一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113638820A(43)申请公布日2021.11.12(21)申请号202111190021.0(22)申请日2021.10.13(71)申请人中国航发四川燃气涡轮研究院地址610500四川省成都市新军路六号(72)发明人黄维娜李晓明何天喜廖华琳朱川杨亚雄(74)专利代理机构北京清大紫荆知识产权代理有限公司11718代理人秦亚群(51)Int.Cl.F02K1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法(57)摘要本发明提供一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，包括：将一侧的扩张段调节板末端位置约束在中线位置，增大另一侧扩张段调节板的偏转角度，增大喷管面积比，使喷管内气流从完全膨胀状态转换为过膨胀状态，通过位置约束侧调节板气流分离，实现扩张段调节板在不过中线的条件下达到目标气动矢量角。本发明针对收敛段和扩张段分别采用液压作动筒控制的二元矢量喷管，可以避免因扩张段调节板作动筒失控导致的上、下侧调节板相撞的问题；同时可以缩短扩张段调节板作动筒行程，达到减重的目的。CN113638820ACN113638820A权利要求书1/1页1.一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，其特征在于，包括：将一侧的扩张段调节板末端位置约束在中线位置，增大另一侧扩张段调节板的偏转角度，增大喷管面积比，使喷管内气流从完全膨胀状态转换为过膨胀状态，实现扩张段调节板在不过中线的条件下达到目标气动矢量角。2.根据权利要求1所述的扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、根据喷管落压比计算确定矢量偏转角工况下喷管理想完全膨胀面积比，结合喷管喉道面积得到非矢量的二元矢量喷管流道；S2、根据目标气动矢量角，将上侧、下侧调节板向上或向下偏转目标矢量角度；S3、当上侧、下侧调节板向上或向下偏转后，一侧调节板的末端穿过中线，则控制该侧调节板的末端处于中线位置，将另一侧调节板偏转固定角度β。3.根据权利要求2所述的扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，其特征在于，S3中，角度β通过流场仿真，从气动矢量角随一侧调节板角度变化的曲线中插值得到。4.根据权利要求3所述的扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，其特征在于，S3中，当上侧、下侧调节板向上或向下偏转后，若上侧或下侧调节板的末端均未穿过中线，则正常偏转目标矢量角度。5.根据权利要求1至4任一项所述的扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，其特征在于，所述方法适用于收敛段和扩张段分别采用液压作动筒控制的二元矢量喷管。2CN113638820A说明书1/3页一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法技术领域[0001]本公开涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法。背景技术[0002]随着对飞机机动性及隐身性能要求的不断提高，便于与飞机后机身一体化设计，同时兼顾红外隐身性能与机动性能的二元矢量喷管得到越来越多的重视。二元矢量喷管的矢量推力一般是依靠扩张段调节板的偏转来实现。[0003]传统的机械调节式二元矢量喷管在实现矢量偏转时,一般控制上、下侧扩张段调节板在非矢量位置下同时向一侧偏转相同角度，使得几何矢量角达到期望的气动矢量角。在整个飞机的飞行包线中,由于飞行工况的不同,气流参数的不同,为保证气流在喷管中完全膨胀以减小推力损失,二元矢量喷管的喉道面积和矢量角度会随着飞行工况的变化不断调整。当喷管处于某种小喉道面积、大矢量角的飞行工况时,传统的二元矢量喷管实现矢量偏转的控制方式就会导致一侧扩张段调节板末端就会越过喷管中心线。如果对扩张段调节板末端的运动没有约束,那么当扩张段作调节板动筒失控时,就存在上下两侧扩张段调节板相撞的风险,导致喷管的损伤,影响飞机的飞行安全。发明内容[0004]有鉴于此，本公开实施例提供一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，该方法针对收敛段和扩张段分别采用液压作动筒控制的二元矢量喷管，可以避免因扩张段调节板作动筒（以下简称为A9作动筒，A9为航空发动机喷管扩张段的简称）失控导致的上、下侧调节板相撞的问题；同时可以缩短A9作动筒行程，达到减重的目的。[0005]为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种扩张段调节板不过中线的二元矢量喷管矢量实现方法，包括：将一侧的扩张段调节板末端位置约束在中线位置，增大另一侧扩张段调节板的偏转角度，增大喷管面积比，使喷管内气流从完全膨胀状态转换为过膨胀状态，通过位置约束侧调节板气流分离，实现扩张段调节板在不过中线的条件下达到目标气动矢量角。[0006]