[实用新型]三维旋转等熵压缩式进气道结构

说明书

本发明专利公开了三维旋转等熵压缩式进气道结构，具体涉及超声速飞行器动力技术领域。包括一级轴对称压缩段、二级轴对称压缩段和外壁壳体，所述一级轴对称压缩段和二级轴对称压缩段连接组成等熵压缩式进气道的旋转结构；所述外壁壳体采用特定空间曲线布局设计，所述外壁壳体单独构成整个进气道的外流道静子结构。采用本发明技术方案解决了现有的进气道压缩效率低，结构复杂，重量大，工艺难度高，操作不方便的问题，可满足进气道流量自适应调控和工作马赫数较宽较高的需求。

技术领域

本发明涉及超声速飞行器动力技术领域，特别涉及三维旋转等熵压缩式进气道结构。

背景技术

随着高速、快速攻击目标对武器机动性的要求越来越高，促进超声速飞行器动力装置的高质量快速发展；其中，进气道作为超声速飞行器动力装置的一个重要部件，其功能是捕获自由来流并减速增压，向发动机提供所需的流场，因此进气道的性能直接决定着发动机的工作性能，其设计技术是超声速飞行器动力装置的关键技术之一。

现有超声速进气道主要分前后两段设计，前段采用激波系对气流进行压缩，后段采用亚声速扩压段设计，从而导致气流整体损失较大、压缩效率较低；同时，传统超声速的进气道普遍采用几何可调轴对称结构，通过移动中心锥实现喉部几何可控，达到调节进入进气道内流量的大小，进而控制进气道喉道马赫数。但这种进气道压缩效率低，结构复杂，重量大，工艺难度高，操作不方便，不适合用于结构要求简单、气动性能要求高、重量要求轻的飞行器动力装置。因此，设计一种压缩效率高、构型简单、可靠性高，且流量自适应调控的进气道结构，以实现进气道在较宽马赫数范围内具有较优的气动性能，成为超声速飞行器动力迫切需要解决的瓶颈技术。

发明内容

本发明意在提供三维旋转等熵压缩式进气道结构，解决了现有的进气道压缩效率低，结构复杂，重量大，工艺难度高，操作不方便的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：三维旋转等熵压缩式进气道结构，包括一级轴对称压缩段、二级轴对称压缩段和外壁壳体，所述一级轴对称压缩段和二级轴对称压缩段连接组成等熵压缩式进气道的旋转结构；所述外壁壳体采用特定空间曲线布局设计，所述外壁壳体单独构成整个进气道的外流道静子结构。

进一步的，所述一级轴对称压缩段由轴对称锥形等熵压缩曲面体和设置在曲面体上的周向防转孔组成；所述二级轴对称压缩段由轴对称锥形等熵压缩延伸段、第一周向定位孔和旋转传扭矩形花键组成，所述等熵压缩曲面体和等熵压缩延伸段通过第一定位块和第二定位块连接成一体，所述周向防转孔和第一周向定位孔通过销轴定位连接，所述旋转传扭矩形花键与驱动器连接。

进一步的，所述外壁壳体由唇罩和第二周向定位孔组成，所述唇罩的外型面与轴线成7°夹角，所述唇罩的内型面采用二次曲线构造；所述唇罩的后段布置附面抽吸孔；所述外壁壳体通过第二周向定位孔与上级零件定位约束。

与现有技术相比，本方案的有益效果：

1、本三维旋转等熵压缩式进气道压缩效率高、构型简单、操作简单、流量自适应可调，能满足超声速飞行器动力对进气道气动性能和结构强度的需求。

2、根据某超声速飞行器动力装置性能功能和结构强度的评估实例，本三维旋转等熵压缩式进气道有效减少了流动损失和提升了压缩能力，满足进气道流量自适应调控和工作马赫数较宽较高的需求，故具有较大的工程应用价值。

附图说明

图1是本发明三维旋转等熵压缩式进气道结构的轴测视图；

图2是本发明三维旋转等熵压缩式进气道结构的剖视图；

图3是本实施例中一级轴对称压缩段的剖视图；

图4是本实施例中一级轴对称压缩段的侧视图；

图5是本实施例中二级轴对称压缩段的剖视图；

图6是本实施例中二级轴对称压缩段的侧视图；