基于旋涡排泄的埋入式进气道及使用该进气道的飞行器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010551997.1

申请日:

2010.11.19

公开号:

CN101994570A

公开日:

2011.03.30

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F02C 7/04申请公布日:20110330|||实质审查的生效IPC(主分类):F02C 7/04申请日:20101119|||公开

IPC分类号:

F02C7/04

主分类号:

F02C7/04

申请人:

南京航空航天大学

发明人:

孙姝; 程代姝; 谭慧俊; 张悦; 张启帆; 周唯阳; 童悦

地址:

210016 江苏省南京市白下区御道街29号

优先权:

专利代理机构:

南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204

代理人:

柏尚春

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内容摘要

本发明提供了一种基于旋涡排泄的埋入式进气道及使用该埋入式进气道的飞行器,通过在该埋入式进气道内通道侧壁开设一对放气槽,将进口侧棱产生的旋涡及其卷吸的边界层低能流通过该放气槽排出内通道,从而在充分利用口面旋涡卷吸进气的同时,又避免了旋涡本身以及卷吸弹体边界层所导致的高总压损失和畸变,因而较大程度的提高了埋入式进气道的总压恢复系数,降低了出口的流场畸变。

权利要求书

1: 一种基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其特征在于 : 其包括进气口 (3)、 出气口 (6) 以 及连接进气口 (3) 及出气口 (6) 的内通道 (5), 所述内通道 (5) 的壁面上设有放气槽 (8)。
2: 根据权利要求 1 所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其特征在于 : 所述放气槽 (8) 在该高性能埋入式进气道内通道 (5) 壁面上是对称开设的。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其特征在于 : 所述放气 槽 (8) 沿所述内通道 (5) 的流向开设, 或者沿内通道 (5) 的垂向开设。
4: 根据权利要求 1 或 2 所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其特征在于 : 所述内通 道 (5) 上具有位于进气口 (3) 上方的前唇口导流面 (4)。
5: 根据权利要求 3 所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其特征在于 : 所述前唇口导 流面 (4) 上设有扰流器 (7)。
6: 根据权利要求 5 所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其特征在于 : 所述的放气槽 (8) 在内通道 (5) 壁面开设至少一对。
7: 一种使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器 (1), 其特征在于 : 该飞行器 (1) 包 括躯体部 (2) 及使用基于旋涡排泄的埋入式进气道 ; 所述使用基于旋涡排泄的埋入式进气 道包括进气口 (3)、 出气口 (6) 以及连接进气口 (3) 及出气口 (6) 的内通道 (5), 所述内通 道 (5) 的壁面上设有放气槽 (8) ; 所述躯体部 (2) 上设有与所述放气槽 (8) 对应设置的放 气出口 (9) 以及连接放气槽 (8) 及放气出口 (9) 的扩张通道 (10)。
8: 根据权利要求 7 所述的使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器, 其特征在于 : 所述放气出口 (9) 的横截面积大于放气槽 (8) 的横截面积。
9: 根据权利要求 8 所述的使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器, 其特征在于 : 所述内通道 (5) 上具有位于进气口 (3) 上方的前唇口导流面 (4) 以及设于前唇口导流面 (4) 上的扰流器 (7)。
10: 根据权利要求 8 或 9 所述的使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器, 其特征在 于: 所述扩张通道 (10) 的横截面积为连续增大的。

