[发明专利]一种带泄流通道的变几何超声速进气道装置

说明书

本发明公开了一种带泄流通道的变几何超声速进气道装置，其包括：进气道收缩段转轴、进气道收缩段楔板、第一驱动装置、第二驱动装置、进气道扩张段楔板、进气道扩张段转轴、两个进气道侧板、进气道唇罩及顶板、泄流通道，第一驱动装置驱动进气道收缩段楔板绕进气道收缩段转轴转动来改变进气道收缩段的通流面积，第二驱动装置驱动进气道扩张段楔板绕进气道扩张段转轴转动来改变进气道扩张段的通流面积，进气道收缩段楔板与进气道扩张段楔板沿着所述进气道通道间隔开以形成泄流通道。该装置可以改善进气道内流场，减小附面层气流影响，提高总压恢复系数，使进气道在宽马赫数范围内能正常工作。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，特别涉及一种带泄流通道的变几何超声速进气道装置。

背景技术

进气道是飞行器喷气推进装置的一个重要部件。对于固体火箭冲压发动机来说，进气道是指从冲压发动机进口到燃烧室之间的管道。进气道的主要功用就是向发动机提供所需的空气，并使迎面流入的高速气流减速，把气流的动能转变为压力能，使空气预压缩，使进气道出口流速适应燃烧室的要求。但常规进气道由于附面层的空气被吸入进气道内，严重影响进气道的总压恢复，进而引起流畅动态、稳态畸变，降低进气道稳定工作边界，引起发动机系统工作不稳定。随着研究人员对进气道的研究深入，发现常规进气道由于定几何结构设计只能在设计状态下才能实现进气道与发动机相匹配，当脱离设计状态时，定几何结构无法解决高马赫数下进气道的总体性能和低马赫数下进气道的气动性能之间的矛盾。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种带泄流通道的变几何超声速进气道装置，该装置可以改善进气道内流场，减小附面层气流影响，提高总压恢复系数，使进气道在宽马赫数范围内能正常工作。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带泄流通道的变几何超声速进气道装置，其包括：进气道收缩段转轴、进气道收缩段楔板、第一驱动装置、第二驱动装置、进气道扩张段楔板、进气道扩张段转轴、两个进气道侧板、进气道唇罩及顶板、泄流通道，其中，进气道收缩段转轴位于进气道入口端部，进气道扩张段转轴位于进气道出口端部，第一驱动装置与进气道收缩段楔板之间转动连接，第二驱动装置与进气道扩张段楔板之间转动连接，进气道侧板、进气道唇罩及顶板、进气道收缩段楔板和进气道扩张段楔板共同形成进气道通道；第一驱动装置驱动进气道收缩段楔板绕进气道收缩段转轴转动来改变进气道收缩段的通流面积，第二驱动装置驱动进气道扩张段楔板绕进气道扩张段转轴转动来改变进气道扩张段的通流面积，进气道收缩段楔板与进气道扩张段楔板沿着所述进气道通道间隔开以形成泄流通道。

优选地，第一驱动装置位于进气道收缩段楔板下方，第二驱动装置位于进气道扩张段楔板下方。

优选地，进气道收缩段楔板由若干段转折楔面板组成。

优选地，泄流通道位于进气道喉部之前。

优选地，泄流通道由前泄流板和后泄流板组成，前泄流板与进气道收缩段楔板一体形成，后泄流板与进气道扩张段楔板一体形成。

优选地，第一驱动装置与进气道收缩段楔板通过转轴实现转动连接，第二驱动装置与进气道扩张段楔板通过转轴实现转动连接。

优选地，第一驱动装置包括第一驱动连杆、第一驱动电机、第一驱动齿轮、第一导槽、第一键、第一导轨、第一转轴，第一驱动齿轮通过第一键与第一驱动电机固定连接，第一导轨与第一驱动齿轮之间为齿轮齿条传动连接，第一导轨的一端通过第一转轴与第一驱动连杆的一端转动连接，第一驱动连杆的另一端与进气道收缩段楔板转动连接；第一导轨在第一驱动齿轮的驱动下沿着第一导槽推动第一驱动连杆绕第一转轴运动，进而带动进气道收缩段楔板绕进气道收缩段转轴转动。