[发明专利]一种采用流动控制的推力矢量喷管

说明书

本发明涉及一种推力矢量喷管，特别涉及一种采用流动控制的推力矢量喷管。包括管体及沿周向分布在管体外侧的多个引流管组件；管体的前端内壁上沿周向设有分别与各引流管组件前端连通的多个引流入口；管体的后端内壁上沿周向设有分别与各引流管组件的后端连通的多个引流喷口。引流管组件包括进流管、出流管及连接在进流管和出流管之间的射流泵，其中进流管的末端与相对应的引流入口连通；出流管的末端与相对应的引流喷口连通。本发明不需要复杂的机械结构，只需要控制各组射流泵的启停和转速即可具备可控的全方位推力矢量功能，可靠性高，避免了机械结构产生的剧烈振动噪声，能够满足水下航行器低噪音推力矢量功能需求。

技术领域

本发明涉及一种推力矢量喷管，特别涉及一种采用流动控制的推力矢量喷管。

背景技术

推力矢量是实现水下航行器在全航速范围内优异机动性的重要功能。传统的推力矢量实现方式是采用机械结构实现推进器的偏转，或是通过调整推进器后尾喷口的方向实现推进器尾流的偏转，这种实现方式结构复杂，执行机构多，可靠性差，会占用较多推进器后部空间，在频繁操纵时还会产生强烈的机械振动噪声，不利于水下航行器声学设备的工作。随着水下航行器应用越来越广，对水下航行器的振动噪声特性要求越来越高，对具有低振动噪声特性、结构紧凑、可靠性高的推力矢量实现方式需求越来越明显。因此，设计一种能够满足水下航行器推力矢量功能需求、具有低振动噪声特性的推力矢量喷管是很有必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种采用流动控制的推力矢量喷管，能满足水下航行器推力矢量功能需求，并且具有低振动噪声特性等特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种采用流动控制的推力矢量喷管，包括管体及沿周向分布在所述管体外侧的多个引流管组件；

所述管体的前端内壁上沿周向设有分别与各引流管组件前端连通的多个引流入口；所述管体的后端内壁上沿周向设有分别与各引流管组件的后端连通的多个引流喷口。

所述引流管组件包括进流管、出流管及连接在进流管和出流管之间的射流泵，其中进流管的末端与相对应的所述引流入口连通；所述出流管的末端与相对应的引流喷口连通。

所述进流管和所述出流管同轴安装，且轴线与所述管体轴线平行。

所述引流入口为圆形结构；所述引流喷口为沿周向设置的弧形狭缝结构。

所述射流泵包括轮缘电机、一级叶轮、一级导叶、二级叶轮及二级导叶，其中一级叶轮、一级导叶、二级叶轮及二级导叶依次同轴安装，所述轮缘电机安装在所述二级叶轮的轮缘外侧，用于驱动所述二级叶轮和一级叶轮同步转动。

所述管体包括依次连接的前段、中段、后段及喷口；

所述进流管设置于前段的外侧，所述引流入口设置于前段的内壁上；

所述射流泵设置于所述中段的外侧；

所述出流管设置于后段的外侧，所述引流喷口设置于所述后段与喷口的连接处。

所述喷口的内表面为流线扩张型曲面。

所述前段为由前向后逐渐收缩的锥台型结构。

所述中段和后段为圆柱体结构。

相邻两个所述引流管组件之间均设有加强筋，所述加强筋沿轴向设置于所述管体的外侧。

本发明具有以下优点及有益效果：

1.本发明可直接安装在具有导管的推进器后部，实现全方位推力矢量功能。

2.本发明的推力矢量喷管不需要复杂机械结构和执行机构，通过稳定运行的射流泵实现推力矢量功能，振动噪声低，可靠性高。