[发明专利]一种适用于超高速直升机的涡扇发动机涵道比调节机构

权利要求书

1.一种适用于超高速直升机的涡扇发动机涵道比调节机构，包括：导杆(1)、第一转动副(3)、平行连杆(4)、弹簧(5)、第二转动副(6)，所述的滑块(2)在导杆(1)上滑动，并通过铰点连接到第一转动副(3)上，第一转动副(3)通过平行连杆(4)连接到第二转动副(6)上，并构造于通过平行连杆(4)实现两个转动副的同步运动，所述弹簧固定在平行连杆(4)中部；

所述的涵道比调节机构，主动件为第一转动副(3)，其余的为从动件，其动力源为电动伺服装置或液压伺服装置，并布局在涡扇发动机外涵道机匣上，可以机匣环向布局1～6个；

所述的导杆(1)和第二转动副(6)的角位置，决定涵道风扇前后通道的涵道比，为实现调节过程中，涵道风扇前后通道的涵道比的连续等值性，需要满足下面的约束方程：

①前通道约束方程

②前后通道耦合约束方程

定义连续等值因子f，其大小为：

其中，θ₁表示导杆(1)与水平线的锐角夹角，θ₂表示两个同步运动转动副与水平线的锐角夹角，A点表示导杆(1)的绕点，C点表示滑块(2)所在位置，AB表示AC直线在水平方向的投影，L₁表示A点到第一转动副(3)绕点的距离，L₃表示导杆的长度，L₂表示第一转动副(3)的长度，L₄表示第二转动副(6)的长度；

所述的连续等值因子f，代表涵道前通道导杆(1)和涵道后通道第二转动副(6)的竖直投影高度的差值，其越接近0，代表调节过程中，涵道风扇前后通道的涵道比的连续等值性越高；

所述的连续等值因子f，也可以定义为代表涵道前通道导杆(1)和涵道后通道第二转动副(6)的竖直投影高度的比值，其越接近1，代表涵道风扇前后通道的涵道比的连续等值性越高。

2.如权利要求1所述的一种适用于超高速直升机的涡扇发动机涵道比调节机构，其特征在于，所述的涵道比调节机构，其工作过程为；

①巡航模式→升力模式：伺服装置驱动主动件第一转动副(3)顺时针旋转，导杆(1)上的滑块(2)远离铰点A，导杆(1)和第二转动副(6)的夹角变小，导杆(1)和第二转动副(6)的竖直投影连续等值变大，第一转动副(3)转到上限位时，弹簧(4)被压缩，涵道风扇的前后通道都完全关闭；

②升力模式→巡航模式：伺服装置驱动主动件第一转动副(3)逆时针旋转，伺服装置在弹簧(4)作用下越过平行连杆(5)的死区位置，导杆(1)上的滑块(2)接近铰点A，导杆(1)和第二转动副(6)与水平线的夹角同步变小，导杆(1)和第二转动副(6)的竖直投影连续等值变小，第一转动副(3)转到下限位时，涵道风扇的前后通道都完全打开。

3.如权利要求1所述的一种适用于超高速直升机的涡扇发动机涵道比调节机构，其特征在于，所述的涵道比调节机构受发动机控制器控制，并包含I-起动、II-升力模式、III-升力和巡航过渡、IV-巡航模式四个工作过程，模态转换时，飞行员操纵油门杆及工作模式开关，发动机控制器控制涵道比；

所述的涵道比调节机构为涵道风扇前后通道的涵道比完全可调的涵道比调节机构，相比于单通道涵道比调节机构，悬停爬升时的升力模式的油耗更低，可以使发动机工作在非喘振的区域，相当于扩宽了涡扇发动机的稳定工作范围，充分发挥了发动机的性能潜力。