[发明专利]一种基于泄流缝开关可控的进气道及方法

说明书

本发明公开了一种基于泄流缝开关可控的进气道及方法，所述进气道包括进气道中心体，所述进气道中心体上设置有整流罩，整流罩上开设有多排泄流缝，所述泄流缝的开缝面积可控。本发明通过在进气道整流罩开泄流缝，将气流直接排放到进气道外，不需特殊考虑气流流路问题，简化了结构；改善了进气道起动性能，降低进气道起动马赫数，拓宽进气道工作范围；调节进气道流量，使之满足不同飞行工况下的发动机流量需求；此进气道及设计思路可应用于二元、轴对称及内转等类型进气道。

技术领域

本发明涉及一种基于泄流缝开关可控的进气道及方法，属于进气道气动设计领域。

背景技术

目前，超音速和高超音速飞行器成为各军事强国关注焦点。进气道作为吸气式推进系统的关键部件之一，其性能的优劣对吸气式推进系统乃至整个飞行器的气动性能均具有重要的影响。要实现从地面起飞到超声速乃至高超声速的宽速域飞行，进气道的设计极为关键。其设计要求进气道即要在较宽范围内稳定工作，又要在设计状态下性能高。进气道设计通常是以高飞行马赫数为设计点，但在非设计点，定几何设计的进气道在低马赫数会出现一种恶劣的现象——不起动，造成发动机喘振。为避免这种现象，通常采取几何型面可变措施。

常见的进气道变几何方案有可转动压缩面(二元)、移动中心锥(轴对称)、可调喉道面积以及可调唇罩等，而且为提升进气道性能，常与流场控制措施相组合。虽然解决了低马赫数时进气道起动问题，但在变几何过程中，对进气道型面改动较大。而对于变几何过程中，通常辅助一些列复杂的流场控制措施，增加了结构的复杂性。因此，设计一种简单的、对定几何进气道气动型面改动较小的宽范围进气道是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于泄流缝开关可控的进气道，以解决宽速域定几何进气道存在的低马赫数不起动问题及进气道/发动机流量不匹配问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于泄流缝开关可控的进气道，包括进气道中心体，所述进气道中心体上设置有整流罩，整流罩上开设有多排泄流缝，所述泄流缝的开缝面积可控。

所述泄流缝包括内压段泄流缝和扩张段泄流缝，内压段泄流缝开设在整流罩的内压段，扩张段泄流缝开设在整流罩的扩张段。

所述内压段泄流缝和扩张段泄流缝均为多排。

所述内压段泄流缝上设置有内压段挡板，内压段挡板能够相对于内压段泄流缝前后移动，通过移动内压段挡板调节内压段泄流缝开关状态来调整开缝面积。

所述扩张段泄流缝上设置有扩张段挡板，扩张段挡板能够相对于扩张段泄流缝前后移动，通过移动扩张段挡板调节扩张段泄流缝开关状态来调整开缝面积。

所述内压段泄流缝开缝位置位于堵塞位置前。

所述扩张段泄流缝开缝位置位于结尾激波后。

一种基于所述进气道的流量调节方法，其特征在于：步骤为：

(1)飞行马赫数小于进气道最小起动低马赫数时：移动内压段挡板调节内压段泄流缝开缝面积，将不起动时的冗余流量排出，使进气道起动，达到降低起动马赫数及调节流量目的；移动扩张段挡板调节扩张段泄流缝开缝面积调节流量，使进气道出口流量满足发动机需求；

(2)飞行马赫数大于等于进气道最小起动低马赫数时：此时进气道起动，关闭内压段泄流缝；而扩张段泄流缝根据发动机流量需求，通过移动扩张段挡板调节流量；最终实现进气道宽范围工作及进气道/发动机流量匹配。

有益效果：本发明通过在进气道整流罩开泄流缝，将气流直接排放到进气道外，不需特殊考虑气流流路问题，简化了结构；改善了进气道起动性能，降低进气道起动马赫数，拓宽进气道工作范围；调节进气道流量，使之满足不同飞行工况下的发动机流量需求；此进气道及设计思路可应用于二元、轴对称及内转等类型进气道。

附图说明