一种控制内锥体引气量的装置.pdf

本发明涉及发动机高温部件冷却设计，涉及一种控制内锥体引气量的装置，提供了一种有效利用发动机外涵气体实现内锥体的冷却抑制其红外辐射强度的装置。本发明的一种控制内锥体引气量的装置，主要由集气罩、旋转门、作动筒、转动连杆机构、内锥体、支板、合流环和扩散器组成。作动筒伸缩驱动转动连杆机构带动旋转门在轨道内转动，控制进入集气罩的气体流量，从而控制用于冷却内锥体的气体流量。该控制内锥体引气量的装置，避免了其它引气方式布置复杂的引气管路，同时保证发动机性能。

权利要求书
1.  一种控制内锥体引气量的装置，包括由内至外同轴设置的内锥体(9)、合流环(10)、扩散器(8)，其中，所述内锥体(9)是通过支板(11)固定设置在所述合流环(10)内，其特征在于，所述内锥体(9)包括外壁和内层，所述外壁和内层之间构成形状与所述内锥体(9)外形相似的气密腔，所述外层的壁面布置有与所述气密腔连通的气膜孔，所述支板(11)的内部具有与所述气密腔连通的气流通道；
所述控制内锥体引气量的装置还包括：
集气罩(1)，设置在所述合流环(10)与扩散器(8)构成的外涵道内，且固定在所述合流环(10)的壁面上，所述集气罩(1)具有连通的进气口和引气口，所述进气口朝向内涵燃气流流入方向，所述引气口与所述支板(11)的气流通道连通；
旋转门(2)，转动地设置在所述集气罩(1)的进气口处，可对所述进气口进行密封；
转动连杆机构，包括拉杆(4)、同轴套筒(5)和三角转杆(6)；其中，所述三角转杆(6)一端与所述旋转门(2)的靠近扩散器(8)一端连接，所述三角转杆(6)的另一端与所述同轴套筒(5)连接，所述同轴套筒(5)的轴线作为所述旋转门(2)的旋转轴线，所述同轴套筒(5)穿过所述扩散器(8)的壁面，并与所述拉杆(4)连接；
作动筒(3)，一端与所述扩散器(8)固定连接，另一端与所述拉杆(4)连接。

2.  按照权利要求1所述的控制内锥体引气量的装置，其特征在于，还包括：
轨道(7)，固定在所述集气罩(1)的上下两端，所述旋转门(2)转动设置在所述的轨道(7)内。

3.  按照权利要求2所述的控制内锥体引气量的装置，其特征在于，所述旋转门(2)为两个，对称设置在所述的轨道(7)内，每个所述旋转门(2) 与一个所述三角转杆(6)连接。

4.  按照权利要求2所述的控制内锥体引气量的装置，其特征在于，所述同轴套筒(5)包括两个同轴设置的外筒和内筒，可饶固定于所述集气罩(1)上的固定轴转动；
所述外筒靠近所述集气罩(1)一端与其中一个所述三角转杆固定连接，所述内筒靠近所述集气罩(1)一端与另一个所述三角转杆固定连接。

5.  按照权利要求3所述的控制内锥体引气量的装置，其特征在于，所述拉杆(4)包括两个，其中一个所述拉杆(4)与所述外筒远离所述集气罩(1)一端连接，另一个所述拉杆(4)与所述内筒远离所述集气罩(1)一端连接。

