本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)空中環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管（集成動(dòng)力噴管）能夠?qū)煞N不同動(dòng)力技術(shù)結(jié)合到一起，整合了各自適用飛行范圍內(nèi)的優(yōu)勢(shì)，具有可水平起降、重復(fù)使用、可靠性高、低速性能好等優(yōu)點(diǎn)，可作為各類航空飛行器的理想動(dòng)力裝置。

2、集成動(dòng)力噴管排氣具有單邊膨脹的特點(diǎn)，存在燃?xì)馍淞鞑粚?duì)稱性強(qiáng)的極端工況，需要采用較大的直徑排氣擴(kuò)壓器來(lái)收集燃?xì)猓纱藥?lái)射流兩側(cè)較大的剩余空間使得部分工況下容易出現(xiàn)艙內(nèi)局部高溫回流區(qū)，帶來(lái)局部艙溫過(guò)高可導(dǎo)致艙內(nèi)測(cè)試、電氣設(shè)備受損或功能失效，過(guò)大的回流甚至影響艙內(nèi)流場(chǎng)品質(zhì)。

3、為了滿足集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)空中環(huán)境模擬試驗(yàn)排氣需求，需在排氣擴(kuò)壓器入口處設(shè)備防回流裝置，集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)存在不同的工作模態(tài)及工況，一種模態(tài)可對(duì)應(yīng)一種回流單擋板構(gòu)型，常用的固定構(gòu)型式回流擋板無(wú)法完全抑制所有模態(tài)及工況下的高溫回流。

4、集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，回流擋板流構(gòu)型須跟隨連續(xù)變化阻止燃?xì)饣亓?，因此單純的靠更換不同固定構(gòu)型式擋板是不合理的，同時(shí)更換擋板需試驗(yàn)停止，更換后試驗(yàn)需調(diào)整至相應(yīng)狀態(tài)，過(guò)程中能源、人力資源消耗較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置及其控制方法，能夠根據(jù)集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)狀態(tài)以及試驗(yàn)狀態(tài)變化情況進(jìn)行通孔形狀的調(diào)節(jié)，確保在過(guò)渡態(tài)時(shí)不易產(chǎn)生回流。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，包括：

4、試驗(yàn)艙，所述試驗(yàn)艙用于安裝集成動(dòng)力噴管，所述集成動(dòng)力噴管包括對(duì)稱動(dòng)力噴管組件和非對(duì)稱動(dòng)力噴管組件；

5、排氣擴(kuò)壓器，所述排氣擴(kuò)壓器的進(jìn)口端與試驗(yàn)艙出口端連通；

6、擋圈，設(shè)置在靠近所述排氣擴(kuò)壓器的進(jìn)口端的位置，所述擋圈內(nèi)設(shè)置有可供集成動(dòng)力噴管燃?xì)馊魍ǖ耐?；所述通孔中部為矩形結(jié)構(gòu)，所述矩形結(jié)構(gòu)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有開口平滑減小的收斂結(jié)構(gòu)；

7、移動(dòng)擋板，所述移動(dòng)擋板數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)所述移動(dòng)擋板呈中心對(duì)稱分布于所述擋圈一軸向端面，其中每?jī)蓚€(gè)移動(dòng)擋板分別與兩個(gè)對(duì)開式的位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，用于調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)移動(dòng)擋板與所述收斂結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置。

8、進(jìn)一步地，所述擋圈由兩個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的c型半環(huán)組件拼接而得。

9、進(jìn)一步地，所述擋圈包括內(nèi)層、外層，以及設(shè)置在內(nèi)層與外層之間的中空夾層。

10、進(jìn)一步地，所述內(nèi)層和所述外層之間設(shè)置有筋板，所述筋板焊接在外層內(nèi)壁，且所述筋板與內(nèi)層內(nèi)壁間隙配合。

11、進(jìn)一步地，所述擋圈上設(shè)置有冷媒進(jìn)口和冷媒出口，所述冷媒進(jìn)口和冷媒出口上分別連接有導(dǎo)管。

12、進(jìn)一步地，位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括液壓伸縮機(jī)構(gòu)，所述液壓伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮桿與移動(dòng)擋板驅(qū)動(dòng)連接。

13、進(jìn)一步地，所述位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括與移動(dòng)擋板配合的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌固定在所述擋圈通孔外周，所述移動(dòng)擋板與導(dǎo)軌之間設(shè)置有滾輪。

14、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明還提供了一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓骺刂品椒?，該控制方法基于所述的可變流通?gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，包括：

15、獲取集成動(dòng)力噴管的燃?xì)馍淞髟囼?yàn)條件，所述試驗(yàn)條件包括對(duì)稱氣流、非對(duì)稱氣流和過(guò)渡態(tài)氣流，所述過(guò)渡態(tài)氣流為對(duì)稱氣流向非對(duì)稱氣流調(diào)整或非對(duì)稱氣流向?qū)ΨQ氣流調(diào)整過(guò)程的氣流狀態(tài)；

