[發明專利]一種推進式渦輪螺旋槳發動機

在審

• 申請號: 201510573764.4
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105179089A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 呂根衛;葉歡;汪辰
• 申請（專利權）人: 洛陽大智實業有限公司
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明屬于動力裝置領域，特別是涉及一種推進式渦輪螺旋槳發動機。

背景技術

渦輪螺旋槳發動機是利用燃氣工作使螺旋槳旋轉產生拉力來推動飛機前進的一種動力裝置。請參閱圖1，傳統渦輪螺旋槳發動機為前拉式布局，主要由拉力螺旋槳15、進氣口2、套裝轉軸系統外轉筒螺旋槳軸12、減速器13、低壓壓氣機16、高壓壓氣機17、燃燒室系統6、高壓渦輪18、低壓渦輪19、排氣口14、套裝轉軸系統外轉筒20和套裝轉軸系統內轉軸21組成。

當前方空氣進入發動機的進氣口2后，首先受到低壓壓氣機16的壓縮，再受到高壓壓氣機17的進一步壓縮，進入燃燒室系統6后與噴入的燃油一起混合燃燒，燃燒產生的高壓燃氣首先沖擊驅動高壓渦輪18轉動，高壓燃氣繼續向下游流動，速度略為降低后沖擊驅動低壓渦輪19，驅使套裝轉軸系統內轉軸21轉動，經減速器13由螺旋槳軸12端輸出，這時降低轉速后最終驅使拉力螺旋槳15轉動產生飛行所需的前向拉力。

在渦輪螺旋槳發動機工作開始時，低壓壓氣機16和高壓壓氣機17分別由啟動系統驅動，到達規定轉速后啟動系統分別自動分離，此時高壓壓氣機17可由高壓渦輪18通過套裝轉軸系統外轉筒20返回驅動，低壓壓氣機16可由低壓渦輪19通過套裝轉軸系統內轉軸21返回驅動。

相比于活塞式發動機，傳統渦輪螺旋槳發動機具有功率大、功重比大；穩定性好、噪音小、工作壽命長、維修費用低、速度高等優點，廣泛用于各類飛行裝置。但傳統渦輪螺旋槳發動機也存在如下缺點：

1)因渦輪轉動速度很快，如直接驅動螺旋槳將造成槳葉葉尖部分的速度很高，有產生激波的可能，在渦輪與螺旋槳之間必須要有減速器來降低螺旋槳轉速使其葉尖端不要超過音速。這種減速器的負荷重、結構復雜、制造成本高，作為發動機整體的一個部件，將增加一部分較大的重量；

2)為了充分利用發動機的燃氣能量、提高發動機的效率，通常采用了機體內特殊的套裝轉動系統設計方案，即將高壓渦輪和低壓渦輪返回驅動高壓壓氣機和低壓壓氣機的設計方案，在結構上比較復雜，制造難度較大，成本隨之增加；

3)發動機內部轉動部件較多，如軸承零件在高速運轉所造成的發熱問題和高溫高速燃氣氣流的內部流動所帶來的高溫一般是依靠增加一個外置的潤滑降溫系統或設備，這將給發動機增加了一部分額外的重量；

4)套裝轉動系統設計方案造成結構上的復雜性導致了傳統渦輪螺旋槳發動機在小尺寸、輕重量的設計、制造指標上存在許多難以克服的技術問題，通常成功設計和生產的發動機產品體積和重量較大，無法應用到受空間和重量限制的飛行器上；

5)受到螺旋槳效率的影響，發動機的適用速度不能太大，一般要小于900km/h，只能應用在中低速飛機或對低速性能有嚴格要求的巡邏、反潛或滅火等類型飛機中；

6)與其它中低速飛行器的動力裝置相比，如活塞發動機，在性價比上還不占優勢，難以進一步開拓廣泛的應用市場。

有鑒于上述現有的前拉式渦輪螺旋槳發動機存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型的推進式渦輪螺旋槳發動機，能夠改進一般現有的前拉式渦輪螺旋槳發動機，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的目的在于，克服傳統渦輪螺旋槳發動機的缺陷，而提出一種新型的推進式渦輪螺旋槳發動機，所要解決的技術問題是使其避免采用機體內套裝轉動系統的結構設計方案，直接經減速器驅動螺旋槳，形成“推進式”布局，簡化結構設計、降低制造難度；盡量優化結構設計、降低發動機全系統的總重量；采取有效技術措施降低發動機的成本，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種推進式渦輪螺旋槳發動機，包括燃氣發生分系統、燃氣導向分系統、減速分系統、推力螺旋槳11，其中該燃氣發生分系統安設在發動機前部，該減速分系統安設在發動機后部，該燃氣導向分系統安設在燃氣發生分系統與減速分系統之間，該推力螺旋槳11固定在螺旋槳軸12的后端，該螺旋槳軸12前端安設在前述減速分系統的后部，形成推進式布局。

本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術措施來進一步實現。