[发明专利]一种用于高速预冷发动机的换热器调节机构及发动机

说明书

本公开提供了一种用于高速预冷发动机的换热器调节机构，包括：进气头锥、外部机匣、环形换热器和调节组件，所述环形换热器设置在所述外部机匣内部，且所述环形换热器的外侧面通过支板与所述外部机匣的内侧面固定连接，所述进气头锥设置在所述外部机匣的内部，所述调节组件与所述环形换热器固定连接，所述进气头锥与所述调节组件固定连接；本公开通过调节组件调节环形换热器和外部机匣之间的环形通道的进气量，从而达到了主动调节通过预冷换热器的空气流量的功能的目的。

技术领域

本公开涉及发动机预冷换热器领域，尤其涉及一种用于高速预冷发动机的换热器调节机构及发动机。

背景技术

航空涡轮发动机具有的水平起降、可重复使用和高比冲的特点，使其成为高速飞行器的优选方案。目前有主要方案是采用进气预冷，即通过预冷换热器或喷水装置将涡轮机进口温度降低，抵消高速飞行时气动加热效应造成的进气温度升高，使涡轮机可以在更高的速度下飞行。

目前国内外在研的预冷换热器，大多是参考英国REL公司类似“游泳圈”的圆环结构的换热器，高温气体从外部沿径向穿过换热器，与之匹配的是带有进气锥的环形进气道，而这种进气道和换热器通常不具有随飞行速度的调节功能。不能主动调节通过预冷换热器的空气流量，就难以很好的满足宽速度范围（如飞行马赫数从0到4）的飞行条件对预冷换热器的要求，因为在低速飞行时空气流经换热器会产生巨大的流动阻力，严重降低发动机的推力。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种用于高速预冷发动机的换热器调节机构及发动机。

根据本公开的一个方面，提供一种用于高速预冷发动机的换热器调节机构，包括：进气头锥、外部机匣、环形换热器和调节组件，所述环形换热器设置在所述外部机匣内部，且所述环形换热器的外侧面通过支板与所述外部机匣的内侧面固定连接，所述进气头锥设置在所述外部机匣的内部，所述调节组件与所述环形换热器固定连接，所述进气头锥与所述调节组件固定连接；

所述调节组件包括驱动轴、气流引导连杆和气流引导组件，所述驱动轴的前端与所述进气头锥的后端固定连接，所述驱动轴的前段设置在所述环形换热器内，所述环形换热器内设置有径向通道，所述气流引导连杆设置在所述径向通道内，所述气流引导连杆的内端与所述驱动轴可转动连接，所述气流引导连杆的外端与所述气流引导组件可转动连接，所述气流引导组件设置在所述环形换热器与所述外部机匣之间，且与所述环形换热器可转动连接。

具体地，所述进气头锥、所述外部机匣、所述环形换热器和所述调节组件均同轴设置，所述外部机匣与所述环形换热器之间设置有环形通道；

所述支板的数量为多个，且多个所述支板沿所述环形换热器的同轴线环形分布。

作为一个实施例，所述气流引导组件包括多个第一层盖板和多个第二层盖板，所述第一层盖板设置在所述第二层盖板的外侧，所述第一层盖板前端和所述第二层盖板的前端均与所述环形换热器的外侧面可转动连接；

所述驱动轴包括内层套筒和外层套筒，所述内层套筒设置在所述外层套筒内部，且所述内层套筒与所述外层套筒同轴设置，所述外层套筒上设置有多个呈环形分布的直通槽，所述进气头锥与所述外层套筒的前端固定连接；

所述气流引导连杆包括多个第一层连杆和多个第二层连杆，所述第一层连杆的内端与所述外层套筒可转动连接，所述第一层连杆的外端与所述第一层盖板的中部可转动连接，所述第二层连杆的内端穿过所述直通槽与所述内层套筒可转动连接，所述第二层连杆的外端与所述第二层盖板的中部可转动连接。

具体地，所述气流引导组件处于非工作状态时，所述第二层盖板设置在所述第一层盖板的内侧面，且多个所述第一层盖板组成圆筒结构；

所述气流引导组件处于半工作状态时，所述第一层盖板和所述第二层盖板组成伞状结构，所述第一层盖板的后端和所述第二层盖板的后端与所述外部机匣的内侧面之间设置有间隙；