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一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构及方法
申请号	CN202311765759.4	申请日	2023-12-20	公开(公告)号	CN117803460A	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	南京航空航天大学;			发明人	罗连潭; 张天宏; 黄向华;
摘要	本发明涉及一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构及方法，属于航空发动机后涵道引射器技术领域。本发明公开的涵道调节机构，包括：涡轮内机匣(1)、中介机匣(2)、从动密封片(3)、主动片(4)、滑块 (5)、双杆钝角球关节(6)、液压连杆 (7)、作动环(8)、液压作动筒(9)、冲压流道外机匣(10)，所述双杆钝角球关节(6)密封安装在冲压流道外机匣(10)的斜面上，所述双杆钝角球关节(6)一端铰接滑块(5)并安装在主动片(4)的滑轨上，另一端通过液压连杆(7)和作动环(8)由液压作动筒(9)驱动。本发明利用双杆钝角球关节的球面实现密封，借助冲压圆弧面的斜面充分利用双杆钝角球关节的大摆动角，实现引射器从全开到关闭的无级调节，利用连杆拉力抵消部分或全部气动力，力效较大。
权利要求	1.一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构，包括：涡轮内机匣(1)、中介机匣(2)、从动密封片(3)、主动片(4)、滑块(5)、双杆钝角球关节(6)、液压连杆(7)、作动环(8)、液压作动筒(9)、冲压流道外机匣(10)，所述主动片(4)和从动密封片(3)周向交错分布，并分别铰接在中介机匣(2)端部的铰点上，所述双杆钝角球关节(6)包括球支座(64)与依次固连的第一杆(61)、球(62)和第二杆(63)，所述双杆钝角球关节(6)的第一杆(61)铰接滑块(5)并安装在主动片(4)的滑轨(41)上，双杆钝角球关节(6)的第二杆(63)通过液压连杆(7)链接到作动环(8)上，所述作动环(8)用于定心定位，并固连在液压作动筒(9)的作动杆上，所述液压作动筒(9)安装在冲压流道外机匣(10)上，所述的主动片(4)、滑块(5)和双杆钝角球关节(6)构成曲柄导杆机构；所述第一杆(61)和第二杆(63)构成钝角，度数范围为[100°，170°]，用于减少旋转过程第二杆(63)的轴向占用空间，所述第一杆(61)和第二杆(63)的比值为b，且b∈[1，2]，用于省力，所述双杆钝角球关节(6)可沿底座法线摆动±θ3，行程角θ3大小为40°～60°，所述双杆钝角球关节(6)密封安装在冲压流道外机匣(10)的圆弧斜面上，构造用于充分利用斜面增加双杆钝角球关节(6)的摆动角θ3的利用率，以实现涵道调节机构的全开或全闭，所述双杆钝角球关节(6)的球支座(64)底部加工有与冲压流道外机匣(10)圆弧曲面接触的密封面，以实现双杆钝角球关节(6)和冲压流道外机匣(10)的圆弧面紧密配合，所述球支座(64)上加工有定位凸台，用于定位在冲压流道外机匣(10)的安装孔上；所述主动片(4)上的滑轨(41)长度S1小于主动片(4)长度S2，用于保证涡轮模式接触面光滑；所述涵道调节机构应用在变循环发动机和TBCC的涵道引射器上，应用在TBCC后涵道引射器上时，TBCC的内涵道为涡轮流道，TBCC的外涵道为冲压流道，并由周向多片主动片(4)和从动密封片(3)实现涡轮流道打开到涡轮流道关闭的连续切换，所述主动片(4)和从动密封片(3)交叉周向环状中心对称分布，所述主动片(4)数量为6～20片，所述从动密封片(3)数量为6～20片，所述液压作动筒(9)周向环状中心对称布局3～6个，所述作动环(8)数量为 1个；所述液压作动筒(9)通过液压伺服系统和位移传感器反馈精准控制作动杆上作动环(8)的滑动位移，从而驱动与液压连杆(7)铰链的双杆钝角球关节(6)旋转运动，旋转运动通过滑块(5)转换为主动片(4)的摆动运动，从而实现涵道调节机构的全开或全闭。 2.