一种模态切换与喉道面积同步调节的外并联型组合进气道
本发明公开了一种模态切换与喉道面积同步调节的外并联型组合进气道，包括高速通道、低速通道、模态切换部件、喉道调节部件、连杆调节部件以及驱动装置。当进气道处于低速模态时，结合连杆调节部件，可以实现在调节喉道的同时旋转分流板，进而实现低速通道内收缩比和捕获流量的同步调节，而当进气道需要模态切换时，则直接控制分流板的旋转打开或关闭低速通道从而实现流道切换功能。同时本发明还提供了该进气道的控制方法。本发明能够使外并联型组合进气道能够在较宽的飞行速域和空域工作，满足高、低速流道切换需求，并且具有作动机构重量轻、控制难度小、布局紧凑等优点。
发明专利
CN202311428824.4
2023-10-31
CN117365744A
2024-01-09
F02C7/042(2006.01)
南京航空航天大学
张悦;于航;张豪;谭慧俊;李鑫;李方波;张晗天
210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
张弛
江苏;32
1.一种模态切换与喉道面积同步调节的外并联型组合进气道，其特征在于，包括高速通道(1)、位于高速通道内侧并与高速通道同向延伸的低速通道(2)、设置于高速通道外侧的唇罩(3)、位于高速通道与低速通道之间并将高速通道与低速通道隔离的第一固定压缩面(42)、铰接于固定压缩面(42)前端的可动分流板(41)；还包括位于低速通道底部的第二固定压缩面(51)、铰接于第二固定压缩面(51)后端的第二可动段、自内向外穿过第二可动段的滑杆(71)、驱动滑杆(71)直线移动的驱动装置、与滑杆(71)中段连接的可动连杆(73)、连杆中间连接件(74)、连杆后方连接件(75)；连杆后方连接件(75)与第二可动段固定，所述滑杆(71)的前端与可动分流板(41)铰接，滑杆(71)的末端与驱动装置输出端连接；所述连杆中间连接件(74)与可动连杆(73)中段铰接，可动连杆(73)的前端与滑杆(71)中段铰接，可动连杆(73)的后端与连杆后方连接件(75)铰接；可动连杆(73)的前端与后端形成杠杆结构；当滑杆(71)向外移动时带动可动分流板(41)向靠近唇罩(3)方向转动，且可动连杆(73)的后端向内拉动第二可动段，使第二可动段向远离第一固定压缩面(42)的方向移动；当滑杆(71)向内移动时带动可动分流板(41)向远离唇罩(3)方向转动，且可动连杆(73)的后端向外推动第二可动段，使第二可动段向靠近第一固定压缩面(42)的方向移动。 2.根据权利要求1所述的外并联型组合进气道，其特征在于：所述第二可动段包括可动压缩面(52)、可动喉道段(53)、可动前方扩张段(54)、可动后方扩张段(55)；其中可动压缩面(52)的前端与第二固定压缩面(51)后端铰接，可动喉道段(53)的前端与可动压缩面(52)铰接而后端与可动前方扩张段(54)前端铰接，可动前方扩张段(54)后端与可动后方扩张段(55)之间依靠滑槽(58)连接到一起。 3.根据权利要求2所述的外并联型组合进气道，其特征在于：驱动装置、可动连杆(73)、连杆中间连接件(74)、连杆后方连接件(75)均位于第二可动段的内侧。 4.根据权利要求3所述的外并联型组合进气道，其特征在于：还包括与第二固定压缩面(51)固定连接的底座、在可动喉道段(53)的内侧固定的喉道段约束杆件(76)；所述底座位于可动连杆(73)内侧，可动连杆(73)、连杆中间连接件(74)、连杆后方连接件(75)均位于底座与第二可动段之间的空间内；所述喉道段约束杆件(76)穿过底座中设置的滑动轴承(57)以限制可动喉道段(53)的运动方向。 5.根据权利要求4所述的外并联型组合进气道，其特征在于：还包括位于高速通道(1)与低速通道(2)后方的固定扩张段(56)，可动后方扩张段(55)与固定扩张段(56)之间铰接。 6.根据权利要求5所述的外并联型组合进气道，其特征在于：还包括位于高速通道(1)与低速通道(2)两侧的侧板(6)；所述滑杆(71)设有两个且对称的位于第二可动段的两侧；所述侧板(6)内侧壁面设有收容滑杆(71)的凹槽(61)，滑杆(71)嵌在侧板(6)的凹槽(61)内用以减少对流道内流动的影响，同时凹槽(61)限制滑杆(71)仅能沿其延伸方向移动。 7.根据权利要求6所述的外并联型组合进气道，其特征在于：还包括安装在底座上并自前向后延伸的第一导轨(82)，所述连杆中间连接件(74)与第一导轨(82)形成轨道配合并沿着第一导轨(82)前后移动。 8.根据权利要求7所述的外并联型组合进气道，其特征在于：还包括固定于与可动喉道段(53)内侧并自前向后延伸的第二导轨(81)，连杆后方连接件(75)与第二导轨(81)形成轨道配合并沿着第二导轨(81)前后移动。 9.根据权利要求1所述的外并联型组合进气道，其特征在于：所述可动分流板的长度设置为：当可动分流板旋转至最远离唇罩位置时，可动分流板的前端与第二固定压缩面贴合。 10.一种对权利要求1至9中任一项所述的外并联型组合进气道的控制方法，其特征在于： 当飞行器处于地面起飞状态时，将滑杆(71)向外推动使可动分流板(41)向唇罩(3)方向旋转直到低速通道(2)的捕获面积最大，同时第二可动段向远离第一固定压缩面(42)的方向移动使喉道面积变为最大状态来满足低速通道(2)地面抽吸状态的大流量需求； 当飞行马赫数小于模态切换马赫数时，可将滑杆(71)向内移动使可动分流板(41)位于远离唇罩(3)的位置，此时低速通道(2)的内收缩比小而易于起动，随后逐渐将滑杆(71)向外推动，可动分流板(41)向靠近唇罩(3)方向转动的同时喉道面积逐渐变大，低速通道(2)的内收缩比增大使气流压缩能力增强； 当飞行马赫数上升至模态切换马赫数时，将滑杆(71)向内拉动，直至可动分流板(41)旋转至最远离唇罩(3)位置且可动分流板(41)的前端与第二固定压缩面(51)贴合，此时低速通道(2)完全关闭而仅剩高速通道(1)工作； 当飞行马赫数大于模态切换马赫数时，保持低速通道(2)一直处于关闭状态。