一种进气道的制作方法

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，具体涉及一种进气道。


背景技术：

2.进气道是飞行器推进系统的重要组成部分，其作为飞行器前体和冲压发动机相互耦合的关键部件，与自由来流空气直接接触。进气道的主要作用是在不同工作条件下，高效率的向发动机提供足够的空气量，并把入口的空气在能力损失最小的情况下减速到压气机要求的进气速度。
3.为了减弱激波扰动带来的流场畸变，使出口气流流动均匀，并对后端设备进行冷却，往往对进气道开设溢流槽，使附面层气流从开槽位置流出。但这种方法遇到溢流口处出现反压时，外部气体将由此流入进气道，扰乱进气道内部流场，造成进气道的工作稳定性降低。


技术实现要素：

4.1、实用新型要解决的技术问题
5.针对现有进气道的溢流槽处易出现外部气体回流，扰乱进气道内部流场，导致进气道的气动性能和稳定性差的技术问题，本实用新型提供了一种进气道，它可以有效的防止外部气体的回流，提高进气道的气动性能和稳定性。
6.2、技术方案
7.为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：
8.一种进气道，包括：进气道本体，所述进气道本体具有进气口和出气口，所述出气口的内壁上设有溢流孔，所述溢流孔上设有弹性盖板，所述溢流孔和所述弹性盖板滑动连接，所述弹性盖板用于溢流孔的自动闭合和打开。
9.在本技术中，所述弹性盖板的初始状态是指所述弹性盖板使得所述溢流孔闭合的状态。在正常工作状态时，当有气体进入溢流孔时，会产生一定的气压，弹性盖板在气压作用下向下发生变形，使得弹性盖板朝向远离溢流孔的下方滑动，形成气流出口，使气体排出；当没有气体流出时，弹性盖板在自身弹力的作用下，使与弹性盖板朝向靠近溢流孔的方向滑动恢复至初始状态，将溢流孔封闭，使得外部气体无法流入，从而控制气流方向为单向流动，达到防止回流的目的。相比于现有技术中开设有溢流槽的进气道，本技术中的进气道，在减小出口畸变的同时，可以有效的避免外部气体通过溢流孔回流进入进气道而降低进气道气动性能和稳定性的问题。
10.可选的，所述弹性盖板具有相对设置的固定端和滑动端，所述弹性盖板的固定端与溢流孔的一端固定连接，所述弹性盖板的滑动端与溢流孔的另一端滑动连接，所述弹性盖板朝向溢流孔的方向呈拱形状态。
11.可选的，所述溢流孔的外侧周围竖直设有多个隔板，多个所述隔板之间形成导流通道，所述弹性盖板具有相对设置的固定端和滑动端，所述弹性盖板的固定端与位于固定
端同侧的隔板固定连接，所述弹性盖板的滑动端与位于滑动端同侧的隔板滑动连接。
12.可选的，所述弹性盖板滑动端的隔板的长度大于所述弹性盖板固定端的隔板的长度。
13.可选的，所述进气道本体包括依次相连的入口段、内部气道扩散段和等直段，所述进气口为入口段端口，所述出气口为所述等直段端口，所述溢流孔设于所述等直段内壁端面上，所述出气口用于与发动机进气口连接。
14.可选的，所述弹性盖板采用金属材料制成。
15.可选的，溢流孔具有多个，多个溢流孔等间距设于所述出气口的内壁端面上。
16.可选的，多个所述溢流孔的面积的相加之和为出气口面积的10％～30％。
17.可选的，所述溢流孔为腰型孔。
18.可选的，所述溢流孔沿所述出气口轴心线的正下方设置。
19.3、有益效果
20.采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
21.(1)本技术实施例提出的一种进气道，结构简单，在本技术中，弹性盖板的初始状态是指弹性盖板使得溢流孔闭合的状态。在正常工作状态时，当有气体进入溢流孔时，会产生一定的气压，弹性盖板在气压作用下向下发生变形，使得弹性盖板朝向远离溢流孔的下方滑动，形成气流出口，使气体排出；当没有气体流出时，弹性盖板在自身弹力的作用下，使与弹性盖板朝向靠近溢流孔的方向滑动恢复至初始状态，将溢流孔封闭，使得外部气体无法流入，从而控制气流方向为单向流动，达到防止回流的目的。相比于现有技术中开设有溢流槽的进气道，本技术中的进气道，在减小出口畸变的同时，可以有效的避免外部气体通过溢流孔回流进入进气道而降低进气道气动性能和稳定性的问题。
22.(2)本技术实施例提出的一种进气道，通过设置所述弹性盖板朝向溢流孔的方向呈拱形状态，使得弹性盖板在初始状态下具有一定的形变，有效保证弹性盖板在弹力的作用下恢复到初始状态，封闭溢流孔。
23.(3)本技术实施例提出的一种进气道，通过在所述溢流孔的外侧周围竖直设有多个隔板，多个所述隔板之间形成导流通道，此时，所述弹性盖板的初始状态是指所述弹性盖板与多个所述隔板之间形成的导流通道闭合，实现溢流孔的闭合状态。当有气体进入溢流孔时，会产生一定的气压，弹性盖板在气压作用下向下发生变形，使得弹性盖板的滑动端朝向远离溢流孔的方向滑动，并形成气流出口，使气体排出；当没有气体流出时，弹性盖板在自身弹力的作用下，使得弹性盖板的滑动端与位于滑动端同侧的隔板连接，弹性盖板恢复至初始状态，将导流通道闭合，进而实现溢流孔的封闭，使得外部气体无法流入进气道，从而实现进气道防止回流的目的。
