[发明专利]一种螺杆调节式二元矢量喷管结构及调节方法

说明书

本发明提供一种收敛段及扩张段角度可调节的二元矢量喷管结构，所述喷管结构包括圆转方段、侧壁、收敛段和扩张段；收敛段的一端与圆转方段可拆卸连接，另一端与扩张段铰接；扩张段通过螺杆组件与圆转方段的安装边铰接，所述螺杆组件长度可调。该结构能够实现二元矢量喷管收敛段角度的有级调节，以及扩张段角度的无级调节，从而用一套结构满足不同喉道面积、进出口面积比以及几何矢量角的试验要求。

技术领域

本发明属于航空发动机喷管缩比试验领域，具体涉及一种收敛段和扩张段角度可调节的二元矢量喷管结构。

背景技术

现代作战飞机对机动性及隐身性能要求的不断提高，因此便于与飞机后机身一体化设计，同时兼顾红外隐身性能与机动性能的二元矢量喷管得到越来约多的重视。为获得二元矢量喷管的内流特性，就必须开展大量的缩比试验，研究不同喉道面积、进出口面积比以及矢量角等参数对喷管性能的影响。

以往的二元矢量喷管缩比试验结构通常采用收敛段及扩张段角度固定的结构形式(如图1所示)，因此不同喉道面积N1、出口面积N2、矢量角N3的组合就是N1×N2×N3，要完成研究就需要加工多套结构，耗费大量加工经费和时间，或者就要缩减试验工况，难以满足工程研究需求。

发明内容

本发明的目的：提供一种收敛段及扩张段角度可调节的二元矢量喷管结构，该结构能够实现二元矢量喷管收敛段角度的有级调节，以及扩张段角度的无级调节，从而用一套结构满足不同喉道面积、进出口面积比以及几何矢量角的试验要求。

本发明的技术方案：一方面，提供一种螺杆调节式二元矢量喷管结构，所述喷管结构包括圆转方段、侧壁、收敛段和扩张段；收敛段的一端与圆转方段可拆卸连接，另一端与扩张段铰接；扩张段通过螺杆组件与圆转方段的安装边铰接，所述螺杆组件长度可调。侧壁位于收敛段和扩张段的两侧。

进一步地，收敛段包括上下对称设置的两组收敛段调节板安装边9、收敛段调节板12；收敛段调节板安装边9与圆转方段的安装边可拆卸固定连接；收敛段调节板安装边9与收敛段调节板12的一端可拆卸固定连接；收敛段调节板12的另一端与扩张段铰接；通过换装不同角度的收敛段调节板安装边9，实现收敛段的角度调节。

进一步地，扩张段包括上下对称设置的两组扩张段调节板8，扩张段调节板8的端部与收敛段调节板12铰接；扩张段调节板8的中部与螺杆组件铰接。

进一步地，螺杆组件包括螺杆I5、套筒6和螺杆II7；螺杆I5的一端与圆转方段的安装边铰接，另一端螺纹连接于套筒6；螺杆II7的一端与扩张段调节板8的中部铰接，另一端螺纹连接于套筒6；通过旋转套筒6，实现螺杆组件的长度调节。

进一步地，收敛段调节板安装边9通过螺栓I2和螺母I1配合可拆卸安装于圆转方段的安装边。

进一步地，收敛段调节板安装边9通过沉头螺钉10和螺母II11配合与收敛段调节板12可拆卸固定连接。

进一步地，收敛段调节板12与带孔支座14固定连接，扩张段调节板8与带轴支座13固定连接；带孔支座14与带轴支座13配合铰接。

另一方面，提供一种螺杆调节式二元矢量喷管结构调节方法，利用如上所述的喷管结构，所述调节方法包括：

通过换装不同角度的收敛段调节板安装边9，实现收敛段的角度调节；

通过旋转套筒6，实现螺杆组件的长度调节，进而调节扩张段调节板8角度位置的调节。

本发明的有益效果：通过采用该螺杆调节式二元矢量喷管结构，实现了一套结构进行多组工况试验，可以明显缩短加工周期，大幅降低加工经费，而且调节方式灵活，可以满足对更多工况的试验需要。

附图说明

图1为常规收敛段及扩张段角度固定的二元矢量喷管；

图2为本发明的螺杆调节式二元矢量喷管结构；