[发明专利]一种自适应气动力密封的二元可调喷管

说明书

本发明公开了一种自适应气动力密封的二元可调喷管，属于可调喷管技术领域，包括：固定段、侧壁、调节板及密封条；两个侧壁的侧面分别与固定段的两个相对侧边固定连接；调节板销接在固定段的顶边，并位于两个侧壁之间，调节板可绕销接处的销轴转动；所述调节板内部设有气流通道，调节板上与固定段的对应侧设有与所述气流通道相通的缺口，作为气流通道的进气口；调节板上与两个侧壁的对应侧分别为与气流通道相通的开口，作为所述气流通道的出气口；调节板的每个开口侧均通过一个密封条和与之对应侧的侧壁对接；本发明能够保证二元可调喷管调节板和侧壁之间的密封性，有效控制燃气泄露，提高发动机性能和工作可靠性。

技术领域

本发明属于可调喷管技术领域，具体涉及一种自适应气动力密封的二元可调喷管。

背景技术

可调喷管是先进航空发动机和冲压发动机的重要组件，通过调节喷管的喉道或出口面积来控制发动机的工作状态，是发动机最主要的控制变量之一。根据流道截面的不同，可调喷管大致可分为轴对称可调喷管和二元可调喷管两大类，其中轴对称可调喷管得到了广泛的应用，二元可调喷管由于技术难度大，增重明显等原因目前只有美国的F-119发动机在用。但是随着组合发动机技术的发展，二元可调喷管技术再次得到了重视。

二元可调喷管结构如图1所示，高温燃气由固定段出口(燃烧室出口)喷出，再通过由侧壁和调节板构成的内流通道喷射到大气中。调节板可绕销轴转动，从而改变内流通道的喉道面积(或出口面积)。由于侧壁、下板与固定段之间都是固定连接，因此不存在高温燃气泄露问题，但设计时调节板与侧壁之间不能固定，必须留有一定的缝隙来保证调节板能够转动，因此调节板与侧壁之间存在高温燃气泄露的问题。

在发动机工作时如果发生高温燃气泄露首先会影响发动机的推力性能，其次是高温燃气对其它电子元器件和部分常温材料零件造成损坏，从而对发动机的安全性、可靠性产生不利影响，因此需要对调节板和侧壁之间的缝隙进行有效密封。

二元可调喷管调节板与侧壁之间的密封问题是二元可调喷管诸多技术难点之一。由于调节板运动过程和静止状态下都需要密封，因此不适合采用静密封；由于调节板运动时速度并不高，因此也不能采用常规意义上的动密封；此外，喷管位于发动机的尾部，其内流燃气温度高，热负荷大，很难找到合适的密封元器件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种自适应气动力密封的二元可调喷管，能够保证二元可调喷管调节板和侧壁之间的密封性，有效控制燃气泄露，提高发动机性能和工作可靠性。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种自适应气动力密封的二元可调喷管，包括：固定段、侧壁、调节板及密封条；

所述固定段为矩形框架，其底边固定在支撑面上，固定段的矩形中空部分即为二元可调喷管的进气口；

两个侧壁的侧面分别与固定段的两个相对侧边固定连接；

调节板销接在固定段的顶边，并位于两个侧壁之间，调节板可绕销接处的销轴转动；所述固定段、支撑面、两个侧壁及调节板组成二元可调喷管；

所述调节板内部设有气流通道，调节板上与固定段的对应侧设有与所述气流通道相通的缺口，作为气流通道的进气口；调节板上与两个侧壁的对应侧分别为与气流通道相通的开口，作为所述气流通道的出气口；所述出气口长度与调节板对应侧侧边长度一致；

调节板的每个开口侧均通过一个密封条和与之对应侧的侧壁对接，并将调节板的开口侧封闭，且密封条位于调节板开口侧内的部分与调节板的内表面滑动配合。

进一步的，所述调节板的主体为矩形平板，矩形平板的两相对侧分别设有与平板垂直的折沿，分别为折沿I和折沿II，且折沿I和折沿II弯折方向和高度均相同；其中折沿I的中部加工有缺口，该缺口将折沿I分为折沿A和折沿B，矩形平板的折沿所在面上设有两排导流块组，且两排导流块组分别与折沿A和折沿B相对应；且导流块的上表面与折沿的顶边平齐；