16、根據(jù)試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)條件變化情況，利用位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整所述移動(dòng)擋板與收斂結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置；調(diào)整過(guò)程中所述集成動(dòng)力噴管射流燃?xì)馓幱谶^(guò)渡態(tài)氣流，四個(gè)所述移動(dòng)擋板均調(diào)整至通孔外周，使通孔處于全流通狀態(tài)，直至達(dá)到所需的試驗(yàn)條件時(shí)，根據(jù)所需的試驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)擋板相對(duì)位置的調(diào)整；其中：

17、所述試驗(yàn)條件為對(duì)稱氣流時(shí)，四個(gè)所述移動(dòng)擋板對(duì)稱分布于通孔的四角，對(duì)收斂結(jié)構(gòu)進(jìn)行全遮擋，使所述通孔形成口字型流通通道；

18、所述試驗(yàn)條件為非對(duì)稱氣流時(shí)，較大射流燃?xì)饬鹘?jīng)的通孔位置處于全開狀態(tài)，對(duì)應(yīng)位置的移動(dòng)擋板位于通孔外周；較小射流燃?xì)饬鹘?jīng)的通孔位置處于關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)應(yīng)位置的移動(dòng)擋板對(duì)收斂結(jié)構(gòu)形成部分遮擋狀態(tài)。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具備的有益效果是：

20、1、本發(fā)明采用帶有通孔的擋圈與移動(dòng)擋板相集成的形式，能夠根據(jù)集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)狀態(tài)以及試驗(yàn)狀態(tài)變化情況進(jìn)行通孔形狀的調(diào)節(jié)，尤其是可根據(jù)回流狀態(tài)實(shí)現(xiàn)擋圈構(gòu)型的在線調(diào)整，能確保在過(guò)渡態(tài)時(shí)不易產(chǎn)生回流，確保集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)狀態(tài)調(diào)整過(guò)程中的穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)避了以集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)為典型應(yīng)用場(chǎng)景的空中環(huán)境模擬試驗(yàn)高溫排氣回流至試驗(yàn)艙帶來(lái)的試驗(yàn)安全問(wèn)題。

21、2、本發(fā)明可根據(jù)其它航空發(fā)動(dòng)機(jī)排氣特點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)擋板靈活搭配，從而實(shí)現(xiàn)擋圈氣流通孔構(gòu)型的在線調(diào)節(jié)，適應(yīng)性好，規(guī)避了采用固定構(gòu)型式擋板需停止試驗(yàn)且更換后試驗(yàn)需調(diào)整至相應(yīng)狀態(tài)的問(wèn)題，起到降低能源、人力資源消耗的效果。

技術(shù)特征：

1.一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，所述擋圈由兩個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的c型半環(huán)組件拼接而得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，所述擋圈包括內(nèi)層、外層，以及設(shè)置在內(nèi)層與外層之間的中空夾層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，所述內(nèi)層和所述外層之間設(shè)置有筋板，所述筋板焊接在外層內(nèi)壁，且所述筋板與內(nèi)層內(nèi)壁間隙配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，所述擋圈上設(shè)置有冷媒進(jìn)口和冷媒出口，所述冷媒進(jìn)口和冷媒出口上分別連接有導(dǎo)管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括液壓伸縮機(jī)構(gòu)，所述液壓伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮桿與移動(dòng)擋板驅(qū)動(dòng)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，所述位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括與移動(dòng)擋板配合的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌固定在所述擋圈通孔外周，所述移動(dòng)擋板與導(dǎo)軌之間設(shè)置有滾輪。

8.一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓骺刂品椒?，該控制方法基于?quán)利要求1所述的可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)空中環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置及其控制方法，可變流通構(gòu)型防燃?xì)飧邷鼗亓餮b置包括試驗(yàn)艙、排氣擴(kuò)壓器、擋圈、移動(dòng)擋板；擋圈內(nèi)設(shè)置有通孔，通孔兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有開口平滑減小的收斂結(jié)構(gòu)，移動(dòng)擋板用于對(duì)收斂結(jié)構(gòu)進(jìn)行全開、全遮擋或部分遮擋控制；本發(fā)明能夠根據(jù)集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)狀態(tài)以及試驗(yàn)狀態(tài)變化情況進(jìn)行通孔形狀的調(diào)節(jié)，尤其是可根據(jù)回流狀態(tài)實(shí)現(xiàn)擋圈構(gòu)型的在線調(diào)整，能確保在過(guò)渡態(tài)時(shí)不易產(chǎn)生回流，確保集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)狀態(tài)調(diào)整過(guò)程中的穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)避了以集成動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)為典型應(yīng)用場(chǎng)景的空中環(huán)境模擬試驗(yàn)高溫排氣回流至試驗(yàn)艙帶來(lái)的試驗(yàn)安全問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：鐘華貴,王建,陳學(xué)尚,劉冬根,侯鑫正,王飛飛,嵇曉昱,閔浩,孫晗,鄺文,劉文雙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航發(fā)四川燃?xì)鉁u輪研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19