24.(4)本技术实施例提出的一种进气道，通过设置弹性盖板滑动端的隔板的长度大于所述弹性盖板固定端的隔板的长度，使得使弹性盖板在初始状态下具有一定的形变，有效保证弹性盖板在弹力的作用下恢复到初始状态，封闭溢流孔。
25.(5)本技术实施例提出的一种进气道，通过设置多个等间距的溢流孔，可以更好的满足进气道气动性能提升，出口畸变较小的要求。
26.(6)本技术实施例提出的一种进气道，通过限定多个所述溢流孔的面积的相加之和为出气口面积的10％～30％，可以在满足进气道气动性能提升，出口畸变较小要求的同
时，更好的满足飞行器设备冷却对溢流量的需求。
27.(7)本技术实施例提出的一种进气道，通过设置所述溢流孔沿所述出气口轴心线的正下方设置，便于保证附面层气流从溢流孔处流出，降低流场畸变。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例提出的一种进气道结构的示意图。
29.图2为本实用新型实施例提出的一种进气道的右视图。
30.图3为本实用新型实施例提出的一种进气道中等直段的结构示意图。
31.图4为本实用新型实施例提出的一种进气道中等直段的结构示意图。
32.图5为现有技术中未开设溢流孔的进气道出口总压分布图。
33.图6为本实用新型实施例提出的一种进气道出口总压分布图。
具体实施方式
34.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。
35.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。本实用新型中所述的第一、第二等词语，是为了描述本实用新型的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本实用新型的技术方案不构成限定作用。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本实用新型要求保护的范围内。
36.实施例1
37.结合附图1-6，本实施例提供一种进气道，包括：进气道本体1，所述进气道本体1具有进气口2和出气口3，所述出气口3的内壁上设有溢流孔4，所述溢流孔4上设有弹性盖板5，所述溢流孔4和所述弹性盖板5滑动连接，所述弹性盖板5用于溢流孔4的自动闭合和打开。
38.在本技术中，所述弹性盖板5的初始状态是指所述弹性盖板5使得所述溢流孔4闭合的状态。在正常工作状态时，当有气体进入溢流孔4时，会产生一定的气压，弹性盖板5在气压作用下向下发生变形，使得弹性盖板5朝向远离溢流孔4的下方滑动，形成气流出口，使气体排出；当没有气体流出时，弹性盖板5在自身弹力的作用下，使与弹性盖板5朝向靠近溢流孔4的方向滑动恢复至初始状态，将溢流孔4封闭，使得外部气体无法流入，从而控制气流
方向为单向流动，达到防止回流的目的。相比于现有技术中开设有溢流槽的进气道，本技术中的进气道，在减小出口畸变的同时，可以有效的避免外部气体通过溢流孔4回流进入进气道而降低进气道气动性能和稳定性的问题。
39.为了更好的说明本技术中溢流孔4的设置可以满足进气道气动性能提升，出口畸变较小的要求，本技术通过cfd方法对现有技术中未开设溢流孔4的进气道和本技术中的进气道分别进行流场模拟，在0m高空，ma＝0.8的飞行速度，0
°
迎角状态下仿真计算，得到出口流场总压分布云图，如图5和图6所示。由图5和图6可知，现有技术中未开设溢流孔4的进气道，当有气流通过时，气流在进气道出口截面下部出现附面层，且在左右两侧形成了两个涡旋，导致出口气流流动不均匀；而本技术中通过在出口开设溢流孔4，使附面层气流从开孔位置流出，降低了流场畸变。同时，由计算得出现有技术中进气道总压恢复系数为98.0％，出口流场畸变为0.23；本技术中的进气道总压恢复系数为98.4％，出口流场畸变为0.12。由此可知，本技术中的进气道能够满足进气道气动性能提升，出口畸变较小的要求。
40.实施例2
41.本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述弹性盖板5具有相对设置的固定端和滑动端，所述弹性盖板5的固定端与溢流孔4的一端固定连接，所述弹性盖板5的滑动端与溢流孔4的另一端滑动连接，所述弹性盖板5朝向溢流孔4的方向呈拱形状态。
