用于射流预冷与模态转换的一体化支板制造技术

本实用新型专利技术提出了一种用于射流预冷与模态转换的一体化支板，属于航空发动机设计领域，所述一体化支板设置于涡轮发动机两种动力流道交界处，所述一体化支板包括：调节板，所述调节板为多个且平行设置；连杆，所述连杆连接多个所述调节板，用于使得多个调节板具有相同的运动；驱动机构，所述驱动结构驱动于所述连杆，使得所述调节板具有第一工作状态及第二工作状态，在第一工作状态，气流流入第二动力流道，在第二工作状态，气流流入第一动力流道。本实用新型专利技术的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，缩减了组合发动机的长度，降低了发动机的重量，提升了发动机的工作可靠性，从而节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
用于射流预冷与模态转换的一体化支板
本技术属于航空发动机设计
，尤其涉及一种用于射流预冷与模态转换的一体化支板。
技术介绍
涡轮冲压组合发动机是涡轮(涡喷、涡扇)和冲压两种发动机组合工作的推进装置，两种发动机共用进气道和尾喷管。将涡轮核心机和冲压发动机以不同方式组合在一起，相应的组合发动机便具有不同的最高工作马赫数。在涡轮冲压组合发动机工作过程中，为了提高推进效率，低速状态下涡轮发动机工作，高速状态下涡轮发动机逐渐关闭，转换到冲压发动机工作，工作形式的切换通过模态转换调节板来控制。为了实现飞行过程中推力平稳连续，还需提升现有涡轮发动机的最大工作马赫数至冲压发动机工作的最小马赫数，采用射流预冷技术是一条重要的解决途径，通常在涡轮发动机进口前加装射流预冷支板，通过喷水或其他冷却介质完成涡轮发动机性能提升。在现有技术中，上述的射流预冷支板和模态转换调节板各自独立设计和布置：将模态转换调节板布置在两种动力流道交界处，便于实现流道之间的空气流量分配；将射流预冷支板布置在涡轮流道内，实现对涡轮发动机的性能提升。上述方法有如下几方面的缺点：第一，空气需要先流经模态转换调节板再流经射流预冷支板，这样导致需要相应的增加流道的长度，使得发动机长度增加；第二，由于模态转换调节板与射流预冷支板两个部件分开设计，增加了调节机构的数量，导致发动机在工作时的可靠性降低；第三，由于零部件数目的增加，导致发动机重量变大；第四，零部件数量多，导致成本增加。
技术实现思路
本技术提出的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，通过对射流预冷支板和模态转换调节板进行一体化设计，用一个或少量部件实现两种功能，以解决或减轻现有技术中的部件过多、导致发动机结构过重、发动机尺寸过长等问题。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种用于射流预冷与模态转换的一体化支板，所述一体化支板设置于涡轮发动机两种动力流道交界处，所述一体化支板包括：调节板，所述调节板为多个且平行设置；连杆，所述连杆连接多个所述调节板，用于使得多个调节板具有相同的运动；驱动机构，所述驱动机构驱动于所述连杆，使得所述调节板具有第一工作状态及第二工作状态，在第一工作状态，气流流入第二动力流道，在第二工作状态，气流流入第一动力流道。在本技术一实施例中，所述第一动力流道与所述第二动力流道具有不同的流道截面。进一步的，所述第二动力流道的截面大于所述第一动力流道的截面。进一步的，所述调节板具有大于所述第一动力流道截面的调节面，以在第二工作状态时覆盖第一动力流道，使气流流入第二动力流道。进一步的，多个所述调节板具有大于所述第二动力流道截面的调节面，以在第一工作状态时覆盖第二动力流道，使气流流入第一动力流道。进一步的，所述驱动机构设置于所述第二动力流道壁面，且与所述第二动力流道内的气流平行设置。进一步的，所述第一动力流道为冲压流道，所述第二动力流道为涡轮流道。本技术一实施了中，所述驱动机构为液压作动筒。本技术一实施了中，所述驱动机构为直线电机。本技术的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，缩减了组合发动机的长度，降低了发动机的重量，提升了发动机的工作可靠性，从而节约了生产成本。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。图1为本技术一实施例的用于射流预冷与模态转换的一体化支板示意图。图2为本技术的一体化支板调节两种工作状态示意图。附图标记：1-调节板，2-连杆，3-驱动机构。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。