[发明专利]一种三维曲面导流通道、导焰舱及导流通道的设计方法

权利要求书

1.一种三维曲面导流通道，其特征在于，该导流通道前端的导流通道入口与飞行器喷管的出口相连，后端与助推器相连；

导流通道包括中心尖劈和位于尖劈两侧的两组侧板、顶板和底板，所述尖劈为对称的V形壳体结构，尖劈头部为位于导流通道入口的直线形结构，将导流通道入口分隔为两部分，尖劈两翼为外凸弧面结构，两翼张开且尾部成圆弧结构，用于与助推器相连；两翼分别与侧板、顶板和底板围成导流通道的两个内流道，冷态气流及高温燃气经分隔后的导流通道入口进入两侧的内流道后排出。

2.根据权利要求1所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述尖劈头部钝化，为倒圆角结构。

3.根据权利要求2所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述尖劈头部的钝化半径为4～6mm。

4.根据权利要求1所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述底板与飞行器喷管的下表面平行。

5.根据权利要求1所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述顶板自飞行器方向至助推器方向向上抬升，形成微扩，优选抬升角度为4°～10°。

6.根据权利要求1所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述内流道的入口与出口的面积比为1.00～1.20：1。

7.根据权利要求1所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述尖劈角度为20°～45°。

8.根据权利要求1所述的三维曲面导流通道，其特征在于，所述侧板与尖劈母线长度比为1：4～6，所述侧板与来流方向夹角为10～20°。

9.一种导焰舱，其特征在于，包括上述权利要求1至8之一所述的导流通道，导焰舱前端面与飞行器底端面共型，后端面与助推器相连，导流通道的尖劈位于导焰舱的中部，支撑导焰舱上下外表面与飞行器和助推器光滑过渡，导流通道的内流道位于导焰舱的两侧，实施飞行器发动机冷态气流及高速高温气流导出。

10.一种三维曲面导流通道的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)，根据飞行器喷管及助推器尺寸确定导流通道的入口及出口尺寸；

步骤(2)，根据导流通道入口及出口确定导流通道几何构型，其中，导流通道包括中心尖劈和位于尖劈两侧的两组侧板、顶板和底板，所述尖劈为对称的V形壳体结构，头部为位于导流通道入口的直线形结构，将导流通道入口分隔为两部分，两翼张开使尾部成圆弧结构，用于与助推器相连；两翼曲面分别与两组侧板、顶板和底板围成导流通道的两个内流道；

步骤(3)，对导流通道的内通道开展冷态、热态流动精细化数值模拟，验证设计方案有无激波/边界层干扰，有无分离涡，并监控出口流量，确定是否满足设计指标；若无法满足设计指标要求，则返回第(2)步重新确定导流通道几何构型，直至满足设计指标；

步骤(4)，根据加工工艺及结构连接要求，对方案进行适应性修改并开展冷态、热态流动精细化数值模拟，在满足步骤(3)设计指标前提下同时满足加工工艺及结构连接要求，确定最终导流通道设计方案。