本申請涉及噴氣推進裝置,特別是涉及噴氣推進裝置的加力燃燒室及其變幾何突擴火焰穩定器。
背景技術:
1、加力燃燒室是軍用航空發動機中的關鍵組件,旨在通過瞬時大幅提升推力,以支持飛機執行短距起飛、空中機動和超音速巡航等任務。為了實現這些目標,加力燃燒室必須具備低流阻損失和高可靠的火焰穩定性,這是技術發展的核心。
2、相關技術中,加力燃燒室采用幾何結構固定設計的火焰穩定器,這種設計雖然在一定程度上滿足了基本的功能需求,但也存在顯著的局限性。具體而言,這種火焰穩定器在流道中占據較大空間,即使在不需要加力工作時,也會導致發動機面臨顯著的流阻損失。這一問題不僅影響了發動機的整體效率,也限制了其性能的進一步提升。
技術實現思路
1、基于此,有必要針對火焰穩定器在流道中占據較大空間的問題,提供一種噴氣推進裝置的加力燃燒室及其變幾何突擴火焰穩定器。
2、一種變幾何突擴火焰穩定器,所述變幾何突擴火焰穩定器用于設置在加力燃燒室內,所述變幾何突擴火焰穩定器包括:
3、轉動連接的第一側板和第二側板;
4、噴油桿,設置在所述第一側板和所述第二側板之間,所述噴油桿沿第一方向依次開設有多個噴嘴,至少一個所述噴嘴內開設有噴油通道,所述第一方向為所述第一側板和所述第二側板的轉動軸線方向;
5、兩個伸縮組件,分別設置在所述噴油通道沿第二方向的兩端,且與所述噴油通道的兩端對應連通,兩個所述伸縮組件遠離所述噴油通道的端部分別與所述第一側板和所述第二側板連接,所述第二方向為從所述第一側板至所述第二側板的方向;
6、所述變幾何突擴火焰穩定器具有加力狀態和非加力狀態,在加力狀態時,所述噴油桿向所述噴油通道內噴油,兩個所述伸縮組件分別向相互遠離的一側伸長,以使得所述第一側板和所述第二側板向相互遠離的一側轉動;在非加力狀態時,兩個所述伸縮組件縮回,以使得所述第一側板和所述第二側板向相互靠近的一側轉動。
7、在其中一個實施例中,其中一個所述伸縮組件包括第一缸體,所述第一缸體設置在所述噴嘴靠近所述第一側板一側,所述第一缸體內設置有第一活塞,所述第一活塞的活塞桿伸出至所述第一缸體外,以與所述第一側板連接;
8、另一個所述伸縮組件包括第二缸體,所述第二缸體設置在所述噴嘴靠近所述第二側板一側,所述第二缸體內設置有第二活塞,所述第二活塞的活塞桿伸出至所述第二缸體外,以與所述第二側板連接;
9、所述第一缸體和所述第二缸體分別與所述噴油通道沿第二方向的兩端連通。
10、在其中一個實施例中,所述第一側板靠近所述第二側板的一側開設有第一滑道,所述第一滑道的延伸方向與所述轉動軸線垂直,所述第一活塞的活塞桿與所述第一滑道滑動連接;
11、所述第二側板靠近所述第一側板的一側開設有第二滑道,所述第二滑道的延伸方向與所述轉動軸線垂直,所述第二活塞的活塞桿與所述第二滑道滑動連接。
12、在其中一個實施例中,所述伸縮組件包括:
13、第一彈性件,套設在所述第一活塞的活塞桿外,所述第一彈性件的一端與所述第一活塞抵接,另一端與所述第一缸體的內壁抵接;
14、第二彈性件,套設在所述第二活塞的活塞桿外,所述第二彈性件的一端與所述第二活塞抵接,另一端與所述第二缸體的內壁抵接。
15、在其中一個實施例中,所述火焰穩定器包括用于與所述燃燒室的側壁連接的固定支板,兩個所述側板分別轉動連接在所述固定支板沿第二方向的兩側,所述噴油桿與所述固定支板均沿第一方向延伸,所述噴油桿固定在所述固定支板上。
16、在其中一個實施例中,所述固定支板包括間隔設置的第一板和第二板,所述第一板和第二板均為同軸設置的弧形結構,所述第一板位于所述第二板的內側,且所述第一板沿周向的兩端伸出至所述第二板外;
17、所述第一側板和所述第二側板分別具有弧形端,所述第一側板和所述第二側板的弧形端分別從所述第二板沿周向的兩端插入至所述第一板和所述第二板之間。
18、在其中一個實施例中,多個所述噴嘴包括第一噴嘴和第二噴嘴,所述第一噴嘴內開設有封閉的所述噴油通道,所述第二噴嘴上開設有用于向所述燃燒室內噴油的第一噴射口,所述第一噴射口為離心式噴射口或者直射式噴射口。
