[发明专利]一种含有折叠翼的高超声速进气道保形整流罩方案

说明书

本发明公开了一种含有折叠翼的高超声速进气道保形整流罩方案，包括减阻单元、封堵单元与折叠翼机构；减组单元的一端与飞行器的外壁面相连，减组单元的另一端与封堵单元的一端相连，封堵单元的另一端与进气道的底部外壁面相连；封堵单元上设有封堵结构；折叠翼机构设在减阻单元上，且折叠翼机构具有第一状态与第二状态；当折叠翼机构处于第一状态时，折叠翼机构收拢于减阻单元内；当折叠翼机构处于第二状态时，折叠翼机构在减阻单元外展开，以向减阻单元提供负升力，使得减阻单元、封堵单元、折叠翼机构与飞行器分离。凭靠弹出小型机翼的方式，仅靠气动力即可实现分离，有效解决整流罩减小阻力与保证足够分离力矩不能同时兼顾的矛盾。

技术领域

本发明涉及飞行器进气道技术领域，具体是一种含有折叠翼的高超声速进气道保形整流罩方案。

背景技术

整流罩最早是针对火箭运输有效载荷提出的，用于防止有效载荷受到气动力、气动热以及振动等外界有害环境的影响。常见的结构为蚌壳式(两半)，由端头、前锥段、圆筒段、倒锥段和纵向及横向分离机构等组成。

对于吸气式高超声速飞行器而言，为了保证高超声速进气道正常工作，往往需要借助其他飞行平台，如挂载飞机和助推火箭等。高超声速飞行器被飞行平台送到指定的飞行高度，并使之达到指定的初始飞行速度。从零速度到指定飞行马赫数这一过程中，高超声速飞行器进气道完全暴露在高总温空气来流中，一方面增加了飞行阻力，同时也容易导致进气道、燃烧室和喷管等部件受损。

为了解决上述问题，目前已有一些现有的解决方案，例如将飞行器的进气道唇口设计成可旋转的，唇口在助推阶段闭合，防止高总温气流进入发动机内部，助推阶段结束后唇口旋开。除了旋转唇口方案，大部分吸气式高超声速飞行器都采用专门的可分离的整流罩部件，主要分为大罩方案与小罩方案两大类，其中，大罩方案采用将整个飞行器或者飞行器的头部全部罩住，体积重量较大，形状规则，多为旋成体；小罩方案则是只罩住进气道，阻止进入进气道的气流，体积重量较小，形状多为不规则构型。

上述现有技术中，旋转唇口方案需要专门作动机构，结构复杂且不能分离，从而增加巡航飞行器的结构重量。而将整个飞行器或飞行器头部包裹起来的大罩方案，整流罩的体积和结构重量均较大，助推过程中气动阻力较大。气动阻力的增加以及较大的结构重量都导致助推器规模的增加，同时整流罩的加工制造成本也较大。小罩方案需要与弹体和进气道进行一体化设计。现有的小罩方案为了保证产生足够的分离气动力和力矩，设计有较大的气动压缩面，压缩面产生的激波入射到弹体壁面会产生严重的激波/边界层干扰，增加了飞行阻力和弹体及整流罩的热防护难度。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种含有折叠翼的高超声速进气道保形整流罩方案，凭靠弹出小型机翼的方式，仅靠气动力即可实现分离，有效解决整流罩减小阻力与保证足够分离力矩不能同时兼顾的矛盾。

为实现上述目的，本发明提供一种含有折叠翼的高超声速进气道保形整流罩方案，包括减阻单元、封堵单元与折叠翼机构；

所述减组单元的一端与飞行器的外壁面通过第一连接结构可拆卸地固定相连，所述减组单元的另一端与所述封堵单元的一端相连，所述封堵单元的另一端与进气道的底部外壁面通过第二连接结构可拆卸地固定相连；

所述封堵单元上设有能够封堵进气道入口的封堵结构；

所述折叠翼机构设在所述减阻单元上，且所述折叠翼机构具有第一状态与第二状态；

当所述折叠翼机构处于所述第一状态时，所述折叠翼机构收拢于所述减阻单元内；

当所述折叠翼机构处于所述第二状态时，所述折叠翼机构在所述减阻单元外展开，以向所述减阻单元提供负升力，使得所述减阻单元、所述封堵单元、所述折叠翼机构与飞行器分离。

在其中一个实施例中，所述减阻单元内设有封闭的空腔，且所述减阻单元上设有与所述空腔相通的第一开口与第二开口；