[发明专利]一种进气道可调装置和方法

说明书

本发明提供了一种采用滑块移动以适应工作马赫数状态的分档可调进气道及进气道调节方法，包括进气道主体、滑块、滑动装置、驱动机构和锁紧机构，所述的进气道主体由弹体的一部分外表面和进气道外罩组成，进气道内表面设有滑动装置，滑块和滑动装置连接，通过驱动机构提供的动力沿着滑动装置滑动，当滑动到合适的位置时，锁紧机构将滑块锁定，能够解决现有技术中复杂型面结构进气道无法调节的技术问题。

技术领域

本发明涉及飞行器外形设计技术领域，尤其涉及一种进气道的设计。

背景技术

超声速进气道是亚燃冲压发动机的重要部件，其主要作用是对远前方的高速来流进行减速增压，将气流的动能转化为压力能，并为燃烧室提供所需的空气流量，进气道性能的优劣将对冲压发动机比冲和推力性能产生重要影响。对于宽马赫数范围(比如Ma2～Ma4)工作的超声速飞行器，如果采用固定几何进气道，为兼顾低马赫数起动能力，进气道必然处于大喉道状态，导致高马赫数工作时进气道临界总压恢复系数大幅降低，严重影响冲压发动机高速性能。为解决这一问题，国内外技术人员对超声速可调进气道开展了大量研究工作，其研究重点主要包括进气道调节方案设计和调节机构工程实现。传统的可调进气道调节方案主要包含两类：一是二元进气道压缩楔板调节或唇口板调节，二是轴对称进气道中心锥前后移动或外罩前后移动，目前研究都较为成熟，都已成功应用。传统的两种进气道的调节方案都适应于简单型面的进气道的调节，对于超声速颌下进气道，其型面结构复杂，传统的调节方案无法使用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种可调进气道方案，能够解决现有技术中复杂型面结构进气道无法调节的技术问题。

本发明提供了一种进气道可调装置，包括进气道主体、滑块、滑动装置、驱动机构和锁紧机构，所述的进气道主体由弹体的一部分外表面和进气道外罩组成，进气道内表面设有滑动装置，滑块和滑动装置连接，通过驱动机构提供的动力沿着滑动装置在进气道内滑动，当滑动到进气道合适的位置时，锁紧机构将滑块锁定。

所述的滑块在飞行器以高马赫数Ma_g飞行时，滑块固定于喉道处，以低马赫数Ma_d飞行时，滑块移动到喉道的后部。

一种进气道可调的方法，其步骤如下：

1、在进气道内壁上设置一滑块；

2、滑块根据飞行器的飞行速度在进气道内移动，滑块在飞行器以高马赫数Ma_g飞行时，滑块固定于喉道处，以低马赫数Ma_d飞行时，滑块移动到喉道的后部固定。

所述的Ma_g是指大于等于飞行器最高飞行马赫数70％或3.5马赫。

所述的Ma_d是指小于飞行器最高飞行马赫数70％或3.5马赫。

滑块的截面高度不大于进气道喉道后部最大高度与喉道处高度之差，滑块在弹体轴向的长度大于喉道处高度与滑块高度之差的2倍，根据仿真计算确定更优的形状和尺寸。

所述的滑块在飞行器低马赫数飞行所在的具体位置，根据仿真计算和风洞试验确定。

应用本发明的技术方案，可实现的有益效果如下：

(1)本发明通过喉道滑块的位置变换，改变了飞行器低马赫数飞行和高马赫数飞行时进气道喉道的面积，解决了压缩楔板、唇板在复杂型面无法安装的问题和复杂型面进气道外罩无法移动的问题，可以解决复杂型面结构进气道调节的问题。

(2)本发明采用滑块水平移动来改变进气道，不影响进气道内通道型面结构，具有很强的工程实现性；

(3)本发明的滑块高度的选择，可以避免滑块滑动到喉道后部的位置时，产生新的喉道比原喉道面积小，从而保证了低马赫数飞行时的大喉道状态。