一种喉道偏移式气动矢量喷管及其设计方法

1.一种喉道偏移式气动矢量喷管，其特征在于，包括喷管本体，所述喷管本体的内流道依次包括贯通的喷管进口(1)、等直段(2)、一喉道前收敛段(3)、一喉道(4)、二喉道前凹腔、二喉道(7)；所述二喉道前凹腔包括：二喉道前扩张段(5)和二喉道前收敛段(6)；所述二喉道前扩张段(5)和二喉道前收敛段(6)分别为抛物线型结构；所述喉道偏移式气动矢量喷管包括二元式和轴对称式；所述二元式包括上下对称的型线拉伸而成的结构；所述轴对称式包括型线绕其中心线旋转而成的结构；二元式的结构下，以所述二喉道前凹腔的型线的抛物线的对称轴建立直角坐标系的X轴；经过所述二喉道前凹腔的转折点建立直角坐标系的Y轴；所述转折点为二喉道前扩张段(5)和二喉道前收敛段(6)的交界点；所述二喉道前扩张段(5)对应抛物曲线IJ和抛物曲线I’J’由向右开口的抛物线截取并平移获得，其焦点为P1；所述二喉道前收敛段(6)对应抛物曲线JK和曲线J’K’由开口向左的抛物线截取并平移得到，其焦点为P2；获得以x为X坐标的坐标值，y为抛物线的表达式：y 2 ＝4p(x+x a )；其中x a 为偏移量；当p为正数时，x a 为正数，获得二喉道前部扩张段型线；当p为负数时，x a 为负数，获得二喉道前部收敛段型线；所述喷管的设计方法包括以下步骤：构造型线：给定喷管的几何参数，所述喷管的几何参数包括喉道高度、凹腔最大高度、出口高度、二喉道前扩张段初始型线焦点的X轴坐标、二喉道前收敛段初始型线焦点的X轴坐标；定义：喉道高度的一半为H t 、凹腔最大高度的一半为H m 、出口高度的一半为H o ，二喉道前扩张段初始型线焦点的X轴坐标为p 1 、二喉道前收敛段初始型线焦点的X轴坐标为p 2 ，获得二喉道前扩张段(5)和二喉道前收敛段(6)的初始抛物线型线，表达式为：y 2 ＝4px；根据H t 、H m 和p 1 确定二喉道前扩张段(5)的两侧截取点x L1 、x R1 和扩张段偏移量x a1 ；其中：x L1 代表二喉道前扩张段(5)初始抛物线的左侧截取点，满足 x R1 代表二喉道前扩张段(5)的右侧截取点，满足 根据H o 、H m 和p 2 确定二喉道前收敛段(6)的两侧截取点x L2 、x R2 和收敛段偏移量x a2 ；其中：x L2 代表二喉道前收敛段(6)初始抛物线的左侧截取点，满足 x R2 代表二喉道前收敛段(6)的右侧截取点，满足 令：x a1 ＝x R1 ，x a2 ＝x L2 ，获得：y k 2 ＝4p 1 (x+x a1 )(x L1 -x R1 )≤x≤0y s 2 ＝4p 2 (x+x a2 )0≤x≤(x R2 -x L2 )其中，y k 为二喉道前扩张段型线，y s 为二喉道前收敛段型线，获得二喉道前扩张段的长度L 1 为x R1 -x L1 ，二喉道前收敛段L 2 为x R2 -x L2 ；用光路表示雷达波的散射轨迹，给定一条入射光线代表后向入射的雷达波，所述入射光线为与X轴平行的直线；计算入射光线的腔内反射轨迹；设定以下参数：(a)out：沿其他方向散射的光线占比；(b)in：射入凹腔前的光线占比；(c)para：平行出射的光线占比；(d)more：反射次数超过10次的光线占比；(e)t a ：平均反射次数；腔内强度耗散由t a 计算，t a 定义如下： 2.如权利要求1所述的一种喉道偏移式气动矢量喷管，其特征在于，所述二喉道前凹腔的长高比 其中：length为凹腔总长度L 1 +L 2 。 3.如权利要求1所述的一种喉道偏移式气动矢量喷管，其特征在于，设定1.6≤H t /p 1 ≤1.9。 4.如权利要求1所述的一种喉道偏移式气动矢量喷管，其特征在于，设定 5.如权利要求1所述的一种喉道偏移式气动矢量喷管，其特征在于，所述参数满足：(1)t a ≥4.5，para＜0.55；(2)t a ≥5.5，para＜0.75；(3)t a ≥6.5，outs＞0.2。 6.如权利要求1所述的一种喉道偏移式气动矢量喷管，其特征在于，所述二喉道前凹腔段包括吸波涂层，所述吸波涂层为耐高温涂层。