專利名稱：抗蠕變拉煙噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于飛機空中飛行^演表演的拉煙噴嘴。
背景技術(shù)：
飛行表演時的拉煙是在飛機某部位(一般常在翼尖、機腹或者機尾)加裝 煙霧釋放裝置(發(fā)煙罐、噴嘴或小吊倉形式，發(fā)煙有時間限制)，在飛機飛行表 演時，拉煙劑從噴嘴噴出，在尾流的作用下迅速霧化成型，形成拉煙煙柱，從 而達到較好的視覺欣賞效果。其產(chǎn)生的原理與噴氣式飛機在高空的自然"拉 煙"完全不同。飛行表演中，飛機經(jīng)常作出大過載動作，同時液體拉煙系統(tǒng)使 用多種拉煙劑。應(yīng)用渦輪燃氣輪機噴嘴霧化技術(shù)，拉煙劑從拉煙噴嘴的噴口處 噴出。在尾噴口的尾流的作用下，要求在秘短的時間內(nèi)霧化成型，成型后的煙
柱保留時間長。拉煙噴嘴位于尾噴u內(nèi)，溫度高，同時要承受高速氣流?，F(xiàn)役 噴氣發(fā)動機尾噴口的氣流溫度高，特別是在全加力狀態(tài)時，溫度可能高達1900K (約1600°C)。尾噴口的氣流速度iii大超過音速，即氣流速度大于340m/s。在 如此嚴酷和惡劣的環(huán)境下， 一般的噴嘴因此很難保證良好的高溫強度仍能保證 噴嘴完好情況。現(xiàn)有技術(shù)采用噴嘴均是采用煶高油液霧化速度，并減小液滴的 直徑的直射式圓孔和金屬材料制作的g筒結(jié)構(gòu)。這種噴嘴的不足之處是抗熱疲 勞性差，在瞬間溫度差，1500攝氏度的情;兄下，抗蠕變性差，適用性較差，霧 化煙柱不流暢。在多機飛行表演時，由于名飛機的間距只有幾米，如果噴嘴高 溫強度不夠而被破壞，碎片會順氣流噴出，容易擊中尾隨飛機，造成飛行事故。 同時要求噴嘴具有高溫抗蠕變性好，表面強度高，抗高溫腐蝕性好，使其自身 的使用壽命長。其壽命要求長達300飛行小吋以上。在飛行速度和飛行動作的 不同時，往往造成煙柱斷斷續(xù)續(xù)。噴嘴在長吋間高溫工作中，會因緩慢變形導(dǎo)
3致功能失效。在飛機尾噴口處，氣流成分復(fù)雜，包括NOx、 CO、 C02等氣體和
碳黑、未完全燃燒的燃游添加劑等固體，這些物質(zhì)在高溫的環(huán)境中，易與金屬 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。噴嘴部分時間處于無法冷卻的"干燒"狀態(tài)，拉煙劑剛從噴嘴 噴出時，溫差相當大，因此使用一般的陶瓷付料的噴嘴很容易碎裂。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)表演飛機液體拉煙噴嘴的不足之處，適 用性廣、耐腐蝕，抗蠕變，抗高溫和熱疲勞，能夠使液體拉煙霧化煙柱連續(xù)流 暢的陶瓷噴嘴。
為了達到本實用新型的上述目的，本實闬新型提供的一種抗蠕變拉煙噴嘴， 具有一個制有氣流通道的噴嘴本體，其特征ft于，由航空陶瓷材料制成的噴嘴， 其前段噴桿是一個連接法蘭盤連接休的彈頭形流線形狀的圓錐旋轉(zhuǎn)體或圓柱旋 轉(zhuǎn)體，噴嘴端部是一個球缺體，在7 L流通道出口處制有直射式一字槽噴口 。
本實用新型具有如下有益效果
由于科學(xué)地應(yīng)用了易于霧化成W的一字槽直射式噴嘴噴口，在拉煙劑通過 一字槽后，產(chǎn)生射流液膜，拉煙劑以一字形時流液膜的形式噴出。通過一字槽 噴口液滴群瞬間汽化并且與氣流充分混合，隨氣流離開尾噴口，在尾噴口的尾 流的作用下，產(chǎn)生破碎并且在極短的時間內(nèi)賓化，形成液滴群。氣溫下降，汽 化后的拉煙劑又冷卻下來，形成絮狀的煙鄰。與現(xiàn)有技術(shù)圓孔直射式技術(shù)的噴 嘴相比，除了霧化效果好外，還冇防止噴嘴J者塞的功能，提高了噴嘴使用的安 全性能，成型后煙柱保留時間長，不會因為6行速度和飛行動作的不同，造成 煙柱斷斷續(xù)續(xù)。通過管座螺紋將噴嘴的法蘭盤壓在管座上，經(jīng)合理設(shè)置螺紋的 預(yù)緊力，可以既滿足陶瓷噴嘴穩(wěn)固安裝，又能避免損傷噴嘴的法蘭盤連接體。 經(jīng)過裝機試驗證明，在地面和空中欣賞表演吋，煙柱呈帶狀分布在空中，粗細 均勻，在無風或微風的條件下持續(xù)時間長，煙柱能夠保留30秒以上，且粗細一 致，在飛機轉(zhuǎn)彎處煙柱過度自然，有極佳的觀覺效果。飛機尾噴口的高速氣流流場各不相同，對飛機氣動性能影響很大。為了能 使安裝在尾噴口的噴嘴對流場改變小，外形^用了對高速流場改變小的流線形 設(shè)計，噴嘴端部采用球缺體設(shè)計，桿部采用圓錐或圓柱體設(shè)計。從氣動理論上 說，表面平滑過度的物體，特別是表面具有圓錐曲線的特點物體，在流場中受 到的力小，同時對流場的改變也小。成型后的煙柱持續(xù)時間長，不會因為飛行 速度和飛行動作的不同，造成煙柱斷斷續(xù)續(xù),.通過對幾種國產(chǎn)飛機的試裝，飛