如权利要求1所述的一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构的精确控制方法，其特征在于，具有如下步骤： ①设计机构几何约束：所述主动片(4)铰接在中介机匣(2)端部的铰点A上，所述双杆钝角球关节(6)的球(62)为D点，所述第一杆(61)和滑块(5)的铰点为C，在冲压模式下，约束为ΔACD为∠ACD为直角的直角三角形，在涡轮模式下，第一杆(61)和AD线近重合； ②巧妙的建立辅助几何约束条件：做双杆钝角球关节(6)第一杆(61)端部的铰点C在AD上的投影B点，从而让ΔACB和ΔCDB构成直角三角形； ③确定几何约束方程：对ΔACB和ΔCDB用三角函数求解出双杆钝角球关节(6)旋转角θ2和主动片(4)摆动角θ1的约束关系式，且θ2≤2×θ3，即不能超过行程角，设定AD＝L5，CD＝L2，对ΔCDB使用正弦和余弦函数有 BC＝L2·sinθ2，BD＝L2·cosθ2 (1) 由ΔABC为直角三角形，利用反正切函数，有， θ1＝∠BAC＝＝arctan(BC/AB)＝arctan(L2·sinθ2/(L5‑L2·cosθ2) (2)④单调精确控制：θ1随θ2单调递增变化，可以通过θ2的精准控制，实现θ1的精准控制。 3.如权利要求1所述的一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构的力学分析方法，其特征在于，具有如下步骤： ①巧妙选择力的分析点：选择双杆钝角球关节(6)和滑块(5)的链接铰点C为力的分析主点，选择双杆钝角球关节(6)的球(62)D点为辅助分析点； ②分析力的方向：设定AD＝L5，CD＝L2，F3为作用在铰点C上的液压杆力，F4为作用在第一杆(61)CD的拉力，F2为滑块(5)作用在主动片(4)铰点D处的拉力，用于平衡气体作用在主动片(4)上的气动力Fair，F2的反作用力为F2’，F5为液压作动筒的水平作用力，杆上的力只能垂直于杆或者沿着杆，所以F4沿着第一杆(61)，F3垂直于第一杆(61)，过C点做F2的平行线交AD于K点，由ΔACK为直角三角形，得∠KCD＝90°‑θ1‑θ2； ③力的平衡分析：铰点C在与主动片(4)AC线上受力平衡有 F3·cos(90°‑θ2‑θ1)＝F4·sin(90°‑θ2‑θ1)+f (3) 铰点C在与CK线垂直的方向上受力平衡，且利用Fair力及其力臂Lair的力矩平衡，有L6/2·Fair/L4＝‑F2＝F2’＝F4·cos(90°‑θ2‑θ1)+F3·sin(90°‑θ2‑θ1) (4)由于采用滚动摩擦代替滑动摩擦，所以Fair＞＞f，f可忽略，且利用在冲压模式下，约束为ΔACD为∠ACD为直角的直角三角形，设θm＝θ1最大度数，可以求解AC边的长度L4，有L2＝L5·sin(θm) (5) L4＝L5·cos(θm)‑L2·cos(θ2+θ1)＝L5·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)) (6)得到F3＝L6/2·Fair/(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1))/L5·sin(90°‑θ2‑θ1) (7)假设第一杆(61)和第二杆(63)满足CD＝b×ED，且F5与DE杆夹角为θ4，由于CD杆和DE杆固连，则有θ4＝θ0‑θ2，其中θ0由尺寸决定的某一常数，且θ0∈[90°，120°]，则有F5＝b·F3/sin(θ0‑θ2)＝b/2·Fair·L6/L5·sin(90°‑θ2‑θ1)/(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1))) (8) 力效为a＝Fair/F5＝2/b·L5/L6·(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)))/sin(90°‑θ2‑θ1) (9) 所述力效，满足a≥0.5的设计要求，构造用于实现气动力到液压作动筒力的缩放省力。
