[发明专利]小口径扰流片式推力矢量控制机构

说明书

本发明涉及一种小口径扰流片式推力矢量控制机构，包括中间设有圆孔的底板，所述圆孔用于与发动机喷管对接；所述底板上安装有三片扰流片，三片扰流片围绕圆孔间隔120°布置；所述三片扰流片由三台舵机单独控制偏转，舵机通过摇臂支杆控制对应的扰流片；所述扰流片通过一支座安装在底板上，扰流片中部与支座转动连接，摇臂支杆一端与扰流片固定连接，另一端与舵机活动连接。本发明提供了一种小口径扰流片式推力矢量控制机构，采用三片组合的方式和远离喷口出口端面的方式，实现对发动机推力方向和大小的调节，结构简单可靠。

技术领域

本发明属于飞行器推力矢量控制技术领域，涉及推力矢量控制机构，更具体的，涉及一种小口径扰流片式推力矢量控制机构。

背景技术

为保持飞行器按照预定轨迹稳定飞行，需要控制力进行姿态调节，空气舵是最常见的姿态调节方式。但在特殊情况下，如低速飞行阶段或在大气层以外时，空气舵效率较低，通常利用发动机的高温燃气产生置偏力进行姿态调节，该类装置又称为推力矢量控制机构，其中扰流片是典型的推力矢量控制方式之一。

传统的扰流片布置在发动机喷口处，通过扰流片插入发动机喷流中，阻塞部分喷管出口面积，导致在喷管扩张段喷流内产生斜激波，并伴随有边界层分离，由于激波后分离区的压力远远大于扰动前的压力，将会在喷管内壁面产生非对称压力分布，从而产生侧向控制力来实现推力矢量控制。同时，斜激波与弓形激波在扰流片迎风面形成高压区，使扰流片受到了与喷管推力方向相反的作用力，造成一定的推力损失。传统的扰流片紧贴发动机喷口布置，为了避免对喷管造成较大的堵塞，影响喷管内部燃气流动导致喷管烧穿，一般要求多片扰流片不可同时伸入喷流，因而仅能实现推力方向的调节，无法实现对推力大小的调节；同时扰流片传动杆距离喷流中心较近，长时间工作时热环境恶劣，容易出现温度过高导致结构变形或卡死的问题。

参考专利：CN103437911B--带隔板流体控制二元矢量喷管及其矢量推力产生和控制方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种小口径扰流片式推力矢量控制机构，采用三片组合的方式和远离喷口出口端面的方式，实现对发动机推力方向和大小的调节，结构简单可靠。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种小口径扰流片式推力矢量控制机构，其特征在于：包括中间设有圆孔的底板7，所述圆孔用于与发动机喷管对接；所述底板7上安装有三片扰流片1，三片扰流片1围绕圆孔间隔120°布置；所述三片扰流片1由三台舵机8单独控制偏转，舵机8通过摇臂支杆3控制对应的扰流片1；所述扰流片1通过一支座5安装在底板7上，扰流片1中部与支座5 转动连接，摇臂支杆3一端与扰流片1固定连接，另一端与舵机8活动连接。

进一步地，所述摇臂支杆3的摆动幅度为10°～20°。

进一步地，所述摇臂支杆3为“7”字形，其夹角处与支座5上端通过转轴4连接。

进一步地，所述支座5为一整体结构，顶部分叉且有轴孔，轴孔用于与摇臂支杆3通过转轴4连接；所述支座5中间为中空结构，用于容纳摇臂支杆3围绕转转轴4摆动。

进一步地，所述摇臂支杆3的夹角为35°～45°。

进一步地，所述摇臂支杆3与舵机8连接的一端设有凹槽，舵机8的摆动摇臂位于凹槽内，传导舵机8的转动力矩。

进一步地，所述摇臂支杆3与扰流片1之间设有隔热垫2。

进一步地，所述扰流片1外缘设有翻边法兰，通过翻边法兰与摇臂支杆3连接，翻边法兰与摇臂支杆3之间设有隔热垫2，以阻隔扰流片1传导过来的热量。

进一步地，所述扰流片1轴向距喷管出口端面2～3倍喷管出口直径。

进一步地，所述舵机8和扰流片1分别位于底板7的内外两侧，所述底板7外侧设有隔热板6。