说明书


基于旋涡排泄的埋入式进气道及使用该进气道的飞行器

    技术领域 本发明涉及一种埋入式进气道, 尤其是一种用于飞行器上的基于旋涡排泄的埋入 式进气道以及使用该进气道的飞行器。
     背景技术 埋入式进气道是一种将进口埋入机身或机翼之中, 不呈现任何突起部分的特殊进 气道。 这样的设计能够有效的减小飞行器的迎风面积, 降低迎风阻力和雷达散射截面积, 从 而具有较好的隐身性能。除了上述优点外, 由于其与弹身 / 机身融于一体, 可使飞行器周向 尺寸相对减小, 有利于飞行器的安放、 携带和箱式发射。 以上诸多的优势使得埋入式进气道 愈来愈受到国内外研究者的关注。
     但是, 正是由于埋入式进气道的进口完全置于机身 / 弹身表面的边界层中, 无法 像传统进气道那样充分利用来流冲压进气, 仅能依赖前唇口垂直于来流方向的压强梯度和 侧棱产生的旋涡进气。 当侧棱产生的旋涡强度过小时, 埋入式进气道进气效果较差 ; 而过强 的侧棱旋涡又将在卷吸主流的同时导致较大的气流掺混损失, 进气道内流场组织困难, 使 得出口截面总压损失和流场畸变较大。目前, 埋入式进气道作为辅助进气系统的相关技术 已发展较为成熟, 且得到了广泛的应用。 但由于上述问题的存在, 埋入式进气道作为主进气 系统的应用受到了较大的限制。
     因此, 需要一种新的技术方案以解决上述问题。
     发明内容 为了解决现有的埋入式进气道总压恢复系数较低, 出口流场畸变较大的问题, 本 发明提供了一种总压恢复系数较高, 出口流场畸变较小的高性能埋入式进气道及使用该埋 入式进气道的飞行器。
     为达到上述目的, 本发明可采用如下技术方案 :
     一种基于旋涡排泄的埋入式进气道, 其包括进气口、 出气口以及连接进气口及出 气口的内通道, 所述内通道的壁面上设有放气槽。
     本发明所述的一种基于旋涡排泄的埋入式进气道, 由于在内通道侧壁设了一对放 气槽, 通过该放气槽将内通道中的旋涡和低能流放出, 较大程度的提高了埋入式进气道的 总压恢复系数, 降低了出口的流场畸变, 获得了较好的工程实际应用性能。
     为达到上述目的, 本发明还可采用如下技术方案 :
     一种使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器, 该飞行器包括躯体部及使 用 基于旋涡排泄的埋入式进气道 ; 所述使用基于旋涡排泄的埋入式进气道包括进气口、 出气 口以及连接进气口及出气口的内通道, 所述内通道的壁面上设有放气槽 ; 所述躯体部上设 有与所述放气槽对应设置的放气出口以及连接放气槽及放气出口的扩张通道。
     本发明所述的一种使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器, 通过埋入式进气 道内通道上设置的放气槽将内通道中的旋涡和低能流放出, 且飞行器的躯体部上设有将旋
     涡和低能流引出飞行器的放气出口, 较大程度的提高了埋入式进气道的总压恢复系数, 降 低了出口的流场畸变, 具有较好的工程应用前景。 附图说明
     图 1 是本发明使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器的内部示意图, 该示意 图展示了该飞行器从对称面剖开的状态。 图 2 是图 1 所示使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器的侧视图, 并展示了该飞 行器从对称面剖开的状态。 具体实施方式
     请参阅图 1 所示, 本发明公开了一种基于旋涡排泄的埋入式进气道及安装该埋入 式进气道的飞行器。
     所述基于旋涡排泄的埋入式进气道具有位于前端的进气口 3、 位于后端的出气口 6、 连接所述进气口 3 及出气口的内通道 5。所述内通道 5 上设有位于进气口 3 上方用以引 导气流的前唇口导流面 4, 以及置于前唇口导流面 4 上的扰流器 7。所述扰流器 7 可以沿前 唇口导流面 4 依次对称放置若干列, 且每一列放置一片或平行放置两片扰流器 7。 所述扰流 器 7 可以将前方流入的部分低能气流经内通道 5 的壁面两侧扫出进气口 3。 当然, 在本发明 的其他实施方式中, 也可以不放置所述扰流器 7。 所述内通道 5 的壁面上开设有放气槽 8, 所述放气槽 8 在该基于旋涡排泄的埋入 式进气道内通道 5 的壁面上是对称开设的, 可以沿流向开设, 也可以沿垂向开设。同时, 所 述放气槽 8 可以仅开设一对, 也可以平行开设若干对。在本实施方式中, 所述放气槽 8 可以 在该基于旋涡排泄的埋入式进气道内通道 5 的壁面任一位置开设。当进口 3 的侧棱产生旋 涡, 将来流卷入内通道 5 时, 所述放气槽 8 则将内通道 5 中的旋涡和低能流排出, 以此改善 基于旋涡排泄的埋入式进气道的性能。
     请再参阅图 1 所示, 该基于旋涡排泄的埋入式进气道系埋入于飞行器 1 的内部。 所 述飞行器 1 具有躯干部 2, 所述基于旋涡排泄的埋入式进气道埋于所述躯干部 2 中, 且进气 口 3 位于躯干部 2 的底部。所述躯干部 2 上设有与所述放气槽 8 相对应的放气出口 9。该 放气出口 9 的横截面积大于所述旋涡排泄的高性能埋入式进气道中放气槽 8 的横截面积, 以便于自放气槽 8 中排出的旋涡和低能流顺 利排出飞行器 1 体外。所述放气槽 8 及放气 出口 9 之间设有连接该放气槽 8 及放气出口 9 的扩张通道 10, 放气槽 8 中放出的气体经由 扩张通道 10 从放气出口 9 排出飞行器 1 体外。且由于放气出口 9 的横截面积大于放气槽 8 的横截面积, 故所述扩张通道 10 的横截面积为连续增大的。
     本发明提供的基于旋涡排泄的埋入式进气道, 以在内通道 5 开设放气槽 8, 并通过 该放气槽 8 将内通道 5 中的旋涡和低能流放出, 而实现埋入式进气道性能的改善, 不仅提高 了埋入式进气道的总压恢复系数, 降低了出口的流场畸变, 而且结构简单, 易于实现, 具有 较好的工程应用前景。
     本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多, 以上所述仅是本发明的优选实施 方式。应当指出, 对于本技术领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还 可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明 确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
    

