一种飞行器进气道的安装结构转让专利

申请号 : CN202111095149.9

文献号 : CN113697117B

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发明人 : 刘庆王辉朱璇李志杰雷琪王博哲范开春

申请人 : 湖北航天技术研究院总体设计所

摘要 :

本发明涉及一种飞行器进气道的安装结构,其包括:机身,其包括机身前部、机身本体和机身后部;进气道,其位于所述机身前部和所述机身本体的一侧,所述进气道的后部与所述机身后部固定,所述进气道的侧边设有多个调节孔,通过竖直固定件穿过所述调节孔将所述侧边与所述机身本体连接,所述调节孔的内轮廓尺寸大于所述竖直固定件的横截面的尺寸,因此,进气道与机身连接处留有空间供进气道热变形移动,满足进气道与机身的热变形匹配安装。

权利要求 :

1.一种飞行器进气道的安装结构,其特征在于,其包括:

机身(1),其包括机身前部(101)、机身本体(102)和机身后部(103);

进气道(2),其位于所述机身前部(101)和所述机身本体(102)的一侧,所述进气道(2)的后部与所述机身后部(103)固定,所述进气道(2)的侧边(23)设有多个调节孔(24),通过竖直固定件(4)穿过所述调节孔(24)将所述侧边(23)与所述机身本体(102)连接,所述调节孔(24)的内轮廓尺寸大于所述竖直固定件(4)的横截面的尺寸;

所述机身后部(103)的内部设有隔离段(3),所述隔离段(3)通过第一固定件(10)与所述机身后部(103)的后安装框(105)固定,所述进气道(2)的后部具有后部法兰(26),所述后部法兰(26)通过第二固定件(11)与隔离段(3)固定;

所述后安装框(105)靠近所述进气道(2)的一侧设有后防热板(12),且所述后防热板(12)包括后防热板本体(121)和弯曲部(122),所述弯曲部(122)位于所述后防热板本体(121)靠近所述后部法兰(26)的一侧,且所述弯曲部(122)自与所述后防热板本体(121)连接处朝向靠近所述隔离段(3)的一侧弯曲。

2.如权利要求1所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述机身本体(102)具有前安装框(104),所述前安装框(104)为U型开口结构,所述前安装框(104)的内部横向穿设有导向轴(7);

所述进气道(2)的前部具有前部法兰(21),所述前部法兰(21)设有导向孔(22),所述前部法兰(21)插入所述前安装框(104)内,且所述导向轴(7)穿过所述导向孔(22),沿所述导向轴(7)的长度方向,所述前安装框(104)开口的尺寸大于所述前部法兰(21)的厚度。

3.如权利要求2所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述前安装框(104)内部设有前防热板(6),所述前防热板(6)外轮廓的尺寸与所述前安装框(104)内轮廓的尺寸相适配,所述前防热板(6)的两边均往所述前安装框(104)外凸伸,且分别朝相互远离的方向弯曲将所述前安装框(104)的两边包裹,所述前部法兰(21)和所述导向轴(7)均位于所述前防热板(6)内。

4.如权利要求3所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述进气道(2)与所述机身前部(101)接触处设有第一防隔热层(8)。

5.如权利要求4所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述前部法兰(21)靠近所述机身前部(101)的一侧设有前部蒙皮(25),所述前部蒙皮(25)分别与所述前防热板(6)和第一防隔热层(8)贴合。

6.如权利要求5所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述第一防隔热层(8)设有凹槽(9),所述凹槽(9)供所述前部蒙皮(25)插入,且所述凹槽(9)的底面与所述前部蒙皮(25)贴合,所述凹槽(9)的侧壁与所述前部蒙皮(25)之间留有空间用于供所述前部蒙皮(25)热变形移动。

7.如权利要求1所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述机身本体(102)与所述进气道(2)之间设有第二防隔热层(5),所述竖直固定件(4)穿过所述调节孔(24)将所述侧边(23)、所述第二防隔热层(5)和所述机身本体(102)连接。

