CN102434285A - 基于特种气囊的轴对称可变形进气道 - Google Patents

基于特种气囊的轴对称可变形进气道 Download PDF

Info

Publication number
CN102434285A
CN102434285A CN201110371601XA CN201110371601A CN102434285A CN 102434285 A CN102434285 A CN 102434285A CN 201110371601X A CN201110371601X A CN 201110371601XA CN 201110371601 A CN201110371601 A CN 201110371601A CN 102434285 A CN102434285 A CN 102434285A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air bag
intake duct
extraordinary
axisymmetric
air inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201110371601XA
Other languages
English (en)
Inventor
谭慧俊
张悦
孙姝
李程鸿
张启帆
童悦
曾平君
周唯阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Beijing Institute of Near Space Vehicles System Engineering
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201110371601XA priority Critical patent/CN102434285A/zh
Publication of CN102434285A publication Critical patent/CN102434285A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其包括前锥尖、位于前锥尖外侧的进气道唇罩、与前锥尖连接的特种气囊、高压气源以及连接高压气源及特种气囊的进气管，所述特种气囊与进气道唇罩之间形成进气道喉道，从而可以通过调整特种气囊的体积来达到调整进气道喉道的喉道面积，从而能够保证进气道拥有较高的总压恢复系数，对提高飞行器巡航性能特别有利，并且调节特种气囊的体积简单方便，调节的附加代价低，充分利用飞行器内部空间，易于实现。

