[发明专利]一种用于发动机二元喷管隔热屏的热补偿浮动结构

说明书

本发明提供了一种用于发动机二元喷管隔热屏的热补偿浮动结构，包括第一浮动结构，第一浮动结构位于形状规则的隔热屏区域，将隔热屏与其上部的承力架连接。第一浮动结构包括固定在冲击板上表面的第一挂钩、固定在承力架下表面且与第一挂钩相对应的第二挂钩，第一挂钩与第二挂钩均套设在芯棒上，芯棒与承力架之间具有热补偿间隙H2。热补偿浮动结构的设计可满足隔热屏在垂直平面方向以及平行平面方向的热膨胀能够自由释放，也可有效解决边缘不规则区域因常规连接结构较难布置而导致的悬臂变形翘曲，进一步保证了喷管气动、冷却、隐身性能。

技术领域

本发明属于航空发动机领域，涉及发动机的二元喷管隔热屏技术，具体为一种用于发动机二元喷管隔热屏的热补偿浮动结构。

背景技术

飞机发动机中，二元矢量喷管因具备轴对称矢量喷管的矢量偏转机动性能，以及良好的隐身性能和利于与后机身一体化设计等特点，可以大幅度提高战机突防和生存能力。

二元矢量喷管涉及气动、冷却、密封、运动机构、结构强度等多学科，结构复杂、零组件多，且大部分为零件为运动构件。其中，元矢量喷管的流道直接与燃气接触承受很高的气动载荷和热载荷，隔热屏设置在燃气流道与承力构件之间，避免热载荷对承力构件的热影响。若隔热屏发生热变形、或翘曲变形时，会使承力构件承受较高的热载荷，容承力构件易出现超温甚至烧蚀，严重威胁整机和部件的寿命和使用安全的问题，直接影响喷管运动过程中的冷却效果和整机性能。

目前，隔热屏的可靠性、稳定型与隔热屏-承力架之间的连接结构直接相关，连接结构的设计除了需满足隔热屏在垂直平面方向、平行平面方向热膨胀位移的有效释放外，还需保证隔热屏不规则边缘区域在工作时不会发生翘曲变形。因此，如何将隔热屏与承力架之间连接结构的设计，对隔热屏的热变形、翘曲变形等进行补偿，对二元矢量喷管的性能及寿命有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于设计一种用于发动机二元喷管隔热屏的热补偿浮动结构，热补偿浮动结构能够在隔热屏发生热变形、或翘曲变形时，将隔热屏在垂直平面、平行平面方向的热膨胀位移进行有效释放，同时避免隔热屏不规则边缘区域在工作时出现翘曲变形情况。

实现发明目的的技术方案如下：一种用于发动机二元喷管隔热屏的热补偿浮动结构，包括第一浮动结构，第一浮动结构位于形状规则的隔热屏区域，将隔热屏与其上部的承力架连接。第一浮动结构包括固定在冲击板上表面的第一挂钩、固定在承力架下表面且与第一挂钩相对应的第二挂钩，第一挂钩与第二挂钩均套设在芯棒上，芯棒与承力架之间具有热补偿间隙H2。

进一步的，上述热补偿间隙H2为形状规则的隔热屏区域的热变形位移的1~1.5倍。

进一步的，上述第一挂钩和第二挂钩均有多个，且第一挂钩和第二挂钩沿发动机二元喷管气流方向在芯棒上间隔布置。

更进一步的，上述第一挂钩经锁紧帽和带裙边销钉固定至冲击板上。

在本发明的一个实施例中，上述热补偿浮动结构除了包括第一浮动结构外，还包括第二浮动结构。第二浮动结构位于形状非规则的隔热屏区域，将隔热屏与其上部的承力架连接。第二浮动结构包括Z型支架，Z型支架的上边板固定在承力架下表面，Z型支架的下边板经异型螺母与带裙边销钉设置在冲击板上。异型螺母的上端设有上挡板，上挡板与Z型支架的下边板之间设有径向间隙H1。

进一步的，上述径向间隙H1为形状非规则的隔热屏区域的热变形位移的1.2~2.0倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：热补偿浮动结构的设计可满足隔热屏在垂直平面方向以及平行平面方向的热膨胀能够自由释放，也可有效解决边缘不规则区域因常规连接结构较难布置而导致的悬臂变形翘曲，进一步保证了喷管气动、冷却、隐身性能。

附图说明