说明书全文	一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构及方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构及方法，属于飞行器动力领域。背景技术 [0002] 作为高超声速飞行器用推进系统之一的涡轮基组合循环发动机(TBCC)由涡轮发动机和冲压发动机组合而成。因为涡轮发动机在低马赫数和冲压发动机在高马赫数均有各自的优势，TBCC将两种发动机组合起来，在远程、高速和快速打击方面具有明显的优势。 [0003] 高马赫数涡轮发动机多模态冲压燃烧室在工作过程中需要进行模态转换，在涡喷工况需关闭冲压涵道，在冲压工况需关闭涡喷涵道，传统的冲压燃烧室的设计手段无法实现冲压、涡喷模态无级可调，实现冲压燃烧室在高温状态下完成高效可靠的模态转换工作，目前我国针对可无级可调的导流式后涵道引射器设计技术，开展了具有高可靠性、高效率、满足强度要求的后涵道引射器调节结构构型研究。 [0004] 液压作动筒的的力和位移传递到后涵道引射器复杂调节机构的主动片上，传力杆需要穿透机匣，在传力点发生位移时，还要预留足够的空间，这势必导致流道内的高温高压气流泄露问题。针对力和位移传递的过程中的密封问题，公布号为CN103993983B的授权发明专利，提出一种变循环发动机可调机构中的平行进气式后涵道引射器，将作动筒放置于机匣外部，通过定点穿透机匣的密封连臂传递力和位移，有效地降低了作动机构对于流道气流的不利影响和漏气问题，但是该构型针对的是变循环发动机，由薄壁圆筒件构成的阀体，只能关闭外涵道，内涵道无法关闭，这项技术应用在串联式TBCC上尚有技术难度。公布号为CN 103939219 B的授权发明专利，提出一种变循环发动机可调机构中的模式转换阀，采用不定点连杆进行传力和位移，所导致的泄露问题，采用包裹液压作动筒的封气机匣解决流道漏气问题，存在的问题是在传递的力过大时需要直径很大的液压作动筒，增大了密封机匣对径向空间的占用，严重时会使得作动机构无法安装。 [0005] 后涵道引射器的复杂调节机构在模式转换过程，主动片上受到的气动力高达200kN，所需的液压作动筒直径高达60mm‑100mm，这势必会导致径向空间被占用，且发动机质量增加，严重时，调节机构无法安装。如何进行气动力到液压作动力的一个缩放，即高力效的传力是目前技术的一大难题。 [0006] 这就迫切需要发展相应的TBCC后涵道引射器调节机构来满足流道密封和大力效传力的性能需求，以推进无级可调的导流式后涵道引射器设计技术的发展。发明内容 [0007] 本发明的目的在于提供一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构及方法，旨在发展一款可实现流道密封和大力效传力的涵道调节机构，通过双杆钝角球关节实现球面密封的同时进行力和位移的传递，利用双杆钝角球关节所连接杆抵消气动负载力的部分或全部拉力，解决涵道调节机构的流道密封问题，以及气动力到液压作动力的缩放问题。 [0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0009] 一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构，包括：涡轮内机匣、中介机匣、从动密封片、主动片、滑块、双杆钝角球关节、液压连杆、作动环、液压作动筒、冲压流道外机匣，所述主动片和从动密封片周向交错分布，并分别铰接在中介机匣端部的铰点上，所述双杆钝角球关节包括球支座与依次固连的第一杆、球和第二杆，所述双杆钟角球关节的第一杆较接滑块并安装在主动片的滑轨上，双杆钝角球关节的第二杆通过液压连杆链接到作动环上，所述作动环用于定心定位，并固连在液压作动筒的作动杆上，所述液压作动筒安装在冲压流道外机匣上，所述的主动片、滑块和双杆钝角球关节构成曲柄导杆机构，主动片为曲柄导杆机构的导杆，双杆钝角球关节为曲柄导杆机构的曲柄； [0010] 