8.如权利要求1所述的飞行器进气道的安装结构,其特征在于:

所述调节孔(24)沿所述进气道(2)长度方向的尺寸大于所述调节孔(24)沿所述进气道(2)宽度方向的尺寸。

说明书 :

一种飞行器进气道的安装结构

技术领域

[0001] 本发明涉及飞行器进气道领域,特别涉及一种飞行器进气道的安装结构。

背景技术

[0002] 冲压发动机是飞行器的核心部件,主要由进气道、隔离段、燃烧室和尾喷管构成。高速迎面气流经进气道减速增压,直接进入燃烧室与燃料混合燃烧,产生的高温燃气经尾喷管膨胀加速后排出,从而产生推力。进气道作为冲压发动机的关键部件之一,决定着自由来流的能量转换效率以及燃烧室来流的流场品质。
[0003] 相关技术中,当前新型的飞行器进气道与机身常采用一体化的设计理念,飞行器在高速飞行时,暴露在大气中的进气道受到严酷的气动热载荷和气动力载荷作用。进气道在高温加热下温度急剧上升,高温下的进气道容易发生热变形,进气道与飞行器机身的热变形匹配安装是进气道安装的一大难点。如何实现进气道与机身的可靠安装,满足热变形的要求,是飞行器进气道工程应用中的关键技术。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种飞行器进气道的安装结构,以解决相关技术中进气道与飞行器机身的热变形匹配安装难的问题。
[0005] 第一方面,提供了一种飞行器进气道的安装结构,其包括:机身,其包括机身前部、机身本体和机身后部;进气道,其位于所述机身前部和所述机身本体的一侧,所述进气道的后部与所述机身后部固定,所述进气道的侧边设有多个调节孔,通过竖直固定件穿过所述调节孔将所述侧边与所述机身本体连接,所述调节孔的内轮廓尺寸大于所述竖直固定件的横截面的尺寸。
[0006] 一些实施例中,所述机身后部的内部设有隔离段,所述隔离段通过第一固定件与所述机身后部的后安装框固定,所述进气道的后部具有后部法兰,所述后部法兰通过第二固定件与隔离段固定。
[0007] 一些实施例中,所述后安装框靠近所述进气道的一侧设有后防热板,且所述后防热板包括后防热板本体和弯曲部,所述弯曲部位于所述后防热板本体靠近所述后部法兰的一侧,且所述弯曲部自与所述后防热板本体连接处朝向靠近所述隔离段的一侧弯曲。
[0008] 一些实施例中,所述机身本体具有前安装框,所述前安装框为U型开口结构,所述前安装框的内部横向穿设有导向轴;所述进气道的前部具有前部法兰,所述前部法兰设有导向孔,所述前部法兰插入所述前安装框内,且所述导向轴穿过所述导向孔,沿所述导向轴的长度方向,所述前安装框开口的尺寸大于所述前部法兰的厚度。
[0009] 一些实施例中,所述前安装框内部设有前防热板,所述前防热板外轮廓的尺寸与所述前安装框内轮廓的尺寸相适配,所述前防热板的两边均往所述前安装框外凸伸,且分别朝相互远离的方向弯曲将所述前安装框的两边包裹,所述前部法兰和所述导向轴均位于所述前防热板内。
[0010] 一些实施例中,所述进气道与所述机身前部接触处设有第一防隔热层。
[0011] 一些实施例中,所述前部法兰靠近所述机身前部的一侧设有前部蒙皮,所述前部蒙皮分别与所述前防热板和第一防隔热层贴合。
[0012] 一些实施例中,所述第一防隔热层设有凹槽,所述凹槽供所述前部蒙皮插入,且所述凹槽的底面与所述前部蒙皮贴合,所述凹槽的侧壁与所述前部蒙皮之间留有空间用于供所述前部蒙皮热变形移动。
[0013] 一些实施例中,所述机身本体与所述进气道之间设有第二防隔热层,所述竖直固定件穿过所述调节孔将所述侧边、所述第二防隔热层和所述机身本体连接。
[0014] 一些实施例中,所述调节孔沿所述进气道长度方向的尺寸大于所述调节孔沿所述进气道宽度方向的尺寸。
[0015] 本发明提供的技术方案带来的有益效果包括:
[0016] 本发明实施例提供了一种飞行器进气道的安装结构,由于机身包括机身前部、机身本体和机身后部,进气道的后部与机身后部固定,进气道的侧边设有多个调节孔,竖直固定件穿过调节孔将侧边与机身本体连接,调节孔的内轮廓尺寸大于竖直固定件的横截面的尺寸,调节孔留有空间供进气道横向或者侧向移动,当进气道受热时,进气道可相对机身在横向和侧向热变形移动,因此,进气道与机身连接处留有空间供进气道热变形移动,满足进气道与机身的热变形匹配安装。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明实施例提供的一种飞行器进气道的安装结构的进气道安装到飞行器的示意图;
[0019] 图2为本发明实施例提供的一种飞行器进气道的安装结构的进气道的结构示意图;
[0020] 图3为图1中A‑A的剖视图;
[0021] 图4为图3中B‑B的剖视图;
[0022] 图5为图3中C处的放大图;
[0023] 图6为图4中D处的放大图;
[0024] 图7为图4中E处的放大图。
[0025] 图中:
[0026] 1、机身;101、机身前部;102、机身本体;103、机身后部;104、前安装框;105、后安装框;2、进气道;21、前部法兰;22、导向孔;23、侧边;24、调节孔;25、前部蒙皮;26、后部法兰;27、安装孔;3、隔离段;31、安装板;4、竖直固定件;5、第二防隔热层;6、前防热板;7、导向轴;
8、第一防隔热层;9、凹槽;10、第一固定件;11、第二固定件;12、后防热板;121、后防热板本体;122、弯曲部。