说明书一种控制内锥体引气量的装置
技术领域
本发明涉及发动机高温部件冷却设计，涉及一种控制内锥体引气量的装置。
背景技术
常规的轴对称喷管，内锥体处于高温燃气的包围中，属于高温固体部件，对发动机后方红外辐射贡献很大，内锥体温度的降低能有效降低发动机后方的红外辐射强度。目前，是采用高压压气机引气冷却对内锥体进行降温，但是这种冷却方式需要布置复杂的引气管路；同时，还会降低发动机整机性能，增加飞机设计的难度。
因此，为了避免布置复杂的引气管路，保证发动机性能，同时有效利用发动机外涵气体实现内锥体的冷却抑制其红外辐射强度，需设计一种控制内锥体引气量的装置。
发明内容
本发明提供的一种控制内锥体引气量的装置，避免了复杂的引气管路的布置，结构简单，可以有效利用发动机外涵气体实现内锥体的冷却抑制其红外辐射强度的装置。
本发明提供的一种控制内锥体引气量的装置，一种控制内锥体引气量的装置，包括由内至外同轴设置的内锥体、合流环、扩散器，其中，所述内锥体是通过支板固定设置在所述合流环内，其特征在于，所述内锥体包括外壁和内层，所述外壁和内层之间构成形状与所述内锥体相似的气密腔，所述外层的壁面布置有与所述气密腔连通的气膜孔，所述支板的内部具有与气密腔连通的气流通道；
所述控制内锥体引气量的装置还包括：
集气罩，设置在所述合流环与扩散器构成的外涵道内，且固定在所述合 流环的壁面上，所述集气罩具有连通的进气口和引气口，所述进气口朝向内涵燃气流流入方向，所述引气口与所述支板的气流通道连通；
旋转门，转动地设置在所述集气罩的进气口处，可在旋转到预定位置时对所述进气口进行密封；
转动连杆机构，包括拉杆、同轴套筒和三角转杆；其中，所述三角转杆一端与所述旋转门的靠近扩散器一端连接，所述三角转杆的另一端与所述同轴套筒连接，所述同轴套筒的轴线作为所述旋转门的旋转轴线(即所述旋转门可绕该轴线的旋转)，所述同轴套筒穿过所述扩散器的壁面，并与所述拉杆连接；
作动筒，一端与所述扩散器固定连接，另一端与所述拉杆连接，所述作动筒通过所述拉杆依次驱动所述同轴套筒以及三角转杆带动所述旋转门转动。
可选地，所述控制内锥体引气量的装置还包括：
轨道，固定在所述集气罩的上下两端，所述旋转门转动设置在所述的轨道内。
可选地，所述旋转门为两个，对称设置在所述的轨道内，每个所述旋转门与一个所述三角转杆连接。
可选地，所述同轴套筒包括两个同轴设置的外筒和内筒，可饶固定于所述集气罩上的固定轴转动；
所述外筒靠近所述集气罩一端与其中一个所述三角转杆固定连接，所述内筒靠近所述集气罩一端与另一个所述三角转杆固定连接。
可选地，所述拉杆包括两个，其中一个所述拉杆与所述外筒远离所述集气罩一端连接，另一个所述拉杆与所述内筒远离所述集气罩一端连接。
本发明的有益效果：
本发明提供一种控制内锥体引气量的装置，避免布置复杂的引气管路，结构简单，不影响发动机性能，同时方便、有效利用发动机外涵气体实现内锥体的冷却，抑制其红外辐射强度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明控制内锥体引气量的装置的立体视图；
图2是本发明控制内锥体引气量的装置的主视图；
图3是图2的剖视图(含加力筒体与喷管)；
图4是本发明控制内锥体引气量的装置的旋转门关闭时局部立体视图；
图5是本发明控制内锥体引气量的装置的旋转门关闭时局部俯视图；
图6是本发明控制内锥体引气量的装置的旋转门打开时局部立体视图；
图7是本发明控制内锥体引气量的装置的旋转门打开时局部俯视图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
如图1至图7所示，本发明提供的一种控制内锥体引气量的装置，包括由内至外同轴设置的内锥体9、合流环10、扩散器8，还包括转动连杆机构、集气罩1、旋转门2、轨道7和支板11。
具体地，扩散器8一端与前端发动机连接，另一端与加力筒体E连接，内锥体9是通过支板11固定设置在合流环10内，支板11可以为多个，通常为3个，沿周向均匀布置。内锥体9双层结构，包括外壁和内层，外壁和内层之间构成形状与内锥体9外形相似的气密腔；外层的壁面布置有与气密腔连通的气膜孔，气膜孔背向内涵燃气流流入方向(参照图3)。支板11的内部具有与气密腔连通的气流通道。
进一步，集气罩1设置在合流环10与扩散器8构成的外涵道内，且固定在合流环10的壁面上，集气罩1具有进气口和引气口，进气口处设置有旋转门2，引气口与支板11的气流通道连通。
具体地，旋转门2设置在位于集气罩1的上下两端的轨道7内，在转动连杆机构的带动下可沿轨道7旋转，转动到预定位置时可对进气口进行密封，或者在另一预定位置时使得进气口打开。需要说明的是，除了采用轨道7方式外，旋转门2可以通过多种方式进行设置，此处不再赘述；同样，旋转门2数量也可以为一个或多个，本实施例中，旋转门2为两个，对称设置在轨道7内，每个旋转门2与一个三角转杆6连接。
进一步，转动连杆机构包括拉杆4、同轴套筒5和三角转杆6；其中，同轴套筒5包括两个同轴设置的外筒和内筒，可饶固定于集气罩1上的固定轴转动，外筒靠近集气罩1一端与其中一个三角转杆固定连接，内筒靠近集气罩1一端与另一个三角转杆6固定连接；拉杆4包括两个，其中一个拉杆4与外筒远离集气罩1一端连接，另一个拉杆4与内筒远离集气罩1一端连接。
作动筒3通过转动连杆机构带动旋转门2沿轨道7转动。具体地，如图4至图7，作动筒3伸缩，带动拉杆4运动，拉杆4带动同轴套筒5的内、外筒向相反方向转动，同时两个三角转杆6分别带动两个旋转门2朝相反方向转动，实现旋转门的开、关。当旋转门2处于打开状态时，外涵的部分冷气流从集气罩1的进气口进入，经由引起口、支板11的气流通道引入内锥体9的气密腔内，然后通过内锥体9外壁上的气膜孔排出，与外涵其余冷气和内涵高温燃气混合后经过加力筒体E和喷管F，向后排出，如图3所示，从而实现对内锥体9的冷却。
本发明提供一种控制内锥体引气量的装置，避免布置复杂的引气管路，结构简单，不影响发动机性能，同时方便、有效利用发动机外涵气体实现内锥体的冷却，抑制其红外辐射强度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。