[发明专利]一种机械式可调的S弯喷管喷口结构

说明书

本发明一种机械式可调的S弯喷管喷口结构，属于航空发动机领域；包括S弯段和8个调节片，8个调节片沿周向铰接为环形结构；所述环形结构铰接于S弯段的矩形出口，其内壁面构成密封的气流通道；8个调节片分别为上调节片、下调节片、两块侧调节片、两块上侧调节片、两块下侧调节片；两个侧调节片分别铰接于S弯段矩形出口的两侧短边上；上调节片和下调节片分别铰接于S弯段矩形出口的两侧长边上；两块上侧调节片分别铰接于两个侧调节片和上调节片之间；两块下侧调节片分别铰接于两个侧调节片和下调节片之间。本发明通过S弯段对高温发动机部件的遮挡能够增强喷管的红外隐身性能，与常规轴对称喷管相比，红外辐射强度能够降低70％以上。

技术领域

本发明属于航空发动机领域，具体涉及一种机械式可调的S弯喷管喷口结构。

背景技术

随着现代航空军事技术的不断提高，战机的生存环境日益恶化。为了能在各类空战中取得优势、提高生存率，对飞机性能提出了更高的要求。S弯喷管的S形结构能够遮挡高温部件，大幅降低红外辐射强度，增强飞机的隐身能力；出口面积可调的喷口结构可以使喷管适应不同的发动机工况，提高发动机和飞机整体的推进效率；而推力矢量技术能够大幅提高飞机的机动性和敏捷性，从而显著提升空战效能和生存能力。S弯喷管与机械式可调喷口的结合可以兼顾高隐身、高推力和高机动性的要求，目前这种喷管已经进入工程应用阶段。然而，发明专利201510591746.9中的一种具有矢量偏转功能的S弯二元喷管虽然在S弯喷管上实现了出口面积可调以及推力矢量的技术目标，但是实现技术目标的方案是通过上、下两块调节片在两块侧壁面固定平板形成的平行通道内旋转实现的，由于这种方案的调节片需要在侧壁面上旋转，因此调节片与侧壁面之间必然存在间隙，喷管壁面密封性差，形成的漏气损失会导致喷管性能下降。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种机械式可调的S弯喷管喷口结构，采用相互连接的八块调节片形成的可调密封通道解决了现有技术中机械可调S弯喷管存在漏气损失的问题。

本发明的技术方案是：一种机械式可调的S弯喷管喷口结构，其特征在于：包括S弯段和8个调节片，8个调节片沿周向铰接为环形结构；所述环形结构铰接于S弯段的矩形出口，其内壁面构成密封的气流通道，经过S弯段的发动机高温气体通过此密封通道喷出；

8个所述调节片分别为上调节片、下调节片、两块侧调节片、两块上侧调节片、两块下侧调节片；两个所述侧调节片分别铰接于S弯段矩形出口的两侧短边上；所述上调节片、下调节片、两块上侧调节片、两块下侧调节片均为三角形，上调节片和下调节片分别铰接于S弯段矩形出口的两侧长边上；两块上侧调节片分别铰接于两个侧调节片和上调节片之间；两块下侧调节片分别铰接于两个侧调节片和下调节片之间。

本发明的进一步技术方案是：所述S弯段的型面从入口先向下偏转，再向上偏转到出口；S弯段入口截面为圆形，入口直径与发动机尺寸匹配；S弯段出口截面为矩形，截面宽高比为3～8。

本发明的进一步技术方案是：所述上调节片形状为等腰三角形，顶角角度取70°～85°；上调节片底边与S弯段矩形出口上边缘铰接，上调节片两条腰分别与两块上侧调节片的斜边铰接。

本发明的进一步技术方案是：所述下调节片的大小、形状与上调节片相同；下调节片底边与S弯段矩形出口下边缘铰接，且下调节片能够绕S弯段矩形出口下边缘旋转；下调节片两条腰分别与两块下侧调节片的斜边铰接。

本发明的进一步技术方案是：所述侧调节片的形状为矩形，其一侧短边与S弯段矩形出口短边侧边缘铰接，能够绕S弯段矩形出口侧边缘旋转；侧调节片长边的长度为S弯段矩形出口长边长度的一半；且侧调节片的两条长边分别与上侧调节片和下侧调节片的短边铰接。