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1、10申请公布号CN101994570A43申请公布日20110330CN101994570ACN101994570A21申请号201010551997122申请日20101119F02C7/0420060171申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市白下区御道街29号72发明人孙姝程代姝谭慧俊张悦张启帆周唯阳童悦74专利代理机构南京苏高专利商标事务所普通合伙32204代理人柏尚春54发明名称基于旋涡排泄的埋入式进气道及使用该进气道的飞行器57摘要本发明提供了一种基于旋涡排泄的埋入式进气道及使用该埋入式进气道的飞行器,通过在该埋入式进气道内通道侧壁开设一对放气槽,将进口侧棱产生的旋涡及。

2、其卷吸的边界层低能流通过该放气槽排出内通道,从而在充分利用口面旋涡卷吸进气的同时,又避免了旋涡本身以及卷吸弹体边界层所导致的高总压损失和畸变,因而较大程度的提高了埋入式进气道的总压恢复系数,降低了出口的流场畸变。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN101994575A1/1页21一种基于旋涡排泄的埋入式进气道,其特征在于其包括进气口3、出气口6以及连接进气口3及出气口6的内通道5,所述内通道5的壁面上设有放气槽8。2根据权利要求1所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道,其特征在于所述放气槽8在该高性能埋入式进气道内通道5壁面上是对称开设的。

3、。3根据权利要求1或2所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道,其特征在于所述放气槽8沿所述内通道5的流向开设,或者沿内通道5的垂向开设。4根据权利要求1或2所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道,其特征在于所述内通道5上具有位于进气口3上方的前唇口导流面4。5根据权利要求3所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道,其特征在于所述前唇口导流面4上设有扰流器7。6根据权利要求5所述的基于旋涡排泄的埋入式进气道,其特征在于所述的放气槽8在内通道5壁面开设至少一对。7一种使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器1,其特征在于该飞行器1包括躯体部2及使用基于旋涡排泄的埋入式进气道;所述使用基于旋涡排泄的埋入式进气道包括进气口。

4、3、出气口6以及连接进气口3及出气口6的内通道5,所述内通道5的壁面上设有放气槽8;所述躯体部2上设有与所述放气槽8对应设置的放气出口9以及连接放气槽8及放气出口9的扩张通道10。8根据权利要求7所述的使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器,其特征在于所述放气出口9的横截面积大于放气槽8的横截面积。9根据权利要求8所述的使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器,其特征在于所述内通道5上具有位于进气口3上方的前唇口导流面4以及设于前唇口导流面4上的扰流器7。10根据权利要求8或9所述的使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器,其特征在于所述扩张通道10的横截面积为连续增大的。权利要求书CN10199。

5、4570ACN101994575A1/2页3基于旋涡排泄的埋入式进气道及使用该进气道的飞行器技术领域0001本发明涉及一种埋入式进气道,尤其是一种用于飞行器上的基于旋涡排泄的埋入式进气道以及使用该进气道的飞行器。背景技术0002埋入式进气道是一种将进口埋入机身或机翼之中,不呈现任何突起部分的特殊进气道。这样的设计能够有效的减小飞行器的迎风面积,降低迎风阻力和雷达散射截面积,从而具有较好的隐身性能。除了上述优点外,由于其与弹身/机身融于一体,可使飞行器周向尺寸相对减小,有利于飞行器的安放、携带和箱式发射。以上诸多的优势使得埋入式进气道愈来愈受到国内外研究者的关注。0003但是,正是由于埋入式进气。

6、道的进口完全置于机身/弹身表面的边界层中,无法像传统进气道那样充分利用来流冲压进气,仅能依赖前唇口垂直于来流方向的压强梯度和侧棱产生的旋涡进气。当侧棱产生的旋涡强度过小时,埋入式进气道进气效果较差;而过强的侧棱旋涡又将在卷吸主流的同时导致较大的气流掺混损失,进气道内流场组织困难,使得出口截面总压损失和流场畸变较大。目前,埋入式进气道作为辅助进气系统的相关技术已发展较为成熟,且得到了广泛的应用。但由于上述问题的存在,埋入式进气道作为主进气系统的应用受到了较大的限制。0004因此,需要一种新的技术方案以解决上述问题。发明内容0005为了解决现有的埋入式进气道总压恢复系数较低,出口流场畸变较大的问题。