为了解决现有技术中提出射流预冷支板与模态转换调节板分开设计，导致发动机结构过长、重量过大等问题，本专利技术提出了一种对射流预冷支板和模态转换调节板进行一体化设计的支板，用一个部件或机构实现上述的两种功能。如图1和图2所示，本专利技术的用于射流预冷与模态转换的一体化支板主要包括调节板1、连杆2和驱动机构3，调节板1调节板为多个，多个调节板1平行设置，且设置在连杆2上，以便多个调节板1能够同时完成相同的动作，驱动机构3驱动端设置在连杆2上，通过驱动连杆2使得多个调节板2由第一工作状态切换至第二工作状态或者由第二工作状态切换至第一工作状态。在第一工作状态T1下，由于一体化支板遮挡住第一动力流道D1，因而气流流入第二动力流道D2；在第二工作状态T2下，由于一体化支板被驱动至遮挡住第二动力流道D2，因而气流流入第二动力流道D1。上述第一工作状态T1为涡轮工作模态，为二工作状态T2为冲压工作模态，D0为发动机总进气流道，第一动力流道D1为冲压流道，第二动力流道D2为涡轮流道。在本专利技术中，第一动力流道D1与第二动力流道D2为截面不同的流道。进一步的，第一动力流道D1截面小于第二动力流道D2截面，即冲压流道截面小于涡轮流道截面。在本专利技术中，将调节板1的长度/面结设置成不小于冲压流道截面面积，在需要对冲压流道进行封堵或遮挡时，以便能够遮住；而对于截面面积较大的涡轮流道，控制调节板1的偏转，使得多个调节板1相互叠加而得到叠加后的调节面，通过设置调节面的面积不小于涡轮流道的截面，完成对涡轮流道的封堵或遮挡。本专利技术中，对于两者截面不同的流道采取了不同的封堵方式。此外在本专利技术中，驱动机构3设置在截面面积更大的涡轮流道内，并将驱动机构3设置于涡轮流道壁上，驱动机构3与流入涡轮流道内的气流平行设置，以最大限度的降低流道的风阻。在本专利技术中，当驱动机构3需要较大的驱动力时，可以采取液压作动筒作为驱动机构，而当驱动机构3需要较精准的控制时，可以采取直线电机作为驱动机构。当涡轮冲压组合发动机在低速状态工作时，调节板1位于“涡轮工作模态”位置，此时涡轮发动机工作，涡轮流道打开，调节板1平行于涡轮流道进行射流预冷，实现射流预冷支板的功能；同时最上边的调节板1将冲压流道封闭，实现模态转换调节板的作用；当涡轮冲压组合发动机在高速状态工作时，驱动机构3带动连杆2，使得调节板1旋转到“冲压工作模态”位置，此时涡轮流道封闭，涡轮发动停止工作，同时冲压流道打开，冲压发动机工作，完成模态转换。本技术的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，缩减了组合发动机的长度，降低了发动机的重量，提升了发动机的工作可靠性，从而节约了生产成本。以上所述，仅为本技术的最优具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于射流预冷与模态转换的一体化支板，其特征在于，所述一体化支板设置于涡轮发动机两种动力流道交界处，所述一体化支板包括：调节板(1)，所述调节板(1)为多个且平行设置；连杆(2)，所述连杆(2)连接多个所述调节板(1)，用于使得多个调节板(1)具有相同的运动；驱动机构(3)，所述驱动机构(3)驱动于所述连杆(2)，使得所述调节板(1)具有第一工作状态及第二工作状态，在第一工作状态，气流流入第二动力流道，在第二工作状态，气流流入第一动力流道。

【技术特征摘要】
1.一种用于射流预冷与模态转换的一体化支板，其特征在于，所述一体化支板设置于涡轮发动机两种动力流道交界处，所述一体化支板包括：调节板(1)，所述调节板(1)为多个且平行设置；连杆(2)，所述连杆(2)连接多个所述调节板(1)，用于使得多个调节板(1)具有相同的运动；驱动机构(3)，所述驱动机构(3)驱动于所述连杆(2)，使得所述调节板(1)具有第一工作状态及第二工作状态，在第一工作状态，气流流入第二动力流道，在第二工作状态，气流流入第一动力流道。2.根据权利要求1所述的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，其特征在于，所述第一动力流道与所述第二动力流道具有不同的流道截面。3.根据权利要求2所述的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，其特征在于，所述第二动力流道的截面大于所述第一动力流道的截面。4.根据权利要求1至3任一所述的用于射流预冷与模态转换的一体化支板，其特征在于，所述调节板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：田方超，高为民，芮长胜，扈鹏飞，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21