推力矢量噴管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于飛行器技術領域，具體涉及一種安裝于飛行器尾部的推力矢量噴管。
【背景技術】
[0002]飛機依靠副翼、升降舵和方向舵等各種氣動舵面在空中做6個自由度的運動。這種氣動舵面在飛機低速時效率很低，在高速時，如超聲速飛行時其氣動阻力又很大。同時，飛機在氣流中工作的迎角范圍必須嚴格控制，否則極易失速，使飛機進入螺旋狀態(tài)而失控。
[0003]為了避免上述問題，可借助噴氣發(fā)動機的推力，通過改變噴氣流的方向產生的力矩來操縱飛機，此即為推力矢量控制(TVC-Technical of Victory Control)技術。當發(fā)動機的噴管擴張段偏轉某一角度時，便產生推力的法向和側向分量，以及相對飛機重心的力矩。在適當的偏角范圍內，推力矢量是很有效的。一般最大使用偏轉角可以達到±20°，前飛推力的損失約6%。由于發(fā)動機尾噴口距飛機重心較遠，飛機的推力比各種控制面所產生的氣動力要大得多，所以推力矢量可以產生較大的操縱力矩。當飛機低速飛行時，利用推力矢量的力矩效果可以有效地克服氣動舵面操縱效率低的缺點。此外，在飛機的起飛、爬升和轉彎機動中，均可以直接利用推力矢量產生操縱力矩，提高飛機的機動性。此外，采用推力矢量控制技術，可以減小飛機的操縱舵面(包括方向舵和升降舵)，甚至取消，從而大幅度降低操縱舵面的阻力，有利于超聲速巡航。
[0004]目前，國際上推力矢量控制技術主要采用的是機械式排氣矢量偏轉噴管結構。代表性的結構有F-22/F119發(fā)動機采用的收擴式二元矢量噴管，蘇-35/AL-31F改型發(fā)動機采用的俯仰式軸對稱矢量噴管，普惠(P&W)公司開發(fā)的取代二元收擴式矢量噴管的球面收斂調節(jié)片矢量噴管(SCFN)，以及GE公司的軸對稱矢量噴管(AVEN)。雖然現(xiàn)有矢量噴管能夠提高戰(zhàn)斗機的空中機動性能，但是不足之處或是該尾噴管只能進行達到二元矢量(即上下偏轉)的層級?；蚴窃撊噶课矅姽芄ぷ鲏勖鼤r長達不到服役要求。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種推力矢量噴管，其能夠輔助飛行器航向的偏轉及其在較大俯仰角度下仍具備良好的機動性能，使其具有在大仰角下抗失速性能，有效提升飛行器空中的敏捷性和機動性能。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]一種推力矢量噴管，包括2個結構相同、且安裝方向沿飛行方向為軸相錯旋轉90°的功能組件串接而成，即實現(xiàn)左右偏轉功能的第一功能組件和實現(xiàn)上下偏轉功能的第二功能組件；其中第一功能組件的前部與飛行器的發(fā)動機排氣管相連通，第二功能組件的前部與第一功能組件的后部相連通；或者第二功能組件的前部與飛行器的發(fā)動機排氣管相連通，第一功能組件的前部與第二功能組件的后部相連通。
[0008]上述第一功能組件由2個第一前液壓作動筒、2個第一后液壓作動筒和5節(jié)套管組成，其中5節(jié)套管從前至后依次為，位于最前部的第一前接套管、位于中部前側的第一前扇形套管、位于正中部的第一平行套管、位于中部后側的第一后扇形套管、以及位于后部的第一后接套管；
[0009]第一前接套管為呈正方形的套管；
[0010]第一前扇形套管的開口呈正方形環(huán)狀，且第一前扇形套管的左側壁和右側壁形狀和大小一致，即均為扇形的垂直平板，下側壁為矩形的下凸弧形板，上側壁為連接左右側壁頂端的上活頁；第一前扇形套管的下側壁的后邊緣的外側設有沿該邊緣走向延伸的下限位條;
[0011]第一平行套管的開口呈正方形環(huán)狀，且第一平行套管的左側壁和右側壁的形狀和大小一致，即均為兩個扇形組合而成的類平行四邊形的垂直平板，上側壁為矩形的上凸弧形板，下側壁為矩形的下凸弧形板；第一平行套管的上側壁的后邊緣的內側設有沿該邊緣走向延伸的上限位條；第一平行套管的下側壁的前邊緣的內側也設有沿該邊緣走向延伸的下限位條；第一平行套管的上側壁的前邊緣處設有沿該邊緣走向延伸，即連接左右側壁上部前端的上活頁；第一平行套管的下側壁的后邊緣處設有沿該邊緣走向延伸，即連接左右側壁下部后端的下活頁；
