[发明专利]一种可降低红外和雷达信号特征的喷管

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机喷管结构设计领域，具体涉及一种可降低红外和雷达信号特征的喷管。

背景技术

现有航空发动机的喷管多数为轴对称喷管和普通二元喷管，这类喷管对发动机内部高温壁面遮挡效果不好，其红外隐身和雷达隐身效果差。同时，这类喷管不能满足飞机对发动机隐身性能的要求。为解决上述问题，出现了S弯二元隐身喷管。

但是，S弯二元隐身喷管为了实现发动机红外隐身需要喷管长度长、进出口轴线高度差大，从而导致气动损失大。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降低红外和雷达信号特征的喷管，以解决现有二元隐身喷管气动损失大的问题。

本发明的技术方案是：

一种可降低红外和雷达信号特征的喷管，其特征在于，包括依次连接的圆月-半月截面段、半月-弯月-半月截面段以及半月截面出口段；

所述圆月-半月截面段的入口端端面为喷管的第一截面，所述第一截面为圆形截面；

所述圆月-半月截面段的出口端端面与半月-弯月-半月截面段的入口端端面重合，作为所述喷管的第二截面，所述第二截面为半月形截面，所述圆月-半月截面段由所述第一截面、所述第二截面以及第一侧壁面围成，所述第一侧壁从所述第一截面过渡到所述第二截面；

所述半月-弯月-半月截面段的出口端端面与所述半月截面出口段的入口端端面重合，作为所述喷管的第三截面，所述第三截面为半月形截面，所述半月-弯月-半月截面段由所述第二截面、所述第三截面以及第二侧壁面围成；

所述第二截面面积大于所述第三截面截面，且所述第二截面的底面与所述第三截面的底面位于同一水平面，所述第二侧壁面呈锥筒状；

所述半月-弯月-半月截面段底部的内壁上设置有一个锥形突起部，用于对发动机内高温部件进行遮挡，且所述锥形突起部裸露于所述半月-弯月-半月截面段内部的外表面的部分设置为流线型；

所述半月截面出口段由第三侧壁面围成，所述半月截面出口段的出口端端面为半月形。

可选地，所述第一截面、所述第二截面以所述及第三截面之间相互平行。

可选地，在所述第二截面位置处，所述圆月-半月截面段与所述半月-弯月-半月截面段之间通过连接法兰和连接螺栓固定连接；

在所述第三截面位置处，所述半月-弯月-半月截面段与所述半月截面出口段之间通过连接法兰和连接螺栓固定连接。

可选地，所述圆月-半月截面段是一个圆形向半圆形过渡的结构，左右对称；

且沿所述喷管轴线方向，所述第一截面上任意点与所述第二截面任意点的连接线在三维平面内的投影均为直线。

可选地，所述半月-弯月-半月截面段是一个半月向弯月、弯月向半月过渡的结构，且左右对称。

可选地，在所述半月截面出口段出口端处，所述第三侧壁面的底部的长度大于顶部的长度。

可选地，在所述半月截面出口段出口端处，所述第三侧壁面的顶部的长度大于底部的长度。

可选地，所述半月截面出口段的截面出口进行隐身修形设计。

可选地，所述第一截面的半径r1为200mm～800mm，面积为S1；

所述第二截面的半径r2＝0.8r1～1.4r1，其面积S2＝0.6S1～S1；

所述第三截面的半径r3＝0.8r2～1.1r2，其面积S3＝0.4S1～S1。

可选地，所述第一截面到所述第二截面的轴向长度为200mm～800mm；

所述第二截面到所述第三截面的轴向长度为200mm～800mm；

所述第三截面到出口终点轴向长度为200mm～800mm。

本发明的有益效果：

本发明的可降低红外和雷达信号特征的喷管中，第二截面的底面与第三截面的底面位于同一水平面，第二侧壁面呈锥筒状，同时，在半月-弯月-半月截面段底部的内壁上设置有一个锥形突起部，一方面能够缩短管体总体长度，降低喷管的气动损失；另一方面，还能够对发动机内高温部件形成全遮挡，可大幅度的降低发动机排气系统的红外及雷达信号特征，可以帮助飞机实现低红外及雷达信号特征控制要求。

附图说明

图1是本发明喷管的正等测视图；

图2是本发明喷管的俯视图；

图3是本发明喷管中圆月-半月截面段的后视图；

图4是本发明喷管中半月-弯月-半月截面段的后视图；

图5是本发明喷管中半月-弯月-半月截面段的正等测视图；

图6是本发明喷管中半月-弯月-半月截面段的侧向剖视图；