19、在其中一個實施例中,多個所述噴嘴包括第三噴嘴,所述第三噴嘴內開設有與所述噴油通道連通的第二噴射口,所述第二噴射口的噴射方向與所述噴油通道的延伸方向垂直,且所述第二噴射口朝向高速來流的方向,所述第二噴射口為離心式噴射口或者直射式噴射口。
20、在其中一個實施例中,相鄰兩個噴嘴之間的間距為10mm-100mm。
21、一種噴氣推進裝置加力燃燒室,包括燃燒室和變幾何突擴火焰穩定器,所述燃燒室的側壁包括第一側壁段和第二側壁段,所述第一側壁段的內徑小于所述第二側壁段的內徑,所述變幾何突擴火焰穩定器設置在第一側壁段上。
22、上述噴氣推進裝置的加力燃燒室及其變幾何突擴火焰穩定器,變幾何突擴火焰穩定器設置在加力燃燒室內,當加力燃燒室工作時,噴油桿向噴油通道內噴油,在油壓作用下使得兩個伸縮組件分別向相互遠離的一側伸長,以使得第一側板和所述第二側板向相互遠離的一側轉動,即第一側板和所述第二側板之間形成v型槽,v型槽有利于穩定火焰,確保燃燒過程的穩定性與可靠性。當不需要加力燃燒室工作時,所述伸縮組件帶動第一側板和所述第二側板向相互靠近的一側轉動,以使得第一側板和第二側板合攏,進而能夠有效減小加力燃燒室的氣動阻力,降低了非加力狀態下的流阻損失。
1.一種變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,所述變幾何突擴火焰穩定器用于設置在加力燃燒室內,所述變幾何突擴火焰穩定器包括:
2.根據權利要求1所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,所述第一側板靠近所述第二側板的一側開設有第一滑道,所述第一滑道的延伸方向與所述轉動軸線垂直,所述第一活塞的活塞桿與所述第一滑道滑動連接;
4.根據權利要求2所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,所述伸縮組件包括:
5.根據權利要求4所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,所述火焰穩定器包括用于與所述燃燒室的側壁連接的固定支板,所述第一側板和所述第二側板分別轉動連接在所述固定支板沿第二方向的兩側,所述噴油桿與所述固定支板均沿第一方向延伸,所述噴油桿固定在所述固定支板上。
6.根據權利要求5所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,所述固定支板包括間隔設置的第一板和第二板,所述第一板和第二板均為同軸設置的弧形結構,所述第一板位于所述第二板的內側,且所述第一板沿周向的兩端伸出至所述第二板外;
7.根據權利要求1所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,多個所述噴嘴包括第一噴嘴和第二噴嘴,所述第一噴嘴內開設有封閉的所述噴油通道,所述第二噴嘴上開設有用于向所述燃燒室內噴油的第一噴射口,所述第一噴射口為離心式噴射口或者直射式噴射口。
8.根據權利要求1所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,多個所述噴嘴包括第三噴嘴,所述第三噴嘴內開設有與所述噴油通道連通的第二噴射口,所述第二噴射口的噴射方向與所述噴油通道的延伸方向垂直,且所述第二噴射口朝向高速來流的方向,所述第二噴射口為離心式噴射口或者直射式噴射口。
9.根據權利要求1所述的變幾何突擴火焰穩定器,其特征在于,相鄰兩個噴嘴之間的間距為10mm-100mm。
10.一種噴氣推進裝置的加力燃燒室,其特征在于,包括燃燒室和權利要求1-9任意一項所述變幾何突擴火焰穩定器,所述燃燒室的側壁包括第一側壁段和第二側壁段,所述第一側壁段的內徑小于所述第二側壁段的內徑,所述變幾何突擴火焰穩定器設置在第一側壁段上。