具体实施方式

[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0028] 本发明实施例提供了一种飞行器进气道的安装结构,其能解决相关技术中进气道与飞行器机身的热变形匹配安装难的问题。
[0029] 参见图1、图2和图5所示,为本发明实施例提供的一种飞行器进气道的安装结构,其可以包括:机身1,机身1可以由三部分组成,分别为机身前部101、机身本体102和机身后部103;进气道2,进气道2可以位于机身前部101和机身本体102的一侧,本实施例中,进气道2安装于机身前部101和机身本体102的下方,其他实施例中,进气道2可以安装于机身前部
101和机身本体102的其他位置,进气道2的后部可以与机身后部103固定,进气道2的侧边23可以设有多个调节孔24,本实施例中,进气道2具有左、右两个侧边23,左、右两个侧边23分别设有两个调节孔24,其他实施例中,左、右两个侧边23可以分别设有其他数量的调节孔
24,可以通过竖直固定件4穿过调节孔24将侧边23与机身本体102连接,上述连接方式将侧边23与机身本体102在竖直方向固定,调节孔24的内轮廓尺寸大于竖直固定件4的横截面尺寸,即调节孔24与竖直固定件4留有空隙,当进气道2受热变形时,进气道2可以沿留有空隙的方向移动,实现进气道2与机身1热变形匹配的安装,因此,进气道2与机身1连接处留有空间供进气道2热变形移动,满足进气道2与机身1的热变形匹配安装。
[0030] 参见图1和图6所示,在一些实施例中,机身后部103的内部可以设有隔离段3,隔离段3的内型腔可以与进气道2的进气型腔连通,隔离段3可以通过第一固定件10与机身后部103的后安装框105固定,本实施例中,隔离段3的外壁上可以凸伸有安装板31,且安装板31可以与所述后安装框105交叉接触,通过第一固定件10将安装板31与后安装框105固定,其他实施例中,可以由其他的结构将隔离段3与后安装框105固定,进气道2的后部具有后部法兰26,后部法兰26上可以设有多个安装孔27,本实施例中,后部法兰26上设有四个安装孔
27,其他实施例中,后部法兰26上可以设有其他数量的安装孔27,可以通过第二固定件11穿过安装孔27将后部法兰26与隔离段3固定,本实施例中,通过第二固定件11穿过安装孔27将后部法兰26与隔离段3上的安装板31固定,通过这样的固定方式可以将进气道2的后部与机身后部103间接固定在一起,可以避免进气道2与机身后部103直接接触,避免进气道2的热量传递到机身后部103上,增加进气道2的热密封性。
[0031] 参见图1和图6所示,在一些实施例中,后安装框105靠近进气道2的一侧可以设有后防热板12,后防热板12可以隔绝热量的传动,后防热板12可以包括后防热板本体121和弯曲部122,弯曲部122可以位于后防热板本体121靠近后部法兰26的一侧,并且弯曲部122可以是自与后防热板本体121连接处朝向靠近隔离段3的安装板31的方向弯曲,同时弯曲部122一直弯曲延伸到与隔离段3的安装板31贴合,弯曲部122可以将后部法兰26与后安装框
105隔开,可以增加进气道2的热密封性,进一步隔绝进气道2的热量传递到机身后部103上。
