[發(fā)明專利]一種離心、活塞壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和噴管組合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710945520.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN108119258B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒國(guó)泉;張英辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄒國(guó)泉;張英辰
• 主分類號(hào): F02K5/02
• 分類號(hào): F02K5/02
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具體為一種離心、活塞壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和噴管組合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。包括連接在一起的前部整流罩、后部整流罩，在后部整流罩內(nèi)設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)及活塞壓縮機(jī)組、增速箱，內(nèi)燃機(jī)組排氣噴管，離心壓縮機(jī)組，所述的前部整流罩內(nèi)部設(shè)有燒嘴、前部整流罩尾部設(shè)有氣體噴管。應(yīng)用此技術(shù)可以大大降低航空發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用。應(yīng)用此技術(shù)的亞音速飛行器航空發(fā)動(dòng)機(jī)總效率可以達(dá)到75%，遠(yuǎn)超現(xiàn)有的最先進(jìn)的35%；造價(jià)及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)低至其30%。其推重比比現(xiàn)有的渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)大，外徑和長(zhǎng)度小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，具體為一種離心、活塞壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和噴管組合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。作為飛機(jī)的心臟，被譽(yù)為“工業(yè)之花”，它直接影響飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)和國(guó)防實(shí)力的重要體現(xiàn)。目前，現(xiàn)有的主流航空發(fā)動(dòng)機(jī)都有扇葉和渦輪。我們以渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為例，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)有2個(gè)同心圓涵道，由風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、噴管等5部分組成。空氣從渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口流入，經(jīng)過(guò)壓氣機(jī)壓縮后，在燃燒室與煤油混合燃燒，高溫高壓燃?xì)饨?jīng)由渦輪、噴管膨脹，最后高速?gòu)奈矅娍趪姵觥u扇發(fā)動(dòng)機(jī)的推力一部分來(lái)自噴出燃?xì)馑a(chǎn)生的反作用力；另一部分是渦輪驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)空氣，經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道噴出的反作用力。扇葉和渦輪對(duì)材料工藝要求極高，這兩點(diǎn)使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)造價(jià)居高不下。渦輪的耐溫限制，使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)的效率無(wú)法進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)效率以及降低制造成本，提供了一種離心、活塞壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和噴管組合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種離心、活塞壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和噴管組合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，包括連接在一起的前部整流罩、后部整流罩，在后部整流罩內(nèi)設(shè)置有內(nèi)燃機(jī)及活塞壓縮機(jī)組、增速箱，內(nèi)燃機(jī)組排氣噴管，離心壓縮機(jī)組，所述的前部整流罩內(nèi)部設(shè)有燒嘴、前部整流罩尾部設(shè)有氣體噴管。

離心壓縮機(jī)組包括離心壓縮機(jī)組主軸，在離心壓縮機(jī)組主軸上安裝有離心壓縮機(jī)組1級(jí)葉輪、離心壓縮機(jī)組2級(jí)葉輪、所述的離心壓縮機(jī)組1級(jí)葉輪位于前部整流罩內(nèi)，離心壓縮機(jī)組2級(jí)葉輪位于后部整流罩內(nèi)，在離心壓縮機(jī)組2級(jí)葉輪前端設(shè)有離心壓縮機(jī)組回流器，在離心壓縮機(jī)組2級(jí)葉輪后部設(shè)有離心壓縮機(jī)蝸殼。

所述的內(nèi)燃機(jī)及活塞壓縮機(jī)組包括內(nèi)燃機(jī)組、活塞壓縮機(jī)，內(nèi)燃機(jī)組通過(guò)傘形齒輪組連接內(nèi)燃機(jī)組主軸和活塞壓縮機(jī)，內(nèi)燃機(jī)組主軸連接離心壓縮機(jī)組主軸，所述的離心壓縮機(jī)蝸殼連通活塞壓縮機(jī)進(jìn)氣口，活塞壓縮機(jī)出氣口和內(nèi)燃機(jī)組進(jìn)氣口連接，內(nèi)燃機(jī)組排氣口連接內(nèi)燃機(jī)組排氣噴管。

前部整流罩設(shè)有垂直推力氣體噴管、垂直推力氣體噴管通過(guò)垂直推力噴管風(fēng)門控制氣體流量，并且在氣體噴管內(nèi)設(shè)有水平推力氣體噴管風(fēng)門，在內(nèi)燃機(jī)組排氣噴管尾部連接有尾部可調(diào)旋轉(zhuǎn)噴管。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益：

受高溫合金材料限制，現(xiàn)有主流航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒溫度很難超過(guò)1800℃。而本發(fā)明技術(shù)方案由于內(nèi)燃機(jī)燃燒溫度可以輕易超過(guò)2500℃，燃油效率高。氣缸和噴管可以有效冷卻，其本身溫度不高（可以≤600℃），不需要特別的高溫合金材料。應(yīng)用此技術(shù)可以大大降低航空發(fā)動(dòng)機(jī)的造價(jià)、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用。

應(yīng)用此技術(shù)的亞音速飛行器航空發(fā)動(dòng)機(jī)總效率可以達(dá)到75%，遠(yuǎn)超現(xiàn)有的最先進(jìn)的35%；造價(jià)及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)低至其30%。其推重比比現(xiàn)有的渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)大，外徑和長(zhǎng)度小。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的通用構(gòu)造示意圖；

圖2為本發(fā)明的另一種構(gòu)造示意圖；

圖3為圖2的平飛狀態(tài)構(gòu)造示意圖；

圖4為本發(fā)明工作原理圖以及氣流走向圖（圖中箭頭為氣流方向）；