一种模态切换与喉道面积耦合调节的进气道及控制方法技术

技术编号:42404687 阅读:20 留言:0更新日期:2024-08-16 16:25
本发明专利技术公开了一种模态切换与喉道面积耦合调节的进气道及控制方法,进气道包括同轴设置的中心锥、可调一级唇罩、可调二级唇罩、模态切换分流板和用于控制可调一级唇罩、可调二级唇罩和模态切换分流板运动的驱动系统。模态切换分流板的内壁围绕形成冲压通道,模态切换分流板的外壁与可调二级唇罩内壁围绕形成涡轮通道。当模态切换分流板与中心锥贴合时,冲压通道为关闭状态,当模态切换分流板与可调二级唇罩贴合时,涡轮通道为关闭状态。本发明专利技术通过设置可移动的可调一级唇罩、可调二级唇罩和模态切换分流板实现进气道性能调节和模态切换,解决宽域进气道模态切换困难的问题,使进气道可在较宽的飞行速域和空域工作,且模态切换控制方法简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器设计,尤其涉及一种模态切换与喉道面积耦合调节的进气道及控制方法


技术介绍

1、吸气式组合发动机作为高超声速飞行器的动力装置,其工作特点直接决定了高超声速飞行器的飞行速域、空域及任务能力。目前常见的有涡轮基组合循环(turbine-basedcombined cycle,tbcc)发动机、火箭基组合循环(rocket-based combined cycle,rbcc)发动机、空气涡轮火箭(air turbo rocket,atr)发动机等。尽管组合动力发动机的形式十分多样,但其本质上依然是吸气式推进系统,故其上游离不开进气道为其高质量地捕获、压缩来流。但由于进气道此时需要同时面对上游飞行来流的极宽速域和空域(马赫数0~6+、高度0~30km),以及下游发动机的多个工作流道和模态(工作流道数≥2个,工作模态数≥3),因此其复杂程度远远超过了传统飞行器进气道(马赫数0~2、高度0~20km;单一流道、单一模态)。轴对称可调进气道是常用的一种宽域进气道形式,工程应用技术成熟,但是轴对称进气道的模态转换技术是一道难题。因此需要针对宽域轴对称可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模态切换与喉道面积耦合调节的进气道,其特征在于,包括同轴设置的中心锥(1)、可调一级唇罩(2)、可调二级唇罩(3)、模态切换分流板(4)和用于控制可调一级唇罩(2)、可调二级唇罩(3)和模态切换分流板(4)运动的驱动系统,所述模态切换分流板(4)位于中心锥(1)尾部,模态切换分流板(4)与中心锥(1)可相对移动;所述可调一级唇罩(2)围绕于中心锥(1)外侧,所述可调二级唇罩(3)围绕于模态切换分流板(4)外侧;所述可调二级唇罩(3)前端与可调一级唇罩(2)内壁连接,且可调二级唇罩(3)与可调一级唇罩(2)可相对移动;所述模态切换分流板(4)的内壁围绕形成冲压通道(6),所述模态切...

【技术特征摘要】

1.一种模态切换与喉道面积耦合调节的进气道,其特征在于,包括同轴设置的中心锥(1)、可调一级唇罩(2)、可调二级唇罩(3)、模态切换分流板(4)和用于控制可调一级唇罩(2)、可调二级唇罩(3)和模态切换分流板(4)运动的驱动系统,所述模态切换分流板(4)位于中心锥(1)尾部,模态切换分流板(4)与中心锥(1)可相对移动;所述可调一级唇罩(2)围绕于中心锥(1)外侧,所述可调二级唇罩(3)围绕于模态切换分流板(4)外侧;所述可调二级唇罩(3)前端与可调一级唇罩(2)内壁连接,且可调二级唇罩(3)与可调一级唇罩(2)可相对移动;所述模态切换分流板(4)的内壁围绕形成冲压通道(6),所述模态切换分流板(4)的外壁与可调二级唇罩(3)内壁围绕形成涡轮通道(5);当模态切换分流板(4)与中心锥(1)贴合时,冲压通道(6)为关闭状态,当模态切换分流板(4)与可调二级唇罩(3)贴合时,涡轮通道(5)为关闭状态。

2.如权利要求1所述的进气道,其特征在于,所述模态切换分流板(4)包括从前至后平滑连接的三段曲面板,第一段曲面板内径及外径均逐渐变小,第二段曲面板与第三段曲面板内径相等且保持不变,第二段曲面板外径逐渐变大,第三段曲板面外径保持不变。

3.如权利要求2所述的进气道,其特征在于,所述第一段曲面板的一段内壁与中心锥(1)后型面形状相同使模态切换分流板(4)移动至最前端时与中心锥(1)贴合,所述中心锥(1)位置固定,不发生移动。

4.如权利要求3所述的进气道,其特征在于,所述可调一级唇罩(2)呈圆筒形,且可调一级唇罩(2)外壁最前端设有外径逐渐变大的过渡面。

5.如权利要求4所述的进气道,其特征在于,所述可调二级唇罩(3)后段呈圆筒形,可调二级唇罩(3)的前端与后段通过若干曲面连接。

6.如权利要求5所述的进气道,其特征在于,所述模态切换分流板(4)前端的外径与可调二级唇罩(3)最小内径相等,模态切换分流板(4)与可调二级唇罩(3)贴合时,模态切换分流板(4)前端与可调二级唇罩(3)最窄处贴合。...

【专利技术属性】
技术研发人员:张悦张豪庞明池谭慧俊黄子誉于航
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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