[0032] 参见图2和图7所示,在一些实施例中,机身本体102可以具有前安装框104,前安装框104的结构可以是U型开口的结构,前安装框104的内部可以横向穿设有至少一个导向轴7,本实施例中,导向轴7为长杆状;进气道2的前部可以具有前部法兰21,前部法兰21可以设有至少一个导向孔22,并且导向孔22的数量与导向轴7相同,导向孔22设置的位置与导向轴
7的位置一一对应,前部法兰21可以插入到前安装框104内,每个导向轴7可以穿过一个导向孔22,本实施例中,前安装框104的内部横向穿设有三个导向轴7,前部法兰21设有与三个导向轴7的位置一一对应的三个导向孔22,当前部法兰21插入到前安装框104内时,每个导向轴7穿过对应的一个导向孔22,其他实施例中,可以设有其他数量的导向轴7和导向孔22,沿导向轴7的长度方向,前安装框104开口的尺寸可以大于前部法兰21的厚度,前部法兰21的厚度是指前部法兰21沿导向轴7的长度方向的尺寸,上述结构中前安装框104与前部法兰21之间留有空隙可以供前部法兰21热变形移动,并且前部法兰21穿设有导向轴7,前部法兰21可以沿导向轴7的长度方向热变形移动,因此,当进气道2受热变形时,进气道2可以沿导向轴7的长度方向热变形移动,进一步满足进气道2的热变形匹配。
[0033] 参见图7所示,在一些实施例中,前安装框104的内部可以设有前防热板6,前防热板6的外轮廓的尺寸可以与前安装框104内轮廓的尺寸相适配,即前防热板6的形状也是U型开口的结构,前防热板6嵌入前安装框104内,前防热板6的两边均往前安装框104外凸伸,并且前防热板6的两边分别朝互相远离的方向弯曲将前安装框104的两边包裹,将前安装框104的两边包裹后继续朝靠近机身本体102的方向折弯,使前防热板6与机身前部101贴合,前部法兰21和导向轴7均位于前防热板6内,导向轴7穿设于前防热板6、前部法兰21和前安装框104,前防热板6可以将前安装框104与前部法兰21隔开,避免前部法兰21的热量传递到前安装框104上,增加进气道2安装的热气密性,并且前防热板6的两边均弯曲将前安装框
104的两边包裹,以及前防热板6与机身前部101贴合,可以进一步增加进气道2安装的热气密性。
[0034] 参见图1和图7所示,在一些实施例中,进气道2与机身前部101的接触处可以设有第一防隔热层8,第一防隔热层8可以阻隔热量的传递,可以防止进气道2的热量传递到机身前部101,可以进一步增加进气道2安装的热气密性。
[0035] 参见图2和图7所示,在一些实施例中,前部法兰21靠近机身前部101的一侧可以设有前部蒙皮25,前部蒙皮25的一侧与前部法兰21固定,前部蒙皮25的另一侧可以分别与前防热板6和第一防隔热层8紧密贴合,前部蒙皮25的直接功用是形成流线型的外表面,并保证气动外形,提升热密封可靠性。
