[发明专利]具有滑动式开关的旁路式无源气动矢量喷管及其滑动式开关的设计方法

摘要

本发明公开了一种具有滑动式开关的旁路式无源气动矢量喷管及其滑动式开关的设计方法，包括设置于喷管本体内流道中的旁路通道，所述旁路通道的出口位置处配装有滑动式开关，包括内型面均呈圆弧状设置的滑槽、滑片；其中：滑动式开关通过滑片的运动，实现旁路通道的开启/关闭；滑片开启旁路通道时，滑片能够嵌入滑槽中；滑片闭合旁路通道时，滑片的一端与滑槽连接，另一端则与旁路通道出口位点A所在端部相切；同时滑片的外型面凸出旁路通道的出口截面设置。因此，本发明所述的开关通过特殊设计的、凸出旁路通道出口截面的外型面，改变了一喉道下游流场流动结构，将原先的斜激波改为“λ”型激波，流动更加贴近壁面，矢量性能更加优异，且流动损失很小。

主权项

1.一种具有滑动式开关的旁路式无源气动矢量喷管，包括喷管本体，喷管本体的内流道沿着流体流向依次设置有喷管进口、一喉道前部收敛段、一喉道、二喉道前部扩张收敛段、二喉道；喷管本体在靠近一喉道进口的位置处通过布置三角形状的一喉道前部收敛段隔块 ，将一喉道前部收敛段对应的内流道分隔成沿着喷管本体轴向布置的主流道以及处于一喉道前部收敛段与喷管本体壁面之间的旁路通道；其特征在于：所述旁路通道的出口位置处配装有滑动式开关，包括内型面均呈圆弧状设置的滑槽以及滑片；其中：滑动式开关通过滑片的运动，实现旁路通道的开启/关闭；滑片开启旁路通道时，滑片能够嵌入滑槽中；滑片闭合旁路通道时，滑片的一端与滑槽连接，另一端则与旁路通道出口位点A所在端部相切；同时滑片的外型面凸出旁路通道的出口截面设置；滑片内型面的圆心O为旁路通道出口截面的中垂线L1与一喉道收敛段型面在旁路通道出口位点A处切线的垂线L2形成的交点；滑片内型面的半径R1为滑片内型面的圆心O与旁路通道出口位点A之间的间距，且滑片能够做围绕圆心O的旋转运动；滑片外型面则由一喉道前部收敛段的延长线、二喉道前部扩张收敛段的扩张段延长线、以及以前述圆心O和半径R2所做的圆弧三者共同确定，其中半径R2大于半径R1。