本发明专利技术公开了一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，它包括主动杆、移动副调节杆、滑动杆、滑块、多个收敛调节片和扩张调节片，沿喷管喉道周向设置的多个收敛调节片；沿喷管喉道周向设置的多个扩张调节片，扩张调节片的前端通过一个铰链机构与对应的收敛调节片相连；收敛调节片通过铰链机构连接滑动杆；当调节杆向上游做轴向运到时，借助滑动杆绕滑销转动，带动收敛调节片绕铰链机构转动；扩张调节片包括活动段和固定段，扩张调节片的活动段后端与对应的固定段以相对滑动的方式相接。通过调节杆的轴向运动可以控制喉道的收敛和扩展，实现冲压喷管多模态变换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种喉道喷管，具体涉及一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管。
技术介绍
冲压发动机主要提供给导弹和靶机作为动力，相对来说工作状态单一，通常采用的是不可调节的喷管，即喉道和出口截面固定的喷管，结构简单。随着技术发展，需充分发挥冲压发动机比冲大，且高速的性能时，需要进一步扩大冲压发动机的飞行包线和装机应用目标时，变模态可调收扩喷管就成了必备技术和必须采用的部件，在这种背景下，会联想并借鉴涡轮喷气发动机的变喉道喷管技术，并移植到冲压发动机上。然而，当达到3Ma以上时冲压发动机的喷管膨胀比高达40~50，而涡轮喷气发动机的喷管膨胀比仅为20左右，相差了一倍。如果照搬涡轮喷气发动机的喷管，会造成大幅度牺牲高速时的推力性能、增加结构复杂性、质量和成本等后果，如此就需要改进。此外，变模态收扩的工作状态和主要参数下，发动机燃烧室的出口燃气温度高达2000K左右，已经远远高于目前常用的高温金属材料许用极限温度，必须对喷管调节片采取有效的冷却措施，以保证喷管调节片的正常工作；另一方面，为了降低发动机排气装置的红外辐射，提高飞行器的生存能力，也必须降低喷管调节片壁温，减少喷管壁面的红外信号。一般轴对称喷管调节片和密封片的冷却措施分为内冷和外冷两种方式。内冷方式主要有收敛段对流换热及收敛段隔热板加扩张段气膜冷却几种，外冷方式主要是从进气道或机身的辅助进气门将外界大气引入喷管环腔进行对流冷却。一般来说，喷管调节片壁面的高温区出现在扩张段，对于高膨胀比的排气喷管，为了达到较好的推力性能，其扩张段都比较长。传统的内冷加外冷方案已不能满足要求，因为从隔热板出来的冷却气膜随着冷却气流与主流燃气的端流掺混而逐渐衰减，这样导致扩张段的后段不能进行较好的冷却。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管。能够在增加较低的质量和成本前提下有效的增加冲压发动机推力性能，能进一步扩大冲压发动机的飞行包线和装机应用目标。为解决本专利技术的技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，它包括主动杆、移动副调节杆、滑动杆、滑块、多个收敛调节片和扩张调节片，所述主动杆连接移动副调节杆，所述移动副调节杆通过双铰链机构连接滑动杆，沿喷管喉道周向设置的多个收敛调节片，每个收敛调节片的两端和中间各有一个双铰链机构，沿喷管喉道周向设置的多个扩张调节片，每个扩张调节片的前端通过铰链机构与对应的收敛调节片相连；所述收敛调节片通过铰链机构连接滑动杆，所述滑动杆通过铰链机构与滑块连接，所述滑块能够在滑槽内自由滑动，所述滑槽固定在喷管外罩上。进一步的，所述扩张调节片包括活动段和固定段，所述活动段的前部通过铰链机构与收敛调节片相连，所述活动段的后端通过滑动销与对应的固定段相接。所述固定段的前部内壁上设置有多块加强片，每个加强片上开有长槽，所述活动段后部的滑动销插在长槽内。所述扩张调节片的固定段是一个断面为直角三角形的盒形结构，所述固定段的前部是个环形空腔，沿周向采用多根支板与管内外壁相连。进一步的，所述滑动杆上开有长槽，所述长槽内设置可自由滑动的滑销，所述滑销固定在喷管外罩上。所述扩张调节片外部脊背上设置一个矩形截面的冷却通道。进一步的，每两个相邻的扩张调节片之间设置密封片，密封片与相邻调节片之间设置辅助运动链协调它们之间的运动，所述辅助运动链包括连杆、圆柱销和铰链，每个调节片和密封片上均放置了一个圆柱销，所述圆柱销上设置连杆，两根连杆之间均由铰链连接。本专利技术的有益效果：本专利技术的一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，将扩张调节片分成两段，即活动段和固定段，这样可以降低可调喉道的操纵力，而且具有质量较轻，尺寸小等特点；另外，通过利用固定段和活动段两者之间存在的间隙，可以强化对固定段的冷却；再者，由于扩张调节片的后部为固定段，整个结构变得更为牢靠，重量也得到了减轻。能够在增加较低的质量和成本前提下有效的增加冲压发动机推力性能，能进一步扩大冲压发动机的飞行包线和装机应用目标。附图说明图1为本专利技术的构造示意图。图2为本专利技术辅助运动链的结构示意图。图3a为本专利技术扩张固定段的结构示意图。图3b为图3a 中B向局部视图。图3c为图3a中A向局部视图。