專利名稱：一種基于方波的高效脈沖噴流發(fā)生方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種可以產(chǎn)生不同頻率方波脈沖噴流的高效脈沖噴流發(fā)生方法及裝置， 屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代飛行器的設(shè)計(jì)中，普遍采用流動(dòng)控制技術(shù)，吹氣控制技術(shù)作為一種流動(dòng)控制技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景，例如通過(guò)在機(jī)翼上翼面吹氣來(lái)延遲流動(dòng)分離、增加升力，通過(guò)機(jī)身吹氣控制機(jī)身側(cè)向力、法向力等均應(yīng)用流動(dòng)控制技術(shù)，基于方波的脈沖噴流作為一種新型的流動(dòng)控制技術(shù)，具有連續(xù)噴流所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，即需要開(kāi)時(shí)全開(kāi)，達(dá)到最大吹氣量，關(guān)時(shí)全關(guān)，吹氣量為零，可以達(dá)到省氣的目的。為實(shí)現(xiàn)基于方波的脈沖吹氣控制，基于方波的高效脈沖噴流發(fā)生器的研制成為要解決的首要問(wèn)題和難點(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，發(fā)展了一種一種可以產(chǎn)生不同頻率方波脈沖噴流的高效脈沖噴流發(fā)生方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
基于對(duì)方波波形的研究，為實(shí)現(xiàn)基于方波的脈沖噴流，必須滿足如下條件噴流閥門開(kāi)時(shí)全開(kāi)，達(dá)到最大噴流量，關(guān)時(shí)全關(guān)，噴流量為零；過(guò)渡狀態(tài)為零或所占比例非常小，實(shí)現(xiàn)噴流量的突變，即可以很短時(shí)間內(nèi)由最大噴流量達(dá)到噴流量為零，由噴流量為零達(dá)到最大噴流量。針對(duì)上述存在的問(wèn)題和要求，提出了一種基于方波的高效脈沖噴流發(fā)生裝置原理，脈沖噴流裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置1 (

圖1)、凸輪2 (圖1)、連桿3 (圖1)、滑塊4 (圖1)、吹氣縫5(圖1)(其中吹氣縫設(shè)置在高壓吹氣腔上)、固定導(dǎo)軌6(圖1)，其中固定導(dǎo)軌連接在吹氣腔內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪帶動(dòng)連桿、連桿帶動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其中， 吹氣腔通過(guò)吹氣縫與外界相連，吹氣腔內(nèi)部是高壓氣體，吹氣縫設(shè)置在滑塊行程之內(nèi)(滑塊長(zhǎng)度尺寸和滑塊行程有一定要求)。隨著滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊驅(qū)動(dòng)吹氣縫交替開(kāi)閉，使得吹氣腔內(nèi)高壓噴流間斷噴出。如圖1示。吹氣縫設(shè)置在滑塊行程正中間，吹氣縫的尺寸至少低于滑塊行程一個(gè)量級(jí)。 驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)凸輪勻速旋轉(zhuǎn)。過(guò)渡狀態(tài)為滑塊經(jīng)過(guò)吹氣縫的過(guò)程，由于吹氣縫的尺寸低于滑塊行程一個(gè)量級(jí)，所以滑塊經(jīng)過(guò)吹氣縫的時(shí)間與整個(gè)行程的時(shí)間相比很短，即過(guò)渡狀態(tài)占整個(gè)過(guò)程的時(shí)間比例很小，全開(kāi)狀態(tài)和全閉狀態(tài)占大部分狀態(tài)，這樣就可以達(dá)到較好的類似方波的脈沖波形，下面通過(guò)理論計(jì)算過(guò)渡狀態(tài)所占的時(shí)間比例.下面是從上止點(diǎn)算起的活塞位移公式
權(quán)利要求
1.基于曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制吹氣縫產(chǎn)生脈沖噴流的方法，其特征在于通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，吹氣縫置于直線運(yùn)動(dòng)的行程之中，通過(guò)滑塊控制吹氣縫開(kāi)閉，控制高壓氣腔，達(dá)到脈沖噴流的效果。
2.如權(quán)利要求1所述的基于曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制吹氣縫產(chǎn)生脈沖噴流的方法，其特征在于吹氣縫寬度小于滑塊行程至少一個(gè)數(shù)量級(jí)，來(lái)保證脈沖波形接近方波脈沖。
3.如權(quán)利要求1所述的基于曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制吹氣縫產(chǎn)生脈沖噴流的方法，其特征在于改變吹氣縫在滑塊直線運(yùn)動(dòng)行程中的位置來(lái)改變脈沖噴流的開(kāi)閉比例。
4.如權(quán)利要求1所述的基于曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制吹氣縫產(chǎn)生脈沖噴流的方法，其特征在于控制驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速來(lái)改變脈沖噴流的發(fā)生頻率，驅(qū)動(dòng)裝置的頻率等于脈沖噴流的發(fā)生頻率。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于方波的高效脈沖噴流發(fā)生技術(shù)及其裝置，從理論技術(shù)和實(shí)驗(yàn)裝置上提出了一種解決高效脈沖噴流的方法，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可行，可以產(chǎn)生不同頻率的接近方波的脈沖噴流，本發(fā)明為基于方波的脈沖吹氣控制的方法提供了前提條件，為流動(dòng)控制提供了技術(shù)儲(chǔ)備。
文檔編號(hào)B64C15/14GK102358419SQ20111020778
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者吳鵬, 張華明, 李乾, 王延奎, 董超, 鄧學(xué)鎣 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)