[發明專利]一種螺旋式推力發動機

無效

• 申請號: 200910059571.1
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101576021A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 胡巍
• 申請（專利權）人: 胡巍
• 主分類號: F02G1/00
• 分類號: F02G1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種熱氣變容式發動機裝置，尤其涉及一種推力發動機裝置，一種將高壓工質的熱、動能直接轉化為發動機推動動能的螺旋式推力發動機。

背景技術

目前的推力發動機系統主要用于航空航天、車船等需用推力前進的運載體。

軍事航空航天運載體由于對大推重比和速度的要求，普遍使用噴氣式推力發動機。噴氣式發動機的工作原理是利用燃料燃燒產生高溫高壓氣流高速向后噴射產生反作用力即推力前進。要推高推力，必須提高噴流溫度和壓力，從而導致大量的能量損失，這就是常見的火箭、導彈和噴氣式戰斗機拖著長長的尾焰的根本原因。典型的噴氣式發動機如渦輪噴氣式發動機，包括設于發動機殼體內，從進氣口至噴氣口之間依次的進氣道、空氣壓縮機、燃燒室、渦輪、尾噴管，壓縮機和渦輪固定于同一軸上，空氣從進氣口通過進氣道進入經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，再進入燃燒室與燃油混合點燃，形成高溫高壓燃氣工質，高溫高壓燃氣推動渦輪旋轉，渦輪通過與壓縮機之間的軸帶動壓縮機旋轉，壓縮機壓縮空氣的動力就來源于渦輪，從而形成工作循環，高溫高壓燃氣通過渦輪后一部分能量轉化為壓縮機的功，大部分能量通過尾噴管直接從噴氣口噴出，利用高速氣流向后噴出產生的向前的反作用力推動飛機前進。噴氣式發動機最大的缺點就是能量損失大、效率低。而且，尾噴氣流的紅外輻射量大，容易被偵查和追蹤，隱蔽性不強。

民用航空領域及部分軍機為提高噴氣發動機效率而廣泛使用的渦扇、渦槳、渦軸噴氣推力發動機，是在渦輪噴氣式發動機基礎上設置風扇涵道、螺旋槳等，將噴射氣流中部分熱能通過渦輪透平轉化為渦輪軸機械能，從而帶動風扇或螺旋槳旋轉使空氣高速向后流動產生部分反作用力即推力。該類推力發動機系統雖可降低尾噴氣流溫度，部分提高發動機系統效率，但若要進一步提高效率和推力必然增加渦輪前燃氣溫度和壓力，從而增加渦輪葉片的熱負荷及壓力負荷，從而對材料的耐溫耐壓性能要求苛刻，系統制造工藝復雜，這是大部分國家難以制造大推力大推重比航空發動機的根本原因。

車船用推力發動機系統，主要由活塞式發動機或燃氣渦輪機同復雜的變速、傳動等系統構成。燃氣熱能首先轉化為機械能，再通過變速、傳動等系統驅動車輪或螺旋槳等，由車輪或螺旋槳獲得反作用力而產生推力。該類推力發動機系統由于發動機與變速、傳動等系統匹配和傳動，不可避免地帶來大量能量損耗，發動機系統復雜，質量、體積大，零部件多，維護、維修頻繁。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種采用新的推力產生方式、可直接產生推力的螺旋式推力發動機，可克服現行航空航天普遍使用的推力發動機系統效率低、結構復雜、材料要求苛刻、制造工藝難度大、成本高的缺陷；可克服車船推力發動機系統須變速、傳動機構，體積質量大的缺陷；結構更簡單，使用壽命更長，擁有更小的能量損耗。

本發明的技術方案是：一種螺旋式推力發動機，包括發動機殼體以及高壓工質發生裝置，還包括固設于發動機殼體內的螺旋式推力發生器，所述螺旋式推力發生器包括一軸芯以及固設于軸芯側面以其軸為旋轉軸沿軸向螺旋前進從其前端延伸至后端的一螺旋葉片，且螺旋葉片內沿與軸芯密閉貼合，外沿與發動機殼體密閉貼合，螺旋葉片相鄰葉身與軸芯之間對應形成一槽，整個螺旋葉片在軸芯上形成從其前端面延伸至后端面連通前后端面且其槽橫截面面積從前至后呈等比差漸進增大的一螺旋式變容導質槽，高壓工質發生裝置的工質輸出端位于螺旋式推力發生器前端面的前方，螺旋式變容導質槽的前端開口與其工質輸出端連通。

作為優選，所述螺旋式變容導質槽槽深固定不變，其槽寬呈等比差增大。

作為優選，所述螺旋式變容導質槽槽寬固定不變，其槽深呈等比差增大。

作為優選，前述高壓工質發生裝置為噴氣式發動機的燃燒室，可優選為渦輪噴氣式發動機的燃燒室，所述螺旋式推力發生器設于燃燒室與渦輪機之間，連接壓縮機與渦輪機的軸活動貫穿螺旋式推力器軸芯的前后端面并與其同軸線。