变循环发动机变几何部件机构学设计方法与新机型研究

摘要

变循环航空发动机综合利用了涡喷发动机高推力比、高空高速性和涡扇发动机高效率、低油耗、大航程的优点，为解决新一代战斗机动力瓶颈提供了一个全新的解决思路，是当前国际研究热点，事关国家战略利益。涵道引射器、压气机静叶调节机构、轴对称推力矢量尾喷管等变几何部件是变循环航空发动机实现变循环功能的关键部件。在中国燃气涡轮研究院合作课题和国家自然科学基金（51275284）支持下，本文开展变循环发动机变几何部件的机构学设计方法研究，取得以下研究成果：
　　1）通过涵道引射器的功能和结构特点分析，提出了含约束支链的1T型并联机构的型综合方法，利用该方法构造了多种涵道引射器新构型方案。
　　2）针对压气机静叶调节机构的功能和结构特点，提出了静叶调节机构串联组合构型方法，并给出多自由度副作为连接副时的退化机制及机构修正方法，利用该方法构造了多种压气机静叶调节机构新方案。
　　3）在轴对称推力矢量尾喷管的功能和结构特点分析基础上，为消除尾喷管机构存在的寄生运动，提出了约束支链的轴线迁移定理和末端特征等效模型，利用该方法构造了多种无寄生运动的尾喷管机构构型新方案。
　　4）建立了上述三类变几何部件的性能评价指标数学模型，绘制了机构性能图谱，揭示了机构尺度参量与变几何部件性能间的关系，为各变几何部件的性能优化设计提供了方法。

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第一章 绪论

1.1 变循环发动机的概述

1.2 变循环发动机的研究目的和意义

1.3 国内外变循环航空发动机变几何部件的研究现状

1.4 本文主要研究内容

第二章 用于VCE变几何部件设计的机构构型原理

2.1 引言

2.2含约束支链的涵道引射器的构型设计方法

2.3 压气机静叶调节机构的构型设计方法

2.4 轴对称推力矢量尾喷管机构的构型设计方法

2.5 本章小节

第三章 涵道引射器的机构创新设计与性能评价

3.1 引言

3.2涵道引射器的创新设计

3.3 3-RPRR-3-US型涵道引射器的设计分析

3.5 本章小结

第四章 压气机静叶调节机构的创新设计与性能评价

4.1 引言

4.2 压气机静叶调节机构的创新设计

4.3 RPRR-RSSH-CSRR/U型压气机静叶调节机构的设计分析

4.4 本章小结

第五章 轴对称推力矢量尾喷管机构的创新设计与性能评价

5.1 引言

5.2 轴对称推力矢量尾喷管机构的创新设计

5.3 4-SPS/2-PRS型轴对称推力矢量尾喷管机构的设计分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文的主要工作和研究成果

6.2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

攻读硕士学位期间已申请的发明专利