[发明专利]一种模态转换联合变几何调节的内并联型进气道及控制方法

权利要求书

1.一种模态转换联合变几何调节的内并联型进气道，其特征在于：包括自前向后延伸的高速通道（1）、位于高速通道内侧并与高速通道并排自前向后延伸的低速通道（2）、前体压缩面（7-1）、位于高速通道及低速通道之间的高速/低速通道的分流板（4）；所述分流板（4）包括固定板（4-1）及铰接在固定板前端的活动板（4-2），活动板（4-2）自与固定板（4-1）的铰接位置向内或向外摆动；高速通道（1）的外壁面为高速通道唇罩（3）；低速通道（2）的内壁面包括铰接于前体压缩面（7-1）后端的下一体化面（7-2）、连接于下一体化面后端并向后延伸的柔性扩压段（7-3）；所述前体压缩面（7-1）、下一体化面（7-2）、柔性扩压段（7-3）的内侧设有底座（5）；底座上安装有驱动装置（8-1）、与驱动装置连接的驱动块（8-4）、承载驱动块的滑轨（8-2），驱动块在驱动装置的驱动下沿滑轨前后移动；还设有位于下一体化面（7-2）内侧与驱动块之间的第一驱动杆（7-8）、位于活动板（4-2）内侧与驱动块之间的第二驱动杆（6-3）；所述驱动块内部设有第一导引槽（8-5）及位于第一导引槽后方的第二导引槽（8-6）；所述第一导引槽包括第一前端、第一中间位置、第一后端，第一前端低于第一中间位置及第一后端、第一中间位置低于第一后端，第二导引槽（8-6）包括第二前端、第二中间位置、第二后端，所述第二前端高于第二中间位置及第二后端，第二后端高于第二中间位置；

该第一驱动杆的一端与下一体化面（7-2）固定而下端通过位于第一导引槽内的第一横轴与第一导引槽铰接，第二驱动杆（6-3）的一端与活动板（4-2）铰接而下端通过位于第二导引槽内的第二横轴与第二导引槽铰接；

当第一驱动杆的一端位于第一前端时，第二驱动杆的一端位于第二前端，活动板（4-2）前端抵靠于高速通道唇罩（3）内侧；

当驱动块向前移动至第一驱动杆的一端位于第一中间位置时，第二驱动杆的一端位于第二中间位置，下一体化面（7-2）向高速通道唇罩（3）靠近，活动板（4-2）前端抵靠于柔性扩压段（7-3）外侧；

当驱动块向前移动至第一驱动杆的一端位于第一后端时，第二驱动杆的一端位于第二后端，活动板（4-2）前端抵靠于柔性扩压段（7-3）外侧。

2.根据权利要求1所述的内并联型进气道，其特征在于：所述第二导引槽（8-6）的第二前端为自前向后延伸有一段距离，第二驱动杆的一端在该第二前端的距离内滑动时，活动板（4-2）前端一直抵靠于高速通道唇罩（3）内侧。

3.根据权利要求2所述的内并联型进气道，其特征在于：所述底座的后端设有导轨（7-4），柔性扩压段（7-3）的后端设有与导轨配合的导块（7-5），导块在导轨上前后滑动。

4.根据权利要求1或2或3所述的内并联型进气道，其特征在于：所述第二驱动杆（6-3）穿过柔性扩压段（7-3），并在柔性扩压段（7-3）的约束下在横向定位。

5.根据权利要求1或2或3所述的内并联型进气道，其特征在于：所述驱动块底部设有与滑轨（8-2）配合的数个滑块（8-3）。

6.根据权利要求5所述的内并联型进气道，其特征在于：所述下一体化面（7-2）的前端位于高速通道唇罩（3）的前方并与前体压缩面（7-1）铰接，下一体化面（7-2）中包含依次自前向后延伸的二级外压缩面、内压段和喉道段。

7.根据权利要求1或2或3所述的内并联型进气道，其特征在于：所述第一导引槽（8-5）内设有沿第一导引槽（8-5）内滚动的第一滑轮（7-9），第一驱动杆（7-8）的一端与该第一滑轮铰接；第二导引槽内设有沿第二导引槽内滚动的第二滑轮（6-4），第二驱动杆（6-3）的一端与该第二滑轮铰接。

8.一种如权利要求1至7中任一项所述的内并联型进气道的控制方法，其特征在于：

进气道的工作马赫数范围为马赫数0~6，模态转换马赫数为M_t，2.5M_t3，低速模态的工作马赫数范围为0~M_t，高速模态的工作马赫数范围为M_t~6，低速模态下变几何调节马赫数范围为M₁~M_t，1.5M₁2.5；具体工作步骤如下：

（1）当飞行马赫数0M_∞M_t时，第一驱动杆的一端位于第一前端时，第二驱动杆的一端位于第二前端，活动板（4-2）前端抵靠于高速通道唇罩（3）内侧；此时，高速通道（1）完全关闭，低速通道（2）开启，喉道面积最大、内收缩比最小；当M₁M_∞M_t时，驱动装置带动驱动块（8-4）向前滑动，活动板（4-2）前端抵靠于高速通道唇罩（3）内侧，柔性合金材料扩压段（7-3）向活动板（4-2）方向移动运动，此时，高速通道依然完全关闭低速通道依然开启、外压缩总压缩角不断增大、喉道面积不断减小、内收缩比不断增大直至M_∞=M_t，此时外压缩总压缩角、喉道面积、内收缩比，满足低速模态下最大马赫数所需的压缩量；

（2）当飞行马赫数M_∞M_t时，驱动装置带动驱动块（8-4）继续向前滑动，直至第一驱动杆的一端位于第一中间位置，第二驱动杆的一端位于第二中间位置，活动板（4-2）的前端与柔性合金材料扩压段（7-3）相接触，此时低速通道（2）完全关闭高速通道（1）完全开启，完成模态转换；

（3）当飞行马赫数M_tM_∞6时，进气道工作于高速模态；驱动装置带动驱动块（8-4）继续向前滑动，第一驱动杆的一端位于第一后端，第二驱动杆的一端位于第二后端，活动板（4-2）的前端与柔性合金材料扩压段（7-3）相接触，柔性合金材料扩压段（7-3）向高速通道唇罩（3）方向移动，此时外压缩总压缩角不断增大、喉道面积不断减小、内收缩比不断增大，保证了进气道在高马赫数下的压缩性能，提高了高马赫数下进气道的流量系数；当M_∞=6时，柔性合金材料扩压段（7-3）移动至接近高速通道唇罩（3）的极限位，此时外压缩总压缩角最大、喉道面积最小、内收缩比最大，激波封口，流量系数最大。