Description

基于特种气囊的轴对称可变形进气道
技术领域
本发明涉及一种进气道，尤其是一种用于飞行器上可变形进气道。
背景技术
作为超声速飞行器推进***的重要部件之一，进气道肩负着捕获来流以及对来流进行减速、增压、整流等多项功能，因而其设计相当关键，其总静压恢复特性、流量捕获特性以及阻力特性等直接影响着推进***的工作效率及运行能力。目前，一般认为进气道的总压恢复系数对发动机的推力影响最为直接，每1％的总压恢复系数增加即对应着发动机推力1.5％的增加。然而，常规设计的定几何超声速进气道为了保证在低马赫数下的起动性能，一般其喉道面积要远大于巡航状态下所需的最佳面积。这样，在飞行器的巡航状态，进气道的总压恢复性能较差，显然这严重制约着推进***性能的发挥。为此，有必要根据飞行器的工况对进气道的喉道面积进行有效的调节。
对于轴对称进气道来说，其中心体为旋成的三维曲面，难以通过设置铰链、转轴等方式进行型面控制，因此对其喉道面积的调节具有较大难度。目前，研究得较多的技术途径是将喉道倾斜，并设置专门机构驱动中心体前后移动，从而达到调节进气道喉道面积的目的。然而，该技术虽然可以实现对进气道喉道的调节，但是付出的代价也是相当昂贵的：首先，在低马赫数工作时中心体前移会导致进气道的口部溢流加大，进入发动机的空气流量减小，对飞行器的加速、爬升性能不利；其次，中心体驱动机构的设置还带来了进气道重量增加、有效空间下降、可靠性降低、控制和封严困难等一系列问题。
因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
为了解决现有定几何超声速进气道巡航性能差、可调进气道附加代价高等缺点，本发明提供一种基于特种气囊的轴对称可变形进气道，该基于特种气囊的轴对称可变形进气道可提高飞行器巡航性能，并且还具有调节方便，结构简单，调节的附加代价低的优点。
为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
一种基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其包括前锥尖、位于前锥尖外侧的进气道唇罩、与前锥尖连接的特种气囊、高压气源以及连接高压气源及特种气囊的进气管，所述特种气囊与进气道唇罩之间形成进气道喉道。
本发明基于特种气囊的轴对称可变形进气道通过设置特种气囊于进气道喉部，从而可以通过调整特种气囊的体积来达到调整进气道喉道的喉道面积，从而能够保证进气道拥有较高的总压恢复系数，对提高飞行器巡航性能特别有利，并且调节特种气囊的体积简单方便，调节的附加代价低，充分利用飞行器内部空间，易于实现。
附图说明
图1是本发明基于特种气囊的轴对称可变形进气道的剖面结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明公开了一种基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其包括前锥尖1、位于前锥尖1外侧并围绕前锥尖1的进气道唇罩2、与前锥尖1连接的特种气囊3、高压气源8、连接高压气源8及特种气囊3的进气管9、设于进气管9上的充气阀门7、放气阀门6及连接放气阀门6与特种气囊3的放气管12。所述特种气囊3与进气道唇罩2之间形成进气道喉道10。所述特种气囊3设有金属芯5及覆盖于金属芯5上的弹性层13，该弹性层13与金属芯5围成气腔11。所述弹性层13由耐热橡胶制成，且该弹性层13内收容有内编织物4，并通过调节内编织物4中经线和纬线的角度维持弹性层13在不同充气压力时的形变和外表面轮廓。所述金属芯5、弹性层13及气囊编织物4一体成型。所述进气管9及放气管12均穿过该金属芯5与气腔11连接。
请继续参阅图1所示，使用本发明基于特种气囊的轴对称可变形进气道时，使用高压气源8通过进气管9对特种气囊3进行充气，或者通过放气管12对特种气囊3进行放气，而使特种气囊3在不同充气压力下的不同外型面与进气道唇罩2内型面相配合，使进气道喉道10在不同的工作条件下拥有最佳的喉道面积，从而保证进气道拥有较高的总压恢复系数，对提高飞行器巡航性能特别有利，并且还具有调节方便，结构简单，调节的附加代价低，充分利用飞行器内部空间，易于实现等特点。在本实施方式中，由于该进气道为轴对称设置，故特种气囊3同样为轴对称的设置，并与进气道唇罩2形成一个轴对称的进气道喉道10。
本发明基于特种气囊的轴对称可变形进气道可根据不同的设计需要，可对进气道主体外压缩面合理安排以达到最佳的外压缩波系配置，即外压缩锥面根据进气道工作马赫数范围合理选取压缩面级数和压缩角。为获得最佳的调节效果并减小进气道工作时的总压损失，对特种气囊在不同充气压力下的变形量进行标定，并以此为依据合理选取进气道不同工作条件下的特种气囊充气压力。
本发明具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其特征在于：其包括前锥尖(1)、位于前锥尖(1)外侧的进气道唇罩(2)、与前锥尖(1)连接的特种气囊(3)、高压气源(8)以及连接高压气源(8)及特种气囊(3)的进气管(9)，所述特种气囊(3)与进气道唇罩(2)之间形成进气道喉道(10)。
2.根据权利要求1所述的基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其特征在于：所述特种气囊(3)设有金属芯(5)及覆盖于金属芯(5)上的弹性层(13)，该弹性层(13)与金属芯(5)围成气腔(11)，所述进气管(9)穿过该金属芯(5)与气腔(11)连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其特征在于：所述弹性层(13)内收容有内编织物(4)，并通过调节内编织物(4)中经线和纬线的角度维持弹性层(13)在不同充气压力时的形变和外表面轮廓。
4.根据权利要求1或2所述的基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其特征在于：该基于特种气囊的轴对称可变形进气道还包括设于进气管(9)上的充气阀门(7)。
5.根据权利要求2所述的基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其特征在于：该基于特种气囊的轴对称可变形进气道还包括放气阀门(6)及连接放气阀门(6)与特种气囊(3)的放气管(12)，该放气管(12)穿过金属芯(5)与气腔(11)连接。
6.根据权利要求5所述的基于特种气囊的轴对称可变形进气道，其特征在于：所述弹性层(13)由耐热橡胶制成；所述金属芯(5)、弹性层(13)及气囊编织物(4)一体成型。
CN201110371601XA 2011-11-21 2011-11-21 基于特种气囊的轴对称可变形进气道 Pending CN102434285A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110371601XA CN102434285A (zh) 2011-11-21 2011-11-21 基于特种气囊的轴对称可变形进气道

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110371601XA CN102434285A (zh) 2011-11-21 2011-11-21 基于特种气囊的轴对称可变形进气道

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102434285A true CN102434285A (zh) 2012-05-02

Family

ID=45982589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110371601XA Pending CN102434285A (zh) 2011-11-21 2011-11-21 基于特种气囊的轴对称可变形进气道

