[发明专利]一种延伸外机匣的组合动力模态转换方法

说明书

本发明公开了一种延伸外机匣的组合动力模态转换方法，该方法针对轴对称进气道，该轴对称进气道包括：中心体、围绕中心体的进气道唇罩、进气道外罩、可延伸的涡轮发动机外机匣；通过控制所述涡轮发动机外机匣的延伸与收缩，来调节涡轮通道入口大小，以此控制涡轮通道打开或关闭，完成气路的切换和流量的重新分配，实现模态转换。本发明机构简单，可行性强，不增加复杂机械结构，通过外机匣伸缩长度改变涡轮通道入口流通面积，实现模态转换过程前后气流的流路改变。

技术领域

本发明涉及进气道模态转换领域，特别是涉及一种延伸外机匣的组合动力模态转换方法。

背景技术

进气道是吸气式组合动力发动机的关键部件，其主要功能是向涡轮发动机的压气机或者冲压发动机的燃烧室提供具有一定压力，温度，速度，流量的气体，其中包括模态转换过程(涡轮发动机工作状态转向冲压发动机工作状态或者冲压发动机工作状态转向涡轮发动机工作状态)中，需要同时向两发动机提供气流。根据TBCC进气道的结构形式，可以将进气道划分为二元进气道、轴对称进气道及其他形式进气道。其中，轴对称进气道具有结构简单、迎风面利用率高、压缩效率高、推理性能好等特点，得到了广泛应用。

模态转换过程是指低马赫数时涡轮工作模态向高马赫数冲压模态转变或者冲压工作模态向涡轮工作模态转变的过程，推力和流量能否平稳过渡是模态转换过程成败的关键。因此，模态转换技术是TBCC发动机研究内容中的关键技术。而在模态转换技术中，如何实现在低损失的情况下实现流路的切换是技术难点之一，因此进气道模态转换技术是模态转换技术研究中的重点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种延伸外机匣的组合动力模态转换方法，用以解决采用轴对称进气道的串联式组合动力发动机模态转换问题；本发明通过延伸涡轮发动机外机匣，并调节其延伸长度实现涡轮通道入口大小的改变和开关过程，实现模态转换过程前后气流的流路改变，在涡轮发动机或冲压发动机单独工作时满足其对流量的需求；在模态转换过程中，调节涡轮和冲压通道在模态转换过程中的流量分配，同时满足模态转换过程中涡轮发动机和冲压发动机在模态转换过程中的对流量需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种延伸外机匣的组合动力模态转换方法，所述转换方法针对轴对称进气道，该轴对称进气道用于包括有冲压通道和涡轮通道外环的串联式组合动力发动机，该轴对称进气道包括：中心体、围绕中心体的进气道唇罩、进气道外罩、可延伸的涡轮发动机外机匣；

所述中心体通过中心体支撑设置在涡轮发动机中心整流罩上；

所述进气道唇罩设置在所述进气道外罩的外沿，其中，所述中心体的中部与所述进气道唇罩之间形成喉道；

所述涡轮发动机外机匣设置在进气道内部，将进气道内部分为冲压通道和涡轮通道；

其中，通过控制所述涡轮发动机外机匣的延伸与收缩，来调节涡轮通道入口大小，以此控制涡轮通道打开或关闭，完成气路的切换和流量的重新分配，实现模态转换。

进一步的，通过在所述涡轮发动机外机匣的前端设置可伸缩机构，再通过调节该可伸缩机构的长度，来实现所述涡轮发动机外机匣的延伸与收缩。

进一步的，所述的可伸缩机构，其向前延伸的最短距离由涡轮模态下涡轮发动机需求流量确定，最长距离由涡轮通道完全关闭需要的延伸距离决定。

进一步的，所述中心体，其中部的直径大于或者等于涡轮发动机外机匣直径。

本发明的有益效果是：