[0036] 参见图7所示,在一些实施例中,第一隔热层可以设有凹槽9,凹槽9可以供前部蒙皮25插入,并且凹槽9的底面可以与前部蒙皮25贴合,凹槽9的侧壁与前部蒙皮25之间可以留有空间,该空间可以供前部蒙皮25受热变形移动,通过这种方式匹配前部蒙皮25的热变形,本实施例中,凹槽9位于进气道2长度方向上的侧壁与前部蒙皮25之间留有空间,当前部蒙皮25受热变形时,前部蒙皮25可以沿进气道2的长度方向热变形移动,其他实施例中,可以是凹槽9位于进气道2宽度方向上的侧壁与前部蒙皮25之间留有空间,当前部蒙皮25受热变形时,前部蒙皮25可以沿进气道2的宽度方向热变形移动,或者凹槽9的侧壁均与前部蒙皮25之间留有空间,前部蒙皮25可以沿进气道2的长度和宽度方向热变形移动,并且前部蒙皮25热变形移动后可以与前防热板6和第一防隔热层8贴合得更紧密,因此,可以增加前部蒙皮25的热变形匹配性,以及增加进气道2前端的热密性。
[0037] 参见图3和图4所示,在一些实施例中,机身本体102与进气道2之间可以设有第二防隔热层5,第二防隔热层5可以起到隔绝热量传递的作用,竖直固定件4可以穿过调节孔24,将进气道2的侧边23、第二防隔热层5和机身本体102连接,在竖直方向上约束进气道2,使进气道2在竖直方向固定,第二防隔热层5可以防止进气道2上的热量传递到机身本体
102,进一步增加进气道2的安装的热密性。
[0038] 参见图2和图5所示,在一些实施例中,调节孔24沿进气道2长度方向的尺寸可以大于调节孔24沿进气道2宽度方向的尺寸,本实施例中,调节孔24的形状可以是腰型孔,并且腰型孔中长度较长的边沿进气道2的长度方向布置,进气道2可以往进气道2的长度和宽度方向热变形移动,并且沿进气道2长度方向预留的变形空间大于沿气道宽度方向预留的变形空间,这样的结构可以在满足进气道2沿长度和宽度方向热变形量的同时,还可以保证进气道2安装结构的稳定性,其他实施例中,可以根据进气道2在高温下沿进气道2长度方向的变形量和沿进气道2宽度方向的变形量,来设计调节孔24的具体尺寸大小,可以在满足进气道2与机身1的热匹配安装的同时,还可以增加进气道2的热密封性和使进气道2安装得更稳定。
[0039] 本发明实施例提供的一种飞行器进气道的安装结构的原理为:
[0040] 由于机身1可以包括机身前部101、机身本体102和机身后部103,机身前部101和机身本体102的一侧可以安装有进气道2,进气道2的后部可以与机身后部103固定,进气道2的两个侧边23上可以分别设有两个调节孔24,调节孔24的形状可以是腰型孔的形状,并且腰型孔中长度较长的边沿侧边23的长度方向布置,侧边23与进气道2本体之间可以设置有第二防隔热层5,可以通过竖直固定件4穿过调节孔24将侧边23与第二防隔热层5和机身本体102连接,可以约束进气道2在竖直方向上的移动,调节孔24的内轮廓尺寸可以大于竖直固定件4的横截面的尺寸,竖直固定件4与调节孔24之间留有空隙,该空隙可以供进气道2热变形移动,因此,当进气道2在高温下时,进气道2可以沿进气道2长度和宽度方向热变形移动,实现进气道2与机身1的热变形匹配安装。
[0041] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042] 需要说明的是,在本发明中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0043] 以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。