一种串联式组合冲压发动机用分流机匣
阅读说明：本技术 一种串联式组合冲压发动机用分流机匣 (A kind of combination in series punching engine fan splitter ) 是由 聂李 徐震 杨光荣 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种串联式组合冲压发动机用分流机匣,包括冲压涵道、外涵道、内涵道、分流环、若干个支板,内涵道、分流环、外涵道、冲压涵道依次从内到外同轴设置,内涵道、分流环、外涵道、冲压涵道有若干个支板连接,形成一体化结构,本发明为适应串联式组合冲压发动机而设计,冲压涵道与外涵道由外涵道壁面分隔,内外涵道由分流环分离；采用一体化设计,分流环无需装配成组件后焊接在支承机匣上,减少了发动机零件的数量,降低了装配难度,无需焊接,去除了焊接应力,减小了机匣因焊接应力变形开裂的风险；分流环前端劈尖结构,降低了附面层,提升了风扇及压气机效率；外涵道外壁面壁面的空腔结构,减轻了重量、增加了强度、有效降低了热传递。(The invention discloses a kind of combination in series punching engine fan splitters, including punching press duct, by-pass air duct, main duct, flow splitter, several supporting plates, main duct, flow splitter, by-pass air duct, punching press duct are successively coaxially disposed from inside to outside, main duct, flow splitter, by-pass air duct, punching press duct have the connection of several supporting plates, form integral structure, the present invention is to adapt to combination in series punching engine and design, punching press duct and by-pass air duct are separated by by-pass air duct wall surface, and provided with internal duct and external duct is separated by flow splitter；Using integrated design, flow splitter reduces the quantity of engine part, reduces assembly difficulty, without welding, eliminate welding stress, reduce the risk that casing cracks by welding stress deformation without being welded on bearing case after being assembled into component；Flow splitter front end wedge structure, reduces boundary-layer, improves fan and compressor efficiency；The cavity structure of by-pass air duct outside wall surface wall surface alleviates weight, increases intensity, effectively reduces hot transmitting.)
技术领域
本发明属于航空航天发动机传动系统技术领域，尤其涉及一种串联式组合冲压发动机用分流机匣。
背景技术
串联式组合冲压发动机在国内是一项新技术。工作有两个模态：涡轮模态下，低马赫数工作范围内，进气道出口分流堵锥关闭冲压涵道进口、涵道选择阀关闭冲压涵道出口，气流只通过发动机内外涵道；冲压模态下，进气道出口分流堵锥关闭涡轮涵道进口，涵道选择阀关闭涡轮涵道出口，涡轮基处于停车状态，气流全部经由冲压涵道进入多模态冲压燃烧室。
目前，现有技术分流机匣的分流环均通过先装配成分流环，而后整体通过电子束焊的方法焊接到支承机匣上，且分流环前端均采用圆弧角度过渡。该种方法需要的零件多，装配复杂，装配后焊接时，会产生焊接应力，且分流机匣为大尺寸、薄壁、复杂结构机匣，焊接应力易导致机匣变形、开裂；圆弧形过渡会在分流环表面形成厚的附面层且形成涡旋，降低了压气机效率。
发明内容
