[发明专利]一种高超声速变结构进气道机构和宽域组合动力飞行器

说明书

本发明公开了一种高超声速变结构进气道机构和宽域组合动力飞行器，进气道机构包括：变结构进气道型面和作动机构；所述变结构进气道型面包括依次连接的前体三级压缩板、可动过渡段、可动喉道板和后滑动板；第三级压缩面与可动过渡段、可动过渡段与可动喉道板、可动喉道板与后滑动板之间通过轴孔铰接；所述后滑动板滑动设置在后滑动槽内，后滑动槽和机身底板连接；所述可动过渡段具有容纳空间并包围进气道入口；所述作动机构驱动变结构进气道型面发生形变。方案结构简单实用，控制简单方便，工程应用可实现性较高。

技术领域

本发明涉及一种高超声速进气道的机构，特别是涉及适用于宽域组合动力飞行器的高超声速变结构进气道机构和宽域组合动力飞行器。

背景技术

宽域组合动力飞行器即是采用组合动力技术，满足跨空域(0—40km+)、宽速域(0—8Ma+)飞行需求的一类先进飞行器。由于其宽域的高度-速度包线，无法通过设计和优化飞行器固定型面的进气道外形，兼顾飞行器不同马赫数下不同动力发动机所需进气量、平衡不同马赫数下气动性能、获得更高的发动机性能。因此宽域组合动力飞行器的前体/进气道需要采用一种高可靠性的变结构前体/进气道设计，以根据飞行条件，分级调节进气道入口大小，兼顾和平衡飞行器在不同马赫数条件下的气动性能，能够在引射模态、亚燃模态和超燃模态间进行高效匹配和平稳过渡。

但宽域组合动力飞行器在高超声速飞行条件下，采用变结构设计的前体/进气道部件前的高压热气流进入低压的控制结构缝隙也会产生复杂的缝隙内流和剧烈气动加热，严重情况下会甚至会导致飞行器变结构进气道结构间隙内部件的损坏甚至失效，进而导致变结构部件失控和整体飞行器失控。因此为防止高温高压气流，机构必须能够在实现变结构功能的同时，实现在变结构缝隙处具有一种能够隔绝高压热气流的高温动密封结构，实现可动前体/进气道部件在整个飞行器安全服役期间可根据飞行范围内不同马赫数阶段，对飞行器进气道的分级调节，并同时不影响飞行器的进气道变结构的来流调节功能。

发明内容

本发明提供一种高超声速变结构进气道机构和宽域组合动力飞行器，通过前后平移滑动板，改变进气道位置和喉道高度，提高进气道在非设计状态下性能，保证进气道在较宽的飞行马赫数范围内稳定工作，使之相比于传统固定型面前体/进气道，具有分级调节进气道入口大小、兼顾不同马赫数下气动性能、获得更高的发动机性能、不同模态平稳过渡、较低的质量惩罚等优点，同时该控制装置结构简单，易于实现。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

一种高超声速变结构进气道机构，包括：变结构进气道型面和作动机构；

所述变结构进气道型面包括依次连接的前体三级压缩板、可动过渡段、可动喉道板和后滑动板；第三级压缩面与可动过渡段、可动过渡段与可动喉道板、可动喉道板与后滑动板之间通过轴孔铰接；所述后滑动板滑动设置在后滑动槽内，后滑动槽和机身底板固定连接；

所述可动过渡段具有容纳空间并包围进气道入口；

所述作动机构包括传力杆、上滑块、上滑动槽、液压缸和液压杆；传力杆一端与可动喉道板上表面铰接，另一端与上滑块铰接；上滑块滑动设置在上滑动槽内，上滑块通过液压杆与液压缸连接。

作为本发明的进一步改进，所述前体三级压缩板和机身底板均与机身侧板形成飞行器外形并为变结构机构提供安置空间。

作为本发明的进一步改进，所述后滑动槽内设置有凹滑槽；所述后滑动板上设置有滑块；所述滑块配合设置在所述凹滑槽内。

作为本发明的进一步改进，所述上滑动槽内设置有凸滑槽，上滑块具有与凸滑槽配合的轨道。

作为本发明的进一步改进，所述上滑块下表面固定有上滑块下耳片，侧面固定有一个上滑块侧耳片，液压杆的端部固定有一个液压杆耳片，可动喉道板的上表面固定有喉道板耳片，液压杆与上滑块、上滑块与传力杆、传力杆与可动喉道板分别通过液压杆耳片、上滑块下耳片、喉道板耳片铰接连接。