所述第一杆和第二杆构成钝角，度数范围为[100°，170°]，用于减少旋转过程第二杆的轴向占用空间，所述第一杆和第二杆的比值为b，且b∈[1，2]，用于省力，所述双杆钝角球关节可沿底座法线摆动±θ3，行程角θ3大小为40°～60°，所述双杆钝角球关节密封安装在冲压流道外机匣的圆弧斜面上，构造用于充分利用斜面增加双杆钝角球关节的摆动角θ3的利用率，以实现涵道调节机构的全开或全闭，所述双杆钝角球关节的球支座底部加工有与冲压流道外机匣圆弧曲面接触的密封面，以实现双杆钝角球关节和冲压流道外机匣的圆弧面紧密配合，所述球支座上加工有定位凸台，用于定位在冲压流道外机匣的安装孔上； [0011] 所述主动片上的滑轨长度S1小于主动片长度S2，用于保证涡轮模式接触面光滑，使得冲压流道外机匣和主动片紧密密封接触； [0012] 所述涵道调节机构应用在变循环发动机和TBCC的涵道引射器上，应用在TBCC后涵道引射器上时，TBCC后涵道引射器包括冲压模式和涡轮模式两种模式，TBCC结构为串联模式，TBCC的内涵道为涡轮流道，TBCC的外涵道为冲压流道，并由周向多片主动片和从动密封片实现涡轮流道打开到涡轮流道关闭的连续切换，所述主动片和从动密封片交叉周向环状中心对称分布，所述主动片数量为6～20片，所述从动密封片数量为6～20片，所述液压作动筒周向环状中心对称布局3～6个，所述作动环数量为1个； [0013] 所述液压作动筒通过液压伺服系统和位移传感器反馈精准控制作动杆上作动环的滑动位移，所述位移传感器为LVDT(Linear Variable Displacement Transducer)等常用位移传感器，从而驱动与液压连杆铰链的双杆钝角球关节旋转运动，旋转运动通过滑块转换为主动片的摆动运动，从而实现涵道调节机构的全开或全闭。 [0014] 一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构的精确控制方法，其特征在于，具有如下步骤： [0015] ①设计机构几何约束：所述主动片铰接在中介机匣端部的铰点A上，所述双杆钝角球关节的球为D点，所述第一杆和滑块的铰点为C，在冲压模式下，约束为ΔACD为∠ACD为直角的直角三角形，在涡轮模式下，第一杆和AD线近重合； [0016] ②巧妙的建立辅助几何约束条件：做双杆钝角球关节第一杆端部的铰点C在AD上的投影B点，从而让ΔACB和ΔCDB构成直角三角形； [0017] ③确定几何约束方程：对ΔACB和ΔCDB用三角函数求解出双杆钝角球关节旋转角θ2和主动片摆动角θ1的约束关系式，且θ2≤2×θ3，即不能超过行程角，设定AD＝L5，CD＝L2，对ΔCDB使用正弦和余弦函数有 [0018] BC＝L2·sinθ2，BD＝L2·cosθ2 (1) [0019] 由ΔABC为直角三角形，利用反正切函数，有， [0020] θ1＝∠BAC＝＝arctan(BC/AB)＝arctan(L2·sinθ2/(L5‑L2·cosθ2) (2)[0021] ④单调精确控制：θ1随θ2单调递增变化，可以通过θ2的精准控制，实现θ1的精准控制。 [0022] 一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构的力学分析方法，其特征在于，具有如下步骤： [0023] ①巧妙选择力的分析点：选择双杆钝角球关节和滑块的链接铰点C为力的分析主点，选择双杆钝角球关节的球D点为辅助分析点； [0024] ②分析力的方向：设定AD＝L5，CD＝L2，F3为作用在铰点C上的液压杆力，F4为作用在第一杆CD的拉力，F2为滑块作用在主动片铰点D处的拉力，用于平衡气体作用在主动片上的气动力Fair，F2的反作用力为F2’，F5为液压作动筒的水平作用力，杆上的力只能垂直于杆或者沿着杆，所以F4沿着第一杆，F3垂直于第一杆，过C点做F2的平行线交AD于K点，由ΔACK为直角三角形，得∠KCD＝90°‑θ1‑θ2； [0025] ③力的平衡分析：铰点C在与主动片AC线上受力平衡有 [0026] F3·cos(90°‑θ2‑θ1)＝F4·sin(90°‑θ2‑θ1)+f (3) [0027] 铰点C在与CK线垂直的方向上受力平衡，且利用Fair力及其力臂Lair的力矩平衡，有[0028] L6/2·Fair/L4＝‑F2＝F2’＝F4·cos(90°‑θ2‑θ1)+F3·sin(90°‑θ2‑θ1) (4)[0029] 