[0012]第一后扇形套管的開口呈正方形環(huán)狀，且第一后扇形套管的左側壁和右側壁的形狀和大小一致，即均為扇形的垂直平板，上側壁為矩形的上凸弧形板，下側壁為連接左右側壁底端的下活頁；第一后扇形套管的上側壁的前邊緣的外側設有沿該邊緣走向延伸的上限位條；
[0013]第一后接套管為呈正方形的套管；
[0014]第一前扇形套管的前端即左右和上下側壁的前邊緣緊密套入第一前接套管的后端即左右和上下側壁的后邊緣，并固接在一起，即第一前接套管的內徑大于等于第一前扇形套管的外徑，第一前扇形套管的上活頁與第一平行套管的上活頁相互配合，并安裝在一起，第一前扇形套管內嵌在第一平行套管的前部；第一后扇形套管的下活頁與第一平行套管的下活頁相互配合，并安裝在一起，第一后扇形套管內嵌在第一平行套管的后部；第一后扇形套管的后端即左右和上下側壁的后邊緣與第一后接套管的前端即左右和上下側壁的前邊緣固接在一起；即兩套管口徑相等；2個第一前液壓作動筒的前端分別固定在第一前接套管的左右側壁的下部，2個第一前液壓作動筒的后端則分別固定在第一平行套管的左右側壁的前上部；2個第一后液壓作動筒的前端分別固定在第一平行套管的左右側壁的后下部，2個第一后液壓作動筒的后端則分別固定在第二前接套管的左右側壁的上部；
[0015]上述第二功能組件由2個第二前液壓作動筒、2個第二后液壓作動筒和5節(jié)套管組成，其中5節(jié)套管從前至后依次為:位于最前部的第二前接套管、位于中部前側的第二前扇形套管、位于正中部的第二平行套管、位于中部后側的第二后扇形套管、以及位于后部的第二后接套管；上述每節(jié)套管均由金屬薄壁板制成；
[0016]第二前接套管為呈正方形的套管；第二前接套管的開口孔徑略大于第一功能組件的第一后接套管的孔徑；即第二前接套管的內徑大于等于第一后接套管的外徑，以實現(xiàn)兩套管的緊密套接，第二前接套管的套管壁上開設有多個貫通的螺桿孔，這樣螺桿孔沿第二前接套管的圓周方向環(huán)繞，并呈等距分布；每個螺桿孔的內部各帶有一鎖緊螺桿；鎖緊螺桿的前端位于套管壁的內側，后端朝外位于套管壁的外側；
[0017]第二前扇形套管的開口呈正方形環(huán)狀，且第二前扇形套管的上側壁和下側壁的形狀和大小一致，即均為扇形的水平平板，左側壁為矩形的左凸弧形板，右側壁為連接左右側壁底端的右活頁；第二前扇形套管的左側壁的后邊緣的外側設有沿該邊緣走向延伸的左限位條；
[0018]第二平行套管的開口呈正方形環(huán)狀，且第二平行套管的上側壁和下側壁的形狀和大小一致，即均為兩個扇形組合而成的類平行四邊形的水平平板，右側壁為矩形的右凸弧形板，左側壁為矩形的左凸弧形板；第二平行套管的右側壁的后邊緣的內側設有沿該邊緣走向延伸的右限位條；第二平行套管的左側壁的前邊緣的內側也設有沿該邊緣走向延伸的左限位條；第二平行套管的右側壁的前邊緣處設有沿該邊緣走向延伸，即連接上下側壁右部前端的右活頁；第二平行套管的左側壁的后邊緣處設有沿該邊緣走向延伸，即連接上下側壁左部后端的左活頁；
[0019]第二后扇形套管的開口呈正方形環(huán)狀，且第二后扇形套管的上側壁和下側壁的形狀和大小一致，即均為扇形的水平平板，右側壁為矩形的右凸弧形板，左側壁為連接左右側壁底端的左活頁；第二后扇形套管的右側壁的前邊緣的外側設有沿該邊緣走向延伸的右限位條；
[0020]第二后接套管為呈正方形的套管；
[0021]第二前扇形套管的前端即左右和上下側壁的前邊緣緊密套入第二前接套管的后端即左右和上下側壁的后邊緣，并固接在一起；即第二前接套管的內徑大于等于第二前扇形套管的外徑，第二前扇形套管的右活頁與第二平行套管的右活頁相互配合，并安裝在一起，第二前扇形套管內嵌在第二平行套管的前部；第二后扇形套管的左活頁與第二平行套管的左活頁相互配合，并安裝在一起，第二后扇形套管內嵌在第二平行套管的后部；第二后扇形套管的后端即左右和上下側壁的后邊緣與第二后接套管的前端即左右和上下側壁的前邊緣固接在一起，即兩套管口徑相等；2個第二前液壓作動筒的前端分別固定在第二前接套管的上下側壁的下部，2個第二前液壓作動筒的后端則分別固定在第二平行套管的上下側壁的前上部；2個第二后液壓作動筒的前端分別固定在第二平行套管的上