[发明专利]一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管

说明书

本发明属于飞行器发动机推力矢量设计领域，公开了一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管，包括无尾布局后体、双S弯喷管和二次流注入缝，所述双S弯喷管设置在无尾布局后体的一侧，所述双S弯喷管的宽高比大于4，所述二次流注入缝设置在双S弯喷管上。本发明解决了现有的推力矢量技术在无尾布局飞行器中应用所产生散射源的问题，可用于提高无尾布局飞行器的隐身性能。

技术领域

本发明涉及飞行器发动机推力矢量设计领域，尤其涉及一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管。

背景技术

飞行器的无尾布局取消了传统的垂尾，该类飞行器受外形的约束，其气动操纵面的操纵力臂较短，限制了纵/横/航向三轴的操纵效能，在高机动方面显得力不从心，特别需要寻找能够产生足够航向增稳和控制力矩的新型部件或舵面配置。推力矢量技术通过综合使用矢量喷管和飞机操纵面来大幅提升飞行器的机动性、敏捷性、缩短起降能力，拓展飞行包线，该技术成为了高机动战斗机的必备技术。此外，通过推力矢量与环量控制等手段相结合，有望实现无舵面飞行，从而带来飞行器设计的革命。传统推力矢量技术为机械推力矢量，通过机械装置偏转喷管或发动机部件，达到改变推力方向的效果。经过系统的研究与发展，美俄等空天技术强国的机械推力矢量技术日渐成熟，并成功应用于F22、F35、SU35等先进战机中，使其在过失速机动、短距起降等方面具有突出的能力优势。“十三五”期间，国内通过实施歼-10B战斗机推力矢量演示验证项目攻克了一系列关键技术，并全面实现了空中过失速飞行验证，完成了国外用多年时间、在多个项目上完成的研究内容。

尽管机械推力矢量技术取得巨大成功，但其缺点也十分明显，额外的机械装置增加了系统的重量与复杂度，这对于“寸克寸金”的飞行器来说难以接受；此外，先进飞行器愈发强调隐身性能，机械推力矢量各个机构间的缝隙是天然的散射源，这也是其致命缺点之一。

发明内容

本发明意在提供一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管，以解决现有的推力矢量技术在无尾布局飞行器中应用所产生散射源的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管，包括无尾布局后体、双S弯喷管和二次流注入缝，所述双S弯喷管设置在无尾布局后体的一侧，所述双S弯喷管的宽高比大于4，所述二次流注入缝设置在双S弯喷管上。

优选地，所述无尾布局后体的尾喷管出口截面轮廓在水平面上投影应与飞机前后缘相互平行。

通过上述设置，满足电磁隐身设计的平性原则，有效的降低了电磁散射特性。

优选地，所述双S弯喷管的入口为圆形截面与发动机匹配，所述双S弯喷管出口为矩形截面。

通过上述设置，对发动机进行完全遮挡，有利于提高喷管红外隐身特性。

优选地，所述二次流注入缝布置在双S弯喷管的下壁面或左右两侧壁。

通过上述设置，可以实现喷管俯仰和偏航控制。

本发明的有益效果：

现有的流体推力矢量喷管主要聚焦在不考虑机体影响的流体推力矢量喷管设计。在面向无尾布局后体匹配设计时存在诸多限制，因此，本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，不仅考虑无尾布局优良的气动性能，而且还兼顾了电磁隐身和红外隐身，有效地实现了气动/隐身综合设计。

附图说明

图1为本发明一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管的等轴测视图；

图2为本发明一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管的正视图；

图3为本发明一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管的前视图；

图4为本发明一种适用于无尾布局的流体推力矢量喷管的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：