由于采用滚动摩擦代替滑动摩擦，所以Fair＞＞f，f可忽略，且利用在冲压模式下，约束为ΔACD为∠ACD为直角的直角三角形，设θm＝θ1最大度数，可以求解AC边的长度L4，有[0030] L2＝L5·sin(θm) (5) [0031] L4＝L5·cos(θm)‑L2·cos(θ2+θ1)＝L5·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)) (6)[0032] 得到F3＝L6/2·Fair/(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1))/L5·sin(90°‑θ2‑θ1) (7)[0033] 假设第一杆和第二杆满足CD＝b×ED，且F5与DE杆夹角为θ4，由于CD杆和DE杆固连，则有θ4＝θ0‑θ2，其中θ0由尺寸决定的某一常数，且θ0∈[90°，120°]，则有[0034] F5＝b·F3/sin(00‑θ2)＝b/2·Fair·L6/L5·sin(90°‑θ2‑θ1)/(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1))) (8) [0035] 力效为 [0036] a＝Fair/F5＝2/b·L5/L6·(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)))/sin(90°‑θ2‑θ1) (9) [0037] 所述力效，满足a≥0.5的设计要求，构造用于实现气动力到液压作动筒力的缩放省力。 [0038] 与现有技术相比，本发明的优势是：提出一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构，双杆钝角球关节底座与圆弧壁面紧密安装，利用双杆钝角球关节的球面实现密封，具备在高温、高压差下实现密封的能力；双杆钝角球关节安装在后涵道引射器的冲压流道的圆弧面上，利用球关节可沿着底座法向线摆动约±45°的特点，充分利用斜面增加摆动角的利用率，可实现在高温环境下具备高可靠性的无级可调功能；利用双杆钝角球关节点的几何约束，由球关节所连接杆抵消气动负载力的部分或全部拉力，初步求解得到力效＞2/b·L5/L6·(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)))/sin(90°‑θ2‑θ1)＞0.5，即实现较高传力效率。附图说明 [0039] 图1为本发明的TBCC后涵道引射器在冲压和涡轮两种模式下的三维示意图。 [0040] 图2为本发明的双杆钝角球关节在两种模式下的摆动角示意图。 [0041] 图3为本发明的双杆钝角球关节结构和密封安装示意图。 [0042] 图4为本发明的主动片的结构示意图。 [0043] 图5为本发明的TBCC后涵道引射器的运动分析示意图。 [0044] 图6为本发明的θ1随θ2变化曲线和θ1 角速度曲线示意图。 [0045] 图7为本发明的双杆钝角球关节和滑块链接铰点C的力学分析示意图。 [0046] 图8为本发明的液压作动筒需求力F5和力效随着θ2变化曲线的示意图。 [0047] 图9为本发明的TBCC后涵道引射器在TBCC发动机上的安装示意图。 [0048] 图中：1‑涡轮内机匣、2‑中介机匣、3‑从动密封片、4‑主动片、5‑滑块、6‑双杆钝角球关节、61‑第一杆、62‑球、63‑第二杆、64‑球支座、7‑液压连杆、8‑作动环、9‑液压作动筒、10‑冲压流道外机匣。具体实施方式 [0049] 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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。 [0050] 请参阅图1，本发明实施例中，一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构，包括：涡轮内机匣1、中介机匣2、从动密封片3、主动片4、滑块5、双杆钝角球关节6、液压连杆7、作动环8、液压作动筒9、冲压流道外机匣10，所述主动片4和从动密封片3周向交错分布，并分别铰接在中介机匣2端部的铰点上，所述双杆钝角球关节6包括球支座64与依次固连的第一杆61、球62和第二杆63，所述双杆钝角球关节6的第一杆61铰接滑块5并安装在主动片4的滑轨41上，双杆钝角球关节6的第二杆63通过液压连杆7链接到作动环8上，所述作动环8用于定心定位，并固连在液压作动筒9的作动杆上，所述液压作动筒9安装在冲压流道外机匣10上，所述的主动片4、滑块5和双杆钝角球关节6构成曲柄导杆机构，主动片4为曲柄导杆机构的导杆，双杆钝角球关节6为曲柄导杆机构的曲柄； [0051] 请参阅图3，本发明实施例中，所述第一杆61和第二杆63构成钝角，度数范围为[100°，170°]，用于减少旋转过程第二杆63的轴向占用空间，所述第一杆61和第二杆63的比值为b，且b∈[1，2]，用于省力，所述双杆钝角球关节6可沿底座法线摆动±θ3，行程角θ3大小为40～60°，所述双杆钝角球关节6密封安装在冲压流道外机匣10的圆弧斜面上，构造用于充分利用斜面增加双杆钝角球关节6的摆动角θ3的利用率，以实现涵道调节机构的全开或全闭； [0052] 请参阅图3，本发明实施例中，所述双杆钝角球关节6的球支座64底部加工有与冲压流道外机匣10圆弧曲面接触的密封面，以实现双杆钝角球关节6和冲压流道外机匣10的圆弧面紧密配合，所述球支座64上加工有定位凸台，用于定位在冲压流道外机匣10的安装孔上； [0053] 请参阅图4，本发明实施例中，所述主动片4上的滑轨41长度S1小于主动片4长度S2，用于保证涡轮模式接触面光滑，使得冲压流道外机匣10和主动片4紧密密封接触； [0054] 请参阅图1和图9，本发明实施例中，所述涵道调节机构应用在变循环发动机和TBCC的涵道引射器上，应用在TBCC后涵道引射器上时，TBCC后涵道引射器包括冲压模式和涡轮模式两种模式，TBCC结构为串联模式，TBCC的内涵道为涡轮流道，TBCC的外涵道为冲压流道，并由周向多片主动片4和从动密封片3实现涡轮流道打开到涡轮流道关闭的连续切换，所述主动片4和从动密封片3交叉周向环状中心对称分布，所述主动片4数量为6～20片，所述从动密封片3数量为6～20片，所述液压作动筒9周向环状中心对称布局3～6个，所述作动环8数量为1个； [0055] 所述液压作动筒9通过液压伺服系统和位移传感器反馈精准控制作动杆上作动环8的滑动位移，所述位移传感器为LVDT(Linear Variable Displacement Transducer)等常用位移传感器，从而驱动与液压连杆7铰链的双杆钝角球关节6旋转运动，旋转运动通过滑块5转换为主动片4的摆动运动，从而实现涵道调节机构的全开或全闭。 [0056] 请参阅图4和图5，本发明实施例中，一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构的精确控制方法，其特征在于，具有如下步骤： [0057] ①设计机构几何约束：所述主动片4铰接在中介机匣2端部的铰点A上，所述双杆钝角球关节6的球62为D点，所述第一杆61和滑块5的铰点为C，在冲压模式下，约束为ΔACD为∠ACD为直角的直角三角形，在涡轮模式下，第一杆61和AD线近重合； [0058] ②巧妙的建立辅助几何约束条件：做双杆钝角球关节6第一杆61端部的铰点C在AD上的投影B点，从而让ΔACB和ΔCDB构成直角三角形； [0059] ③确定几何约束方程：对ΔACB和ΔCDB用三角函数求解出双杆钝角球关节6旋转角θ2和主动片4摆动角θ1的约束关系式，且θ2≤2×θ3，即不能超过行程角，设定AD＝L5，CD＝L2，对ΔCDB使用正弦和余弦函数有 [0060] BC＝L2·sinθ2，BD＝L2·cosθ2 (1) [0061] 由ΔABC为直角三角形，利用反正切函数，有， [0062] θ1＝∠BAC＝＝arctan(BC/AB)＝arctan(L2·sinθ2/(L5‑L2·cosθ2) (2)[0063] ④单调精确控制：θ1随θ2单调递增变化，可以通过θ2的精准控制，实现θ1的精准控制。 [0064] 请参阅图6，本发明实施例中，θ1取值范围为[0°，28°]，L5＝350mm，L6＝420mm，从关闭到全开的时间为2s，则绘制θ1随着θ2变化和θ1角速度曲线，由图6分析可知，θ1随着θ2单调递增变化，可由的θ1反馈闭环精准控制实现θ2的精准控制，并依据θ1的角速度变化特征实现2s限制时间范围内涵道调节机构的全开和全闭。 [0065] 请参阅图7和图8，本发明实施例中，一种基于双杆钝角球关节和导杆的涵道调节机构的力学分析方法，其特征在于，具有如下步骤： [0066] ①巧妙选择力的分析点：选择双杆钝角球关节6和滑块5的链接铰点C为力的分析主点，选择双杆钝角球关节6的球62为辅助分析D点； [0067] ②分析力的方向：设定AD＝L5，CD＝L2，F3为作用在铰点C上的液压杆力，F4为作用在第一杆61CD的拉力，F2为滑块5作用在主动片4铰点D处的拉力，用于平衡气体作用在主动片4上的气动力Fair，F2的反作用力为F2’，F5为液压作动筒的水平作用力，杆上的力只能垂直于杆或者沿着杆，所以F4沿着第一杆61，F3垂直于第一杆61，过C点做F2的平行线交AD于K点，由ΔACK为直角三角形，得∠KCD＝90°‑θ1‑θ2； [0068] ③力的平衡分析：铰点C在与主动片4的AC线上受力平衡有 [0069] F3·cos(90°‑θ2‑θ1)＝F4·sin(90°‑θ2‑θ1)+f (3)[0070] 铰点C在与CK线垂直的方向上受力平衡，且利用Fair力及其力臂Lair的力矩平衡，有[0071] L6/2·Fair/L4＝‑F2＝F2’＝F4·cos(90°‑θ2‑θ1)+F3·sin(90°‑θ2‑θ1) (4)[0072] 由于采用滚动摩擦代替滑动摩擦，所以Fair＞＞f，f可忽略，且利用在冲压模式下，约束为ΔACD为∠ACD为直角的直角三角形，设θm＝θ1最大度数，可以求解AC边的长度L4，有[0073] L2＝L5·sin(θm) (5) [0074] L4＝L5·cos(θm)‑L2·cos(θ2+θ1)＝L5·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)) (6)[0075] 得到F3＝L6/2·Fair/(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1))/L5·sin(90°‑θ2‑θ1) (7)[0076] 假设第一杆61和第二杆63满足CD＝b×ED，且F5与DE杆夹角为θ4，由于CD杆和DE杆固连，则有θ4＝θ0‑θ2，其中θ0由尺寸决定的某一常数，且θ0∈[90°，120°]，则有[0077] F5＝b·F3/sin(θ0‑θ2)＝b/2·Fair·L6/L5·sin(90°‑θ2‑θ1)/(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1))) (8) [0078] 力效为 [0079] a＝Fair/F5＝2/b·L5/L6·(sin(θ0‑θ2)·(cos(θm)‑sin(θm)·cos(θ2+θ1)))/sin(90°‑θ2‑θ1) (9) [0080] 所述力效，满足a≥0.5的设计要求，构造用于实现气动力到液压作动筒力的缩放省力。 [0081] 请参阅图8，本发明实施例中，θ1取值范围为[0°，28°]，即θm＝28°，L5＝350mm，L6＝420mm，作用在主动片4和从动密封片3上的总气动力为200kN，利用三个液压作动筒9进行均摊平衡，则均摊的气动力Fair＝200/3kN＝66.66kN，则绘制液压作动筒需求力F5随着θ2的变化曲线，基于最大F5选择液压作动筒的尺寸。 [0082] 请参阅图9，本发明实施例中，TBCC发动机为串联式，串联式是将涡轮发动机和亚燃冲压发动机联合起来，涡喷发动机的加力燃烧室和冲压燃烧室共用，亚燃冲压燃烧室置于涡轮发动机涡轮后，适合于0～5Ma范围内，TBCC后涵道引射器调节机构安装在TBCC发动机的燃气涡轮主燃烧室后方，控制外涵冲压流道和内涵涡轮流道的开闭，实现冲压、涡喷模态无级可调，冲压模式时，内涵涡轮流道完全关闭，涡轮模式时，内涵冲压流道完全打开。 [0083] 本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就对其中的一些技术特征作出一些简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。