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102434285A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103225542A (zh) * 2013-04-11 2013-07-31 南京航空航天大学 一种可变形鼓包进气道的鼓包型面变形实现方法
CN104401498A (zh) * 2014-11-19 2015-03-11 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道变形驱动装置
CN104590570A (zh) * 2014-11-19 2015-05-06 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种内平衡自适应鼓包进气道的结构设计方法
CN105115827A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 中国航天空气动力技术研究院 火箭增压法兰与管路高温环境联合试验装置
CN106523158A (zh) * 2016-11-09 2017-03-22 南京航空航天大学 一种涡轴发动机进气装置及操作方法
CN106662015A (zh) * 2014-07-03 2017-05-10 赛峰航空器发动机 涡轮机的空气引导装置
CN109018383A (zh) * 2017-06-08 2018-12-18 空中客车防卫和太空有限责任公司 可变且适应性强的无附面层隔道鼓包进气道
CN110726560A (zh) * 2019-11-08 2020-01-24 北京动力机械研究所 一种两自由度可调进气道喉道调节试验装置
CN110953072A (zh) * 2019-11-19 2020-04-03 西安航天动力研究所 高流量捕获能力变几何轴对称进气道
CN111648865A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 南京航空航天大学 一种可变粒子分离器多气室鼓包中心体结构及其设计方法
CN111648862A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 南京航空航天大学 一种可变粒子分离器柔性鼓包中心体结构及其设计方法
CN112229639A (zh) * 2020-10-15 2021-01-15 厦门大学 一种航空发动机进气总压畸变生成装置设计方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB800380A (en) * 1955-05-09 1958-08-27 Plessey Co Ltd Improvements in or relating to intakes for air inspiring apparatus
GB1067129A (en) * 1966-03-15 1967-05-03 Rolls Royce Improvements relating to the silencing of gas turbine engines
CN87101760A (zh) * 1986-01-27 1987-09-23 B·F·古德里奇公司 前缘表面除冰的方法与装置
US4745740A (en) * 1982-09-30 1988-05-24 The Boeing Company Velocity controller for ramjet missile and method therefor
US5226455A (en) * 1990-12-17 1993-07-13 Dupont Anthony A Variable geometry duct seal
CN101084367A (zh) * 2004-12-20 2007-12-05 法国空中巴士公司 通风进气装置
US7429018B1 (en) * 2005-10-26 2008-09-30 Raytheon Company Variable fluid intake with ramp and inflatable bag

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB800380A (en) * 1955-05-09 1958-08-27 Plessey Co Ltd Improvements in or relating to intakes for air inspiring apparatus
GB1067129A (en) * 1966-03-15 1967-05-03 Rolls Royce Improvements relating to the silencing of gas turbine engines
US4745740A (en) * 1982-09-30 1988-05-24 The Boeing Company Velocity controller for ramjet missile and method therefor
CN87101760A (zh) * 1986-01-27 1987-09-23 B·F·古德里奇公司 前缘表面除冰的方法与装置
US5226455A (en) * 1990-12-17 1993-07-13 Dupont Anthony A Variable geometry duct seal
CN101084367A (zh) * 2004-12-20 2007-12-05 法国空中巴士公司 通风进气装置
US7429018B1 (en) * 2005-10-26 2008-09-30 Raytheon Company Variable fluid intake with ramp and inflatable bag

