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CN114562380A - 一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管 - Google Patents

一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管 Download PDF

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CN114562380A CN202210037123.7A CN202210037123A CN114562380A CN 114562380 A CN114562380 A CN 114562380A CN 202210037123 A CN202210037123 A CN 202210037123A CN 114562380 A CN114562380 A CN 114562380A
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turning section
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马宏宇
巩亚南
金占财
包光辉
夏子龙
金文栋
李为
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Abstract

本申请属于航空发动机设计领域，特别涉及一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管，包括转弯段，转弯段能够周向转动，主动调节片与从动调节片；其中，主动调节片的上端通过拉杆铰接有作动筒，中部固定铰接转弯段，靠近下端铰接有第二杆；作动筒通过作动筒安装座固定安装在转弯段；从动调节片的上端铰接转弯段，中部铰接有第五杆，第五杆铰接第二杆；第五杆与第二杆的铰接处还铰接有第三杆，所述铰接处为第三杆的中部，第三杆的上端铰接有第四杆，上端铰接有第一杆，第四杆与第一杆分别铰接转弯段，其杆状结构在实现调节片的大小的同时，能够根据杆长调节不同调节片的不同角度，每个调节片在同一动力源下具有不同的行程，满足各种设计需求。

Description

一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管
技术领域
本申请属于航空发动机设计领域，特别涉及一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管。
背景技术
短距起飞/垂直降落战斗机结合了固定翼和旋翼飞机的优点，具备较强的攻击能力和传统战斗机无法比拟的短距起飞/垂直降落能力。传统喷管的功用主要是使涡轮后的燃气继续膨胀，将燃气中剩余的热焓充分变为动能，使燃气以高速从喷口喷出，以获得飞机飞行所需的推力。对于短距起飞/垂直降落战斗机不仅需要水平推力，还需要向上的升力，同时，需具备调整飞机飞行姿态，防止在垂直起降的过程中出现机身的翻转，以达到安全垂直起降的功能。因此需要进行这方面的研究。
现有喷管方案矢量调节范围有限，无法提供竖直向上的升力。此外，现有喷管无法实现上下两侧收敛调节片同步运动。上下两侧收敛段的偏转由各自作动筒单独控制，对控制系统提出较高要求。存在机构复杂、同步性差、可靠性低的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管，包括：
转弯段，转弯段整体为弯曲管状结构；
安装于转弯段的端面处的主动调节片与从动调节片；
其中，主动调节片的上端通过拉杆与作动筒铰接，中部固定铰接转弯段，靠近下端铰接有第二杆；拉杆与作动筒的配合能够在空间上减少作动筒的形成，并且能够降低作动筒安装座的高度，能够有效提高主动调节片的受力效果。
作动筒通过作动筒安装座固定安装在转弯段；
从动调节片的上端铰接转弯段，中部铰接有第五杆，第五杆铰接第二杆；
第五杆与第二杆的铰接处还铰接有第三杆，所述铰接处为第三杆的中部，第三杆的上端铰接有第四杆，上端铰接有第一杆，第四杆与第一杆分别铰接转弯段。
转弯段通过喷管前端连接喷管主体段，喷管前端的外壁具有周向齿轮，喷管主体段外壁安装有动力源，动力源通过安装的小齿轮与周向齿轮啮合，使喷管前端相对喷管主体段转动。
优选的是，第五杆与第二杆铰接第三杆的中心点，铰接中心点能够使装置获得更好的力学效果。
优选的是，第四杆与第一杆沿所述中心点中心对称分布，第四杆与第一杆长度相同时，并且在位置之上也中心对称分布，就能够使连接两者的杆中心点保持直线且位置唯一的运动点，本申请可根据调节片的具体需求调节对应位置。
优选的是，第一杆、第二杆、第三杆、第四杆与第五杆分别具有两个并沿作动筒对称分布，具体来说就是一个作动筒同时满足双侧的动力需求，主动调节片或者从动调节片都是具有对称的结构，能够使结构更加稳定。
优选的是，转弯段整体呈90度弯曲，90度的弯折是应对喷管对地工作场景。
优选的是，第一杆与转弯段的铰接点与主动调节片与转弯段的铰接点为同一铰接点，减少铰接点，能够调高位置空间的使用效率。
优选的是，第三杆的所述上端与所述下端的结构包括双耳结构，其中部为空心长方体结构，空心可以使其他杆件方便通过，不会造成干涉。
优选的是，第二杆的中部具有矩形通孔，第一杆通过所述矩形通孔铰接第三杆。
优选的是，第五杆的长度等于第二杆的长度，在两个调节片需要同步时，第五杆的长度等于第二杆的长度方便实现同步控制。
本申请的优点包括：1、提供一种垂直的引气喷管，并用一个作动筒提供动力。2、本申请的杆状结构在实现调节片的大小的同时，能够根据杆长调节不同调节片的不同角度，每个调节片在同一动力源下具有不同的行程，满足各种设计需求。3、本申请连杆机构能够在不同杆长情况下实现调节片的自锁，减少作动筒的工作压力。
附图说明
图1是本申请一优选实施方式可旋转式作动筒长距可调引气喷管示意图；