发明目的：提出一种串联式组合冲压发动机用分流机匣，用于解决串联式组合冲压发动机用分流机匣冲压涵道通气、现有分流环零件多、装配复杂且焊接应力大，变形开裂及分流环上下面气流涡旋问题。
本发明的技术方案：
一种串联式组合冲压发动机用分流机匣，包括冲压涵道、外涵道、内涵道、分流环、若干个支板，所述的内涵道、分流环、外涵道、冲压涵道依次从内到外同轴设置，所述的内涵道、分流环、外涵道、冲压涵道由若干个支板连接，形成一体化结构。
还包括若干个分流环劈尖结构，所述的分流环劈尖结构均匀布置在分流环上。
所述的外涵道内部设置有沿其外壁面分布的若干个空腔结构，每两个相邻的空腔结构通过支板隔离。
所述的支板数量为6个。
所述的支板为中空结构。
所述的冲压涵道外壁面上均匀分布有若干附件安装接口。
所述的冲压涵道外壁面上设置有若干条加强筋。
所述的分流环劈尖结构的正攻角为+18°，负攻角为-18°。
所述的空腔结构顺航向前端的正攻角为+17°，负攻角为-17°。
有益技术效果：提供一种串联式组合冲压发动机用分流机匣，本发明为适应串联式组合冲压发动机而设计，有冲压涵道、外涵道、内涵道三个涵道，冲压涵道与外涵道由外涵道壁面分隔，内外涵道由分流环分离；采用一体化设计，分流环无需装配成组件后焊接在支承机匣上，减少了发动机零件的数量，降低了装配难度，无需焊接，去除了焊接应力，减小了机匣因焊接应力变形开裂的风险；设计了新型了分流环前端分流环劈尖结构，降低了附面层，提升了风扇及压气机效率；外涵道壁面设计为空腔结构，采用3D打印加工，减轻了重量、增加了强度、有效降低了热传递。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为分流环劈尖结构示意图
图中标识：1、冲压涵道，2、外涵道，3、内涵道，4、分流环，5、支板，6、空腔结构，7、附件安装接口，8、加强筋，9、分流环劈尖结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的介绍，如图1所示，本发明所述的一种串联式组合冲压发动机用分流机匣，包括冲压涵道1、外涵道2、内涵道3、分流环4、若干个支板5，所述的内涵道3、分流环4、外涵道2、冲压涵道1依次从内到外同轴设置，冲压涵道1与外涵道2由外涵道2壁面分隔，内外涵道由分流环4分离，所述的内涵道3、分流环4、外涵道2、冲压涵道1由若干个支板5连接，形成一体化结构，采用一体化成形设计、制造，取代了传统的焊接连接方式，分流环4无需装配成组件后焊接在支承机匣上，减少了发动机零件的数量，降低了装配难度，无需焊接，去除了焊接应力，使机匣不至于因焊接应力变形开裂。
在冲压涵道1外壁面、外涵道2壁面、内涵道3壁面的前、后端面上设计固定相应零件的安装边，在分流环4的后端面上设计有紧固零件的安装边。
还包括若干个分流环劈尖结构9，所述的分流环劈尖结构9均匀布置在分流环4上，所述的分流环劈尖结构9的正攻角为+18°，负攻角为-18°，不是传统的圆角过渡，减小了附面层，提升了风扇及压气机效率。。
所述的外涵道2内部设置有沿其外壁面分布的若干个空腔结构6，采用3D打印方法加工，每两个相邻的空腔结构6通过支板5隔离，该空腔结构6一方面能减轻机匣重量、另一方面能提升机匣强度且在冲压模态下，空腔结构6能有效减小冲压涵道1的热量向外涵道2传递。
所述的支板5为中空结构，便于外部零件的线绳穿过，支板5数量为6个。
所述的冲压涵道1外壁面与支板5相接处均匀分布有若干附件安装接口7，用于安装附件。
所述的冲压涵道1外壁面上设置有若干条加强筋8，优选为四条。
所述的空腔结构6顺航向前端的正攻角为+17°，负攻角为-17°。
本发明的工作原理：发动机工作在涡轮模态时，即低马赫数工作范围内，进气道出口分流堵锥关闭冲压涵道1进口、涵道选择阀关闭冲压涵道1出口，气流在低压风扇加压后，通过外涵道2壁面、内涵道3壁面之间的分流机匣前端位置，而后，气流在分流环4的扰流作用下，分别进入外涵道2壁面和分流环4之间的外涵道2和内涵道3壁面与分流环4之间的内涵道3，分流环劈尖结构9对从分流机匣前端过来的气流进行扰流，以减少涡旋，提升压气机效率。
发动机工作在冲压模态时，进气道出口分流堵锥关闭涡轮涵道进口，涵道选择阀关闭涡轮涵道出口，涡轮基处于停车状态，气流全部经由冲压涵道1进入多模态冲压燃烧室。通过一个零件实现了冲压涵道1、外涵道2、内涵道3的通气功能，简化了结构。
综上，本发明能很好的满足串联式组合冲压发动机涡轮基模态和冲压模态的工作要求，采用一体化设计，一个零件实现了冲压涵道1、外涵道2、内涵道3的通气功能，简化了结构，降低了装配难度，无需焊接，去除了焊接应力，降低了机匣变形开裂风险；设计了新型了分流环前端扰流结构，提升了压气机效率；外涵道壁面设计为空腔结构减轻了重量、增加了强度、降低了热量传递。
需要说明的是，以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所在的进一步阐述，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，应视为属于本发明确定的保护范围。