[发明专利]一种变循环发动机模式转换机构中的可调后涵道引射器

说明书

(一)技术领域

变循环发动机是正在研制中的高性能航空燃气涡轮发动机。本发明涉及一种变循环发动 机模式转换机构中的可调后涵道引射器，属于航空航天技术中的发动机技术领域。

(二)背景技术

变循环发动机就是指在同一台发动机上通过发动机一些部件的几何形状、尺寸或位置的 改变可以实现不同热力循环的燃气涡轮发动机。变循环发动机是一种具有优秀综合性能的推 进系统，本发明所针对的变循环方案是：综合了涡喷发动机循环和涡扇发动机循环优点的变 循环方案，可根据飞行条件的不同，通过多个部件的几何调节在较大范围内改变涵道比从而 使发动机转换成单涵道涡轮喷气式或双涵道涡轮风扇式两种不同的工作模式。从飞机/发动机 设计理念可知，涡喷发动机的超音速性能良好，单位推力大，大马赫数飞行时耗油率相对较 低；涡扇发动机则具有良好的亚音速性能，低马赫数飞行时耗油率相对较低，但单位推力较 小，所以同传统的涡喷发动机和涡扇发动机相比，变循环发动机能在更宽广的工作范围内具 有最优性能。

目前国外已经研制出实现这种变循环方案的验证机，但其实现方式和具体结构形式都是 严格保密的。而我国在这方面的研究才刚刚起步，还处于变循环原理的研究阶段。所以目前 实现发动机变循环的模式转换机构的较为完善合理的结构形式的设计还未见文献记载。

(三)发明内容

1、目的：

本发明的目的是为了提供一种变循环发动机模式转换机构中的可调后涵道引射器，它与 变循环发动机的被动控制式模式转换阀和可调前涵道引射器等其它模式转换机构的配合调节 可以实现发动机在涡轮风扇和涡轮喷气两种循环模式之间的转换，使发动机在更宽广的工作 范围内具有最优性能。

2、技术方案：

本发明提出了一套发动机的变循环工作方案，并根据该方案的要求，设计出了变循环发 动机的模式转换机构，其中包括三个主要机构：1.被动控制式模式转换阀、2.可调前函道引射 器、3.可调后涵道引射器。(注：本专利申请的是可调后涵道引射器，另两个机构的专利另外 申请。)

该可调后涵道引射器的详细技术方案如下：

本发明一种变循环发动机模式转换机构中的可调后涵道引射器，该引射器位于发动机尾 部，内外涵道气流的掺混处，它由：铰接销轴、外机匣、中介机匣、斜槽铰接头、滑道、斜 槽、作动环、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连杆铰接凸耳、平动锥体、封严胀圈、封 严套筒、液压作动器、液压作动器铰接凸耳组成。滑道和液压作动器分别固定在外机匣的内 外壁上；四个连杆及斜槽通过铰接销轴相互连接；平动锥体通过铰接销轴与液压作动器连接 并在外机匣内壁上滑动。

所述铰接销轴，是圆柱形金属轴，起连接作用，后涵道引射器中所有铰接相连的部件都 通过铰接销轴连接；不同连接处根据需要，其铰接销轴的直径和长度会各有不同；

所述外机匣，见图1和图2，是圆柱形薄壳筒体，不同的阶段位置有不同的直径，而且 因为安装平动椎体，需要将外机匣分割成前后两段，两段通过外机匣安装边用螺栓连接，在 外机匣后段垂直于轴线的环面上沿周向均匀的开有等直径的圆孔4个，见图14，用于安装封 严套筒；

所述中介机匣，见图3，也是圆柱形薄壳筒体，在其周向均匀的开有20个矩形开口，矩 形开口的大小与斜槽底端外轮廓的大小相等，在每个矩形开口前端外壁面上都安装有斜槽铰 接头，一周共安装有20个，用于铰接20个斜槽，斜槽铰接头与斜槽通过铰接销轴连接，斜 槽可以绕铰接销轴旋转；

所述斜槽铰接头，见图3，其头部是中间有通孔的圆柱体，用于穿过铰接销轴，尾部呈 矩形板状用于固定在中介机匣上；

所述滑道，见图4，每组滑道由两个固定在外机匣内壁上的矩形块组成，沿周向均匀的 分布在外机匣上，它与作动环上的限位滑块相配合，用于限制作动环不发生周向位移；

所述斜槽，见图5，是一个“L”形的槽体，槽侧壁前端头部呈半圆形，并在两端壁面上 开有通孔，用于通过铰接销轴并与连杆一相互铰接，在槽底前端两侧设置有两个铰接头，通 过铰接销轴与斜槽铰接头相互铰接，在槽底尾端设置有伸出的用于封严的边缘，斜槽在关闭 时槽底面可以与中介机匣的内壁面完全吻合构成一个完整的筒形内壁面，铰接于中介机匣的 斜槽铰接头上；