锥A内轴向密封滑动有在作动筒A驱动下调节第三涵道气流出口面积的内塞锥B；第三机匣末端内轴向滑动有在四个周向均匀分布的作动筒B驱动下对主流喉道进行调节的调节套筒；第三涵道末端安装有同外塞锥形成主流道收敛段的收敛筒；
2.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述第一扩张调节片外侧的固定杆上铰接有连杆A，连杆A末端铰接有连杆B，连杆B与嵌套滑动于调节套筒的作动环B铰接；作动环B被周向均匀安装于调节套筒上的四个作动筒C驱动。
3.根据权利要求1所述的一种
4.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：全部所述第二扩张调节片中位于外侧的第二扩张调节片的内侧具有与两侧相邻第二扩张调节片配合的锁连片。
5.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：全部所述挡片B中位于外侧的挡片B的内侧具有与两侧相邻挡片B配合的锁连片。
6.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述外塞锥的尾部开口端上周向均匀分布有增大第三涵道气流与主流掺混程度的大波瓣。
7.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述尾支板的中轴线与外塞锥前端母线之间的夹角为60-90度。
8.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述纺锤形外塞锥的前端母线与其轴线的夹角为30度。
9.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述纺锤形外塞锥的后端母线与内塞锥A后端母线之间的夹角小于10度。
10.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述内塞锥B滑动于内塞锥A内的导筒内；内塞锥A的尾端开口处铰接有若干周向均匀分布且对内塞锥A与内塞锥B之间间隙进行遮挡的挡片A；每个挡片A的铰接处均安装有对其摆动复位的涡簧。
...【技术特征摘要】
1.一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，它包括外机匣、第三机匣、第三涵道、外涵机匣、加力筒、内涵机匣、外涵道、内涵道、中心锥、隔热屏，其特征在于：它还包括尾支板、外塞锥、支撑、内塞锥a、内塞锥b、作动筒a、作动筒b、调节套筒、环套、第一扩张调节片、第二扩张调节片、挡片b、收敛筒，其中末端封闭的第三涵道通过周向均匀分布的若干尾支板与位于尾喷中部且尾部开口的纺锤形外塞锥内连通，外塞锥内通过支撑安装有与其形成环形第三涵道喉道和环形第三涵道气流出口的内塞锥a，内塞锥a内轴向密封滑动有在作动筒a驱动下调节第三涵道气流出口面积的内塞锥b；第三机匣末端内轴向滑动有在四个周向均匀分布的作动筒b驱动下对主流喉道进行调节的调节套筒；第三涵道末端安装有同外塞锥形成主流道收敛段的收敛筒；
2.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述第一扩张调节片外侧的固定杆上铰接有连杆a，连杆a末端铰接有连杆b，连杆b与嵌套滑动于调节套筒的作动环b铰接；作动环b被周向均匀安装于调节套筒上的四个作动筒c驱动。
3.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变循环发动机排气系统，其特征在于：所述第三机匣末端外侧嵌套滑动有与调节套筒连接的作动环a，作动环a被第三机匣外侧周向均匀分布的四个作动筒b驱动。
4.根据权利要求1所述的一种带塞锥的低红外特征自适应变...
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