图4为本专利技术的一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管的冷却流路图。1.主动杆，2.副调节杆，3.滑销，4.双铰链机构，5.收敛调节片，6.双铰链机构，7.滑动杆，71.长槽，8.活动段，9.冷却通道，10.滑动销，11.加强片，12.固定段，13.喷管外罩，14.双铰链机构，15. 滑槽，16.滑块，17.铰链机构，18.双铰链机构，19.扩张调节片，20.密封片，21.连杆，22.支板，23.前部内壁，24.长槽，25.环形空腔，26.发动机机匣，27.燃烧室隔热屏，28.通道，29.隔热板，30.通道，31. 喷管喉道，32. 间隙，33. 圆柱销，34. 铰链。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。以下实施例仅用于说明本专利技术，不用来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一种冲压发动机变模态可调喉道喷管，它包括主动杆1、移动副调节杆2、滑动杆7、滑块16、多个收敛调节片5和扩张调节片19，主动杆1连接移动副调节杆2，移动副调节杆2通过双铰链机构18连接滑动杆7，沿喷管喉道19周向设置的多个（例如9个）收敛调节片5，每个收敛调节片5的两端和中间各有一个双铰链机构4、6和14，沿喷管喉道31周向设置的多个扩张调节片19，每个扩张调节片19的前端通过铰链机构6与对应的收敛调节片5相连，收敛调节片5通过铰链机构14连接滑动杆7，滑动杆7通过铰链机构17与滑块16连接，滑块16能够在滑槽15内自由滑动，滑槽15固定在喷管外罩13上。扩张调节片19包括活动段8和固定段12，活动段8的后端通过滑动销10与对应的固定段12相接。滑动杆7上开有长槽71，并能保证滑销3能够在长槽71中自由滑动，滑销3固定在喷管外罩13上。当调节杆2向上游做轴向运动时，借助滑动杆7绕滑销3转动，带动收敛调节片5绕铰链机构4转动。由于整个运动链只有一个自由度并由一根主动杆1操作，运动机构稳定。主动杆1也是本专利技术的可调喷管的主要承力系统，可调喷管的功能主要靠它实施。扩张调节片5包括活动段8和固定段12两部分。（1）、活动段如图1所示，活动段8的前部通过铰链机构6与收敛调节片5相连，活动段8的后部则借助滑动销10插在固定段12前端加强片11上的长槽24内，因此，当收敛调节片5做角向运动改变喉道面积时，扩张调节片5的活动段8的前端也跟随着做角向运动。活动段8由于沿周向中间部分接触燃气，因此，壁温较高，故在扩张调节片19外部脊背上设计一个矩形截面的冷却通道9。除了主运动链外，还不足以保证整个机构的可靠运动，其中每两个相邻的扩张调节片19之间必须设置密封片20，如图2所示。密封片20与相邻调节片19之间靠辅助运动链协调它们之间的运动。参见图2，该辅助运动链由连杆21、圆柱销33和铰链34组成，每个调节片19和密封片20上均放置了一个圆柱销33，圆柱销33上设置连杆21，两根连杆21之间均由铰链34连接。因此，当众多扩张调节片19和密本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，其特征在于：它包括主动杆、移动副调节杆、滑动杆、滑块、多个收敛调节片和扩张调节片，所述主动杆连接移动副调节杆，所述移动副调节杆通过双铰链机构连接滑动杆，沿喷管喉道周向设置的多个收敛调节片，每个收敛调节片的两端和中间各有一个双铰链机构，沿喷管喉道周向设置的多个扩张调节片，每个扩张调节片的前端通过铰链机构与对应的收敛调节片相连；所述收敛调节片通过铰链机构连接滑动杆，所述滑动杆通过铰链机构与滑块连接，所述滑块能够在滑槽内自由滑动，所述滑槽固定在喷管外罩上。
【技术特征摘要】
1. 一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，其特征在于：它包括主动杆、移动副调节杆、滑动杆、滑块、多个收敛调节片和扩张调节片，所述主动杆连接移动副调节杆，所述移动副调节杆通过双铰链机构连接滑动杆，沿喷管喉道周向设置的多个收敛调节片，每个收敛调节片的两端和中间各有一个双铰链机构，沿喷管喉道周向设置的多个扩张调节片，每个扩张调节片的前端通过铰链机构与对应的收敛调节片相连；所述收敛调节片通过铰链机构连接滑动杆，所述滑动杆通过铰链机构与滑块连接，所述滑块能够在滑槽内自由滑动，所述滑槽固定在喷管外罩上。2.根据权利要求1所述的一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，其特征在于：所述扩张调节片包括活动段和固定段，所述活动段的前部通过铰链机构与收敛调节片相连，所述活动段的后端通过滑动销与对应的固定段相接。3.根据权利要求2所述的一种滑杆式冲压发动机变模态可调喉道喷管，其特征在于：所述固定段的前部内壁上设置有多块加强片，每个加...
【专利技术属性】
技术研发人员：余文锋，赵胜海，张林，王啸雄，袁晓昱，邓波，江海涛，孙子杰，马少杰，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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