[发明专利]一种喷气发动机与进气道地面台架联合试验的模型系统

说明书

本申请属于本发明属于航空飞行器设计技术，涉及在飞行器上使用的喷气发动机与进气道联合地面台架试验技术。更具体地说，涉及一种利用喷气发动机与单独进气道联合地面台架试验的模型系统。所述联合试验模型系统包括：进气道进口、进气道出口、分流片、分流器出口，喷气发动机、发动机尾喷管。本申请是一款喷气发动机与进气道地面台架联合试验的模型系统，该模型系统动力系统通过2台或多台小型发动机同步工作增加进入进气道的流量，提高进气道内管道的气流马赫数，模拟进气道与发动机联合地面工作特性，提升小型发动机地面试验平台的能力。本申请的模型系统结构简单，试验时发动机试验平台改造容易，只用小型发动机平台即可开展测试验证。

技术领域

本申请属于本发明属于航空飞行器设计技术领域，特别涉及一种喷气发动机与进气道系统地面台架联合试验的模型系统。

背景技术

目前，国内外小型发动机地面试验平台所配置的动力系统为喷气发动机，为了提高小型发动机试验台的推力，其发动机基本特性一般均具有高转速、低流量、高排气温度技术特点。利用该试验平台开展进气道与发动机地面匹配特性研究均会出现真实进气道缩比后几何尺寸与最大流量严重不匹配的情况。例如几何缩比10，进气道出口直径与试验发动机相同，但真实发动机流量与试验发动机最大流量比为1.8～2的情况，即真实进气道的出口M数为0.5～0.6，而利用试验发动机所能达到的最大M数仅为0.25～0.33左右，在进气道设计中该数据仅为小流量状态，其进气道性能的中大流量下的进气道性能及对推力影响参数严重缺失，其进发匹配情况下的推进系统系性能偏离较远，导致目前利用小型发动机地面试验平台开展进气道性能及推力特性影响研究无法开展，而在真实发动机试验台上开展进气道性能及推力特性影响研究又面临着试验件复杂、研究经费高、周期长特点，无法在方案初步阶段开展此类研究，因此扩展小型发动机地面试验平台的进气道试验能力具有重要的意义，也是亟待解决的关键技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种喷气发动机与进气道系统地面台架联合试验的模型系统，利用并联式2台或多台喷气发动机与单独进气道联合地面台架试验的模型系统，在2台或多台小型发动机同步工作情况下，增加进入进气道的流量，提高进气道内管道的气流马赫数，较为真实模拟进气道与发动机联合地面工作特性，可以大幅提升小型发动机地面试验平台的能力。解决现有小型发动机平台的发动机流量较小，进气道出口气流马赫数过低，采用单台喷气发动机无法获得大流量进气道地面特性，其进发匹配情况下的推进系统系性能偏离较远问题，试验模型简单、风险低、成本低。

本发明的技术方案是：一种喷气发动机与进气道地面台架联合试验的模型系统，其对涡轮发动机进行模拟试验，包括：

进气道，进气道包括进气道进口与进气道出口；

分流器，分流器包括分流器进口与分流器出口，分流器出口数量为两个及多个，分流器进口与进气道出口连接；

涡轮发动机，涡轮发动机连接于分流器出口，涡轮发动机尾部安装发动机尾喷管，气体由进气道进入，由发动机尾喷管排出。

优选的是，分流器的每个分流器出口之间设置有分流片，分流片连接在每个分流器出口管道内岔口上，呈矩形片状，其厚度30mm～50mm，分流片迎接气体一侧为圆弧或椭圆形。

优选的是，分流器进口直径为真实发动机直径内管缩比，每个分流器出口均在同一水平面。

优选的是，发动机尾喷管包括二元直喷管、S弯喷管、矢量喷管。

优选的是，每个分流器出口的偏心距与涡轮发动机直径之比不大于1，分流器出口的长度与涡轮发动机的直径之比不小于3。