7、,本发明提供了一种总压恢复系数较高,出口流场畸变较小的高性能埋入式进气道及使用该埋入式进气道的飞行器。0006为达到上述目的,本发明可采用如下技术方案0007一种基于旋涡排泄的埋入式进气道,其包括进气口、出气口以及连接进气口及出气口的内通道,所述内通道的壁面上设有放气槽。0008本发明所述的一种基于旋涡排泄的埋入式进气道,由于在内通道侧壁设了一对放气槽,通过该放气槽将内通道中的旋涡和低能流放出,较大程度的提高了埋入式进气道的总压恢复系数,降低了出口的流场畸变,获得了较好的工程实际应用性能。0009为达到上述目的,本发明还可采用如下技术方案0010一种使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器,该飞。

8、行器包括躯体部及使用基于旋涡排泄的埋入式进气道;所述使用基于旋涡排泄的埋入式进气道包括进气口、出气口以及连接进气口及出气口的内通道,所述内通道的壁面上设有放气槽;所述躯体部上设有与所述放气槽对应设置的放气出口以及连接放气槽及放气出口的扩张通道。0011本发明所述的一种使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器,通过埋入式进气道内通道上设置的放气槽将内通道中的旋涡和低能流放出,且飞行器的躯体部上设有将旋说明书CN101994570ACN101994575A2/2页4涡和低能流引出飞行器的放气出口,较大程度的提高了埋入式进气道的总压恢复系数,降低了出口的流场畸变,具有较好的工程应用前景。附图说明001。

9、2图1是本发明使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器的内部示意图,该示意图展示了该飞行器从对称面剖开的状态。图2是图1所示使用基于旋涡排泄的埋入式进气道的飞行器的侧视图,并展示了该飞行器从对称面剖开的状态。具体实施方式0013请参阅图1所示,本发明公开了一种基于旋涡排泄的埋入式进气道及安装该埋入式进气道的飞行器。0014所述基于旋涡排泄的埋入式进气道具有位于前端的进气口3、位于后端的出气口6、连接所述进气口3及出气口的内通道5。所述内通道5上设有位于进气口3上方用以引导气流的前唇口导流面4,以及置于前唇口导流面4上的扰流器7。所述扰流器7可以沿前唇口导流面4依次对称放置若干列,且每一列放置一片。

10、或平行放置两片扰流器7。所述扰流器7可以将前方流入的部分低能气流经内通道5的壁面两侧扫出进气口3。当然,在本发明的其他实施方式中,也可以不放置所述扰流器7。0015所述内通道5的壁面上开设有放气槽8,所述放气槽8在该基于旋涡排泄的埋入式进气道内通道5的壁面上是对称开设的,可以沿流向开设,也可以沿垂向开设。同时,所述放气槽8可以仅开设一对,也可以平行开设若干对。在本实施方式中,所述放气槽8可以在该基于旋涡排泄的埋入式进气道内通道5的壁面任一位置开设。当进口3的侧棱产生旋涡,将来流卷入内通道5时,所述放气槽8则将内通道5中的旋涡和低能流排出,以此改善基于旋涡排泄的埋入式进气道的性能。0016请再参。

11、阅图1所示,该基于旋涡排泄的埋入式进气道系埋入于飞行器1的内部。所述飞行器1具有躯干部2,所述基于旋涡排泄的埋入式进气道埋于所述躯干部2中,且进气口3位于躯干部2的底部。所述躯干部2上设有与所述放气槽8相对应的放气出口9。该放气出口9的横截面积大于所述旋涡排泄的高性能埋入式进气道中放气槽8的横截面积,以便于自放气槽8中排出的旋涡和低能流顺利排出飞行器1体外。所述放气槽8及放气出口9之间设有连接该放气槽8及放气出口9的扩张通道10,放气槽8中放出的气体经由扩张通道10从放气出口9排出飞行器1体外。且由于放气出口9的横截面积大于放气槽8的横截面积,故所述扩张通道10的横截面积为连续增大的。0017。

12、本发明提供的基于旋涡排泄的埋入式进气道,以在内通道5开设放气槽8,并通过该放气槽8将内通道5中的旋涡和低能流放出,而实现埋入式进气道性能的改善,不仅提高了埋入式进气道的总压恢复系数,降低了出口的流场畸变,而且结构简单,易于实现,具有较好的工程应用前景。0018本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。说明书CN101994570ACN101994575A1/1页5图1图2说明书附图CN101994570A。

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