機沒有出現(xiàn)因尾部流場改變導(dǎo)致飛機機動性下降的情況。
采用的航空陶瓷材料，與普通陶瓷材料相比，除兼顧了陶瓷材料耐高溫、
密度小的特點外，還具有塑性好，導(dǎo)熱性好，安全性好的特點，在溫差大的情
況下也能正常使用。在溫度很高的情況下，仍然能保持較高的強度、抗蠕變能
力和熱穩(wěn)定性。在飛機尾噴口處，環(huán)境十分惡劣，不僅溫度高氣流快，而且成
分復(fù)雜，包括NOx等易與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。在上述環(huán)境中，噴嘴的高
溫強度能夠保證噴嘴不被破壞；噴嘴的材，l f與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，
抗蠕變能力能夠保證噴嘴不變形；在長時間高溫工作中，不因緩慢變形導(dǎo)致功
能失效。熱穩(wěn)定性能夠保證噴嘴的材料不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，避免
噴嘴本身改變材質(zhì)。航空陶瓷材料抗熱疲勞性好，能夠保證噴嘴在瞬間溫度差
在1500攝氏度的情況下，不會破碎。噴嘴的卨強度能確保噴嘴在渦輪發(fā)動機噴
口所處的惡劣環(huán)境下長時間可靠地工作，噴嘴使用壽命可以長達300飛行小時以上。


為了進一步說明而不是限制本實用新,.的上述實現(xiàn)方式，
以下結(jié)合附圖和 實施例對本實用新型進一步說明，但并不W此將本實用新型限制在所述的實施 范圍內(nèi)。所有這些構(gòu)思應(yīng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容和本實用新型的保護范 圍。圖l是本實用新型拉煙噴嘴的局部剖視圖。
具體實施方式

圖1描述了實用新型一個由特種陶瓷材料制成的圓柱形或圓錐形的噴桿和
法蘭盤連接體3組成拉煙噴嘴的最佳實施例。前段噴桿2是一個具有彈頭形流 線形狀圓錐旋轉(zhuǎn)體，噴嘴端部是一個球缺休，在氣流通道出口處制有直射式一 字槽1， 一字槽1的噴口連通氣流通道。噴樸2通過管套4同心裝配在管套底部 的臺階孔內(nèi)，噴桿2下端的法蘭盤連接體3與制有螺紋頭的管座5相連。通過 螺紋將噴嘴的法蘭盤連接體3壓在管座5上。使用時，通過法蘭盤的形式間接 與機體連接。陶瓷材料與金屬材料不同，需藝通過法蘭盤連接體和管座5間接 與機體連接。拉煙噴嘴安裝在發(fā)動機尾噴口附近，噴嘴頭部伸入發(fā)動機噴氣尾 流中，保持噴嘴的一字槽與尾噴口氣流方向平行。拉煙劑在壓縮空氣的作用下， 從噴嘴以射流液膜的形式噴出。拉煙劑進入噴氣尾流中，瞬間與高溫氣流充分 混合并迅速霧化成型，形成白色或彩色的絮狀煙柱。
權(quán)利要求1. 一種抗蠕變拉煙噴嘴，具有一個制有氣流通道的噴嘴本體，其特征在于，由航空陶瓷材料制成的噴嘴，其前段噴桿是一個連接法蘭盤連接體的彈頭形流線形狀的圓錐旋轉(zhuǎn)體或圓柱旋轉(zhuǎn)體，噴嘴端部是一個球缺體，在氣流通道出口處制有直射式一字槽噴口。
2. 如權(quán)利要求1所述的抗蠕變拉煙噴咣，其特征在于，所述噴桿通過管套 同心裝配在管套底部的臺階孔內(nèi)，噴桿下端的法蘭盤連接體與制有螺紋頭的管 座相連。
專利摘要本實用新型公開的一種抗蠕變拉煙噴嘴，由航空陶瓷材料制成的噴嘴，其前段噴桿是一個連接法蘭盤連接體的彈頭形流線形狀的圓錐旋轉(zhuǎn)體或圓柱旋轉(zhuǎn)體，噴嘴端部是一個球缺體，在氣流通道出口處制有直射式一字槽噴口。與現(xiàn)有技術(shù)圓孔直射式技術(shù)的噴嘴相比，除了霧化效果好外，還有防止噴嘴堵塞的功能，提高了噴嘴使用的安全性能，成型后煙柱保留時間長，不會因為飛行速度和飛行動作的不同，造成煙柱斷斷續(xù)續(xù)。通過管座螺紋將噴嘴的法蘭盤壓在管座上，經(jīng)合理設(shè)置螺紋的預(yù)緊力，可以既滿足陶瓷噴嘴穩(wěn)固安裝，又能避免損傷噴嘴的法蘭盤連接體。且適用性廣、耐腐蝕，抗蠕變，抗高溫和熱疲勞，能夠使液體拉煙霧化煙柱劑連續(xù)流暢。
文檔編號B64D1/00GK201254295SQ20082006483
公開日2009年6月10日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月22日
發(fā)明者劉永智, 莉 熊 申請人:成都飛機工業(yè)(集團)有限責任公司