42.当有气体进入溢流孔4时，会产生一定的气压，弹性盖板5在气压作用下向下发生变形，使得弹性盖板5的滑动端朝向溢流孔4的下方滑动，形成气流出口，使气体排出；当没有气体流出时，弹性盖板5在自身弹力的作用下，使与溢流孔4分离的弹性盖板5的滑动端恢复至与溢流孔4初始状态，将溢流孔4封闭，使得外部气体无法流入，从而实现进气道防止回流的目的。同时，所述弹性盖板5朝向溢流孔4的方向呈拱形状态，使得弹性盖板5在初始状态下具有一定的形变，有效保证弹性盖板5在弹力的作用下恢复到初始状态，封闭溢流孔4。
43.实施例3
44.结合附图1-2，本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述溢流孔4的外侧周围竖直设有多个隔板6，多个所述隔板6之间形成导流通道，所述弹性盖板5具有相对设置的固定端和滑动端，所述弹性盖板5的固定端与位于固定端同侧的隔板6固定连接，所述弹性盖板5的滑动端与位于滑动端同侧的隔板6滑动连接。
45.所述弹性盖板5的初始状态是指所述弹性盖板5与多个所述隔板6之间形成的导流通道闭合，实现溢流孔4的闭合状态。当有气体进入溢流孔4时，会产生一定的气压，弹性盖板5在气压作用下向下发生变形，使得弹性盖板5的滑动端朝向远离溢流孔4的方向滑动，并形成气流出口，使气体排出；当没有气体流出时，弹性盖板5在自身弹力的作用下，使得弹性盖板5的滑动端与位于滑动端同侧的隔板6连接，弹性盖板5恢复至初始状态，将导流通道闭合，进而实现溢流孔4的封闭，使得外部气体无法流入进气道，从而实现进气道防止回流的目的。
46.实际运用中，隔板6具有四个，分别为第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，所述第一隔板与所述第二隔板相对设置，所述第三隔板与所述第四隔板相对设置，所述弹性盖板5的固定端与所述第一隔板固定连接，所述弹性盖板的滑动端与所述第二隔板活动连接。
47.实施例4
48.本实施例的一种进气道，与实施例3的技术方案相比，可改进如下：所述弹性盖板5滑动端的隔板6的长度大于所述弹性盖板5固定端的隔板6的长度。该设置使得使弹性盖板5在初始状态下具有一定的形变，有效保证弹性盖板5在弹力的作用下恢复到初始状态，封闭溢流孔4。
49.实施例5
50.结合附图1-2，本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述进气道本体1包括依次相连的入口段7、内部气道扩散段8和等直段9，所述进气口2为入口段7端口，所述出气口3为所述等直段9端口，所述溢流孔设于所述等直段9内壁端面上，所述出气口3用于与发动机进气口连接。该结构的进气道可以使得出气气流更加的稳定，减少流场畸变。
51.实施例6
52.本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述弹性盖板5采用金属材料制成。实际运用中，采用碳钢、合金钢等具有较高弹性极限、疲劳极限的材料。
53.实施例7
54.结合附图3-4，本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：溢流孔4具有多个，多个溢流孔4等间距设于所述出气口3的内壁端面上。通常，气流在进气道出口截面下部会出现附面层，且在左右两侧形成了两个涡旋，导致出口气流流动不均匀，通过在出气口3的内壁端面与此附面层的对应位置开设溢流孔4，使附面层气流从开孔位置流出，降低流场畸变。同时，根据实际应用中对进气道需求的不同，通过设置多个等间距的溢流孔4，可以更好的满足进气道气动性能提升，出口畸变较小的要求。
55.如图4所示，实际运用中，所述溢流孔4具有两个，两个溢流孔4之间的周向间距为60
°
。
56.实际运用中，所述溢流孔4具有3个，三个溢流孔4等间距设置，相邻溢流孔4之间的周向间距为45
°
。
57.实施例8
58.本实施例的一种进气道，与实施例7的技术方案相比，可改进如下：多个所述溢流孔4的面积的相加之和为出气口3面积的10％～30％。该设置可以在满足进气道气动性能提升，出口畸变较小要求的同时，更好的满足飞行器设备冷却对溢流量的需求。
59.实施例9
60.本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述溢流孔4为腰型孔。该设置便于加工。实际运用中，溢流孔4的形状可以为圆形、椭圆形等其它几何形状。
61.实施例10
62.本实施例的一种进气道，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述溢流孔4沿所述出气口3轴心线的正下方设置。该设置便于保证附面层气流从溢流孔4处流出，降低流场畸变。
63.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域
的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。