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103225542B (zh) * 2013-04-11 2015-06-03 南京航空航天大学 一种可变形鼓包进气道的鼓包型面变形实现方法
CN103225542A (zh) * 2013-04-11 2013-07-31 南京航空航天大学 一种可变形鼓包进气道的鼓包型面变形实现方法
CN106662015B (zh) * 2014-07-03 2019-03-19 赛峰航空器发动机 涡轮机的空气引导装置
CN106662015A (zh) * 2014-07-03 2017-05-10 赛峰航空器发动机 涡轮机的空气引导装置
CN104401498A (zh) * 2014-11-19 2015-03-11 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道变形驱动装置
CN104590570A (zh) * 2014-11-19 2015-05-06 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种内平衡自适应鼓包进气道的结构设计方法
CN104590570B (zh) * 2014-11-19 2016-08-24 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种内平衡自适应鼓包进气道的结构设计方法
CN105115827A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 中国航天空气动力技术研究院 火箭增压法兰与管路高温环境联合试验装置
CN106523158A (zh) * 2016-11-09 2017-03-22 南京航空航天大学 一种涡轴发动机进气装置及操作方法
CN109018383A (zh) * 2017-06-08 2018-12-18 空中客车防卫和太空有限责任公司 可变且适应性强的无附面层隔道鼓包进气道
CN110726560A (zh) * 2019-11-08 2020-01-24 北京动力机械研究所 一种两自由度可调进气道喉道调节试验装置
CN110953072A (zh) * 2019-11-19 2020-04-03 西安航天动力研究所 高流量捕获能力变几何轴对称进气道
CN111648865A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 南京航空航天大学 一种可变粒子分离器多气室鼓包中心体结构及其设计方法
CN111648862A (zh) * 2020-04-30 2020-09-11 南京航空航天大学 一种可变粒子分离器柔性鼓包中心体结构及其设计方法
CN111648865B (zh) * 2020-04-30 2022-02-08 南京航空航天大学 一种可变粒子分离器多气室鼓包中心体结构及其设计方法
CN112229639A (zh) * 2020-10-15 2021-01-15 厦门大学 一种航空发动机进气总压畸变生成装置设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102434285A (zh) 基于特种气囊的轴对称可变形进气道
CN107191273B (zh) 一种刚性/柔性组合调节的连续可调进气道及控制方法
CN107575309B (zh) 一种高性能矩形双通道外并联tbcc进气道及设计方法
CN107023395B (zh) 一种可调喉道面积的超声速飞行器进气道及调节方法
CN109236472B (zh) 一种适应宽广马赫数飞行的轴对称变几何双模态进气道
CN107605601B (zh) 一种捕获面积与喉道面积同步调节的超声速进气道及其控制方法和设计方法
CN107091159B (zh) 基于柔性中心体的轴对称可调超声速进气道的设计方法
CN105971733B (zh) 一种封闭式变结构二维超音速进气道
CN106741976B (zh) 一种乘波前体进气道一体化构型的反设计方法
CN104863715A (zh) 一种矩形进口二元高超声速变几何进气道、其设计方法以及工作方法
CN104481700B (zh) 组合动力轴对称变几何进气道、发动机及进气道控制方法
CN104806357A (zh) 矩形进口二元高超声速变几何进气道、其设计方法以及工作方法
CN107089341B (zh) 与飞行器一体化的高超声速进气道外压缩面设计方法
CN102953826B (zh) 前体-内通道循环的气动式超声速/高超声速可调进气道
CN103950543A (zh) 一种具有可变放气***的飞行器超声速进气道
CN109472076B (zh) 一种涡轮基组合发动机进气道模态转换过程运动部件转角的优化设计方法
CN204627749U (zh) 矩形进口二元高超声速变几何进气道
CN105221264A (zh) 基于密切锥导乘波理论的鼓包进气道设计方法
WO2021143141A1 (zh) 一种模态转换联合变几何调节的内并联型进气道及控制方法
CN113236441A (zh) 一种涡轮轴扇双模态发动机及其调节方法
CN109455309A (zh) 基于圆锥前体激波的前掠内乘波进气道一体化设计方法
CN107341323B (zh) 一种刚性/柔性结合的连续可调进气道的设计方法
CN209080155U (zh) 基于圆锥前体激波的前掠内乘波进气道一体化装置
CN108412620B (zh) 一种捕获面积可调的进气道及流量捕获面积调整方法
CN208347938U (zh) 一种多自由度单变量控制组合动力可调进气道

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: BEIJING INSTITUTE OF NEARSPACE VEHICLES SYSTEM ENG

Effective date: 20120615

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Tan Huijun

Inventor after: Zhou Weiyang

Inventor after: Sun Jie

Inventor after: Zhang Yue

Inventor after: Sun Shu

Inventor after: Zhao Nan

Inventor after: Li Chenghong

Inventor after: Zhang Qifan

Inventor after: Tong Yue

Inventor after: Zeng Pingjun

Inventor before: Tan Huijun

Inventor before: Zhang Yue

Inventor before: Sun Shu

Inventor before: Li Chenghong

Inventor before: Zhang Qifan

Inventor before: Tong Yue

Inventor before: Zeng Pingjun

Inventor before: Zhou Weiyang

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: TAN HUIJUN ZHANG YUE SUN SHU LI CHENGHONG ZHANG QIFAN TONG YUE CENG PINGJUN ZHOU WEIYANG TO: TAN HUIJUN SUN JIE ZHANG YUE SUN SHU ZHAO NAN LI CHENGHONG ZHANG QIFAN TONG YUE CENG PINGJUN ZHOU WEIYANG

TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20120615

Address after: Yudaojie Baixia District of Nanjing City, Jiangsu Province, No. 29 210016

Applicant after: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

Co-applicant after: Bejing Institute of Nearspace Vehicle's System Engineering

Address before: Yudaojie Baixia District of Nanjing City, Jiangsu Province, No. 29 210016

Applicant before: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120502