图2是本申请一优选实施方式第三杆立体图；
图3是本申请一优选实施方式第二杆立体图；
图4是本申请一优选实施方式连杆装配示意图；
其中，1-第一杆，2-第二杆，3-第三杆，4-第四杆，5-第五杆，6-喷管前端，7-转弯段，8-作动筒安装座，9-作动筒，10-主动调节片，11-从动调节片，12-拉杆，14-周向齿轮，15-小齿轮，16-动力源，17-喷管主体段。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
如图1所示，种可旋转式作动筒长距可调引气喷管，包括：
转弯段7，转弯段7整体为弯曲管状结构；
安装于转弯段7的端面处的主动调节片10与从动调节片11；
其中，主动调节片的上端通过拉杆与作动筒铰接，中部固定铰接转弯段，靠近下端铰接有第二杆；拉杆与作动筒的配合能够在空间上减少作动筒的形成，并且能够降低作动筒安装座的高度，能够有效提高主动调节片的受力效果；
作动筒9通过作动筒安装座8固定安装在转弯段7；
从动调节片11的上端铰接转弯段7，中部铰接有第五杆5，第五杆5铰接第二杆2；
第五杆5与第二杆2的铰接处还铰接有第三杆3，所述铰接处为第三杆3的中部，第三杆3的上端铰接有第四杆4，上端铰接有第一杆1，第四杆4与第一杆1分别铰接转弯段7，连杆连接立体图如图4所示。
转弯段7通过喷管前端6连接喷管主体段17，喷管前端6的外壁具有周向齿轮14，喷管主体段17外壁安装有动力源16，动力源16通过安装的小齿轮15与周向齿轮14啮合，使喷管前端6相对喷管主体段17转动，可以使转弯段能够周向旋转，具有更广阔的应用。
在一些可选实施方式中，第五杆5与第二杆2铰接第三杆3的中心点，铰接中心点能够使装置获得更好的力学效果。
在一些可选实施方式中，第四杆4与第一杆1沿所述中心点中心对称分布，第四杆4与第一杆1长度相同时，并且在位置之上也中心对称分布，就能够使连接两者的杆中心点保持直线且位置唯一的运动点，本申请可根据调节片的具体需求调节对应位置。
在一些可选实施方式中，第一杆1、第二杆2、第三杆3、第四杆4与第五杆5分别具有两个并沿作动筒9对称分布，具体来说就是一个作动筒同时满足双侧的动力需求，主动调节片或者从动调节片都是具有对称的结构，能够使结构更加稳定。
在一些可选实施方式中，转弯段7整体呈90度弯曲，90度的弯折是应对喷管对地工作场景，减少铰接点，能够调高位置空间的使用效率。
在一些可选实施方式中，第一杆1与转弯段7的铰接点与主动调节片10与转弯段7的铰接点为同一铰接点，空心可以使其他杆件方便通过，不会造成干涉。
在一些可选实施方式中，第三杆3的所述上端与所述下端的结构包括双耳结构，其中部为空心长方体结构。
在一些可选实施方式中，第二杆2的中部具有矩形通孔，第一杆1通过所述矩形通孔铰接第三杆3，如图2所示。
在一些可选实施方式中，第五杆5的长度等于第二杆2的长度。
本申请垂直的引气喷管，用一个作动筒提供动力。其杆状结构在实现调节片的大小的同时，能够根据杆长调节不同调节片的不同角度，每个调节片在同一动力源下具有不同的行程，满足各种设计需求。而且连杆机构能够在不同杆长情况下实现调节片的自锁，减少作动筒的工作压力。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，包括：
转弯段(7)，转弯段(7)整体为弯曲管状结构；
安装于转弯段(7)的端面处的主动调节片(10)与从动调节片(11)；
其中，主动调节片(10)的上端通过拉杆(12)与作动筒(9)铰接，中部固定铰接转弯段(7)，靠近下端铰接有第二杆(2)；
作动筒(9)通过作动筒安装座(8)固定安装在转弯段(7)；
从动调节片(11)的上端铰接转弯段(7)，中部铰接有第五杆(5)，第五杆(5)铰接第二杆(2)；
第五杆(5)与第二杆(2)的铰接处还铰接有第三杆(3)，所述铰接处为第三杆(3)的中部，第三杆(3)的上端铰接有第四杆(4)，上端铰接有第一杆(1)，第四杆(4)与第一杆(1)分别铰接转弯段(7)。
转弯段(7)通过喷管前端(6)连接喷管主体段(17)，喷管前端(6)的外壁具有周向齿轮(14)，喷管主体段(17)外壁安装有动力源(16)，动力源(16)通过安装的小齿轮(15)与周向齿轮(14)啮合，使喷管前端(6)相对喷管主体段(17)转动。
2.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第五杆(5)与第二杆(2)铰接第三杆(3)的中心点。
3.如权利要求2所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第四杆(4)与第一杆(1)沿所述中心点中心对称分布。
4.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第一杆(1)、第二杆(2)、第三杆(3)、第四杆(4)与第五杆(5)分别具有两个并沿作动筒(9)对称分布。
5.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，转弯段(7)整体呈90度弯曲。
6.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第一杆(1)与转弯段(7)的铰接点与主动调节片(10)与转弯段(7)的铰接点为同一铰接点。
7.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第三杆(3)的所述上端与所述下端的结构包括双耳结构，其中部为空心长方体结构。
8.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第二杆(2)的中部具有矩形通孔，第一杆(1)通过所述矩形通孔铰接第三杆(3)。
9.如权利要求1所述的可旋转式作动筒长距可调引气喷管，其特征在于，第五杆(5)的长度等于第二杆(2)的长度。
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