[發明專利]涵道式渦軸發動機、渦軸發動機涵道控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201811091347.6
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109324528B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 唐平一
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;B01D45/16
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

1.一種涵道式渦軸發動機，包括：發動機進氣通道(50)和核心機(90)，發動機進氣通道(50)軸向連通至核心機(90)，所述核心機(90)的外圍設置有外涵道(10)，

其特征在于，

所述發動機進氣通道(50)內設有用于清除從發動機進氣通道(50)進入的發動機進口氣流中的砂塵的粒子分離器(20)，所述粒子分離器(20)具有與所述外涵道(10)的入口相接的旁通流道及與所述核心機(90)相接的進氣通道；

進入所述發動機進氣通道(50)的氣流經所述粒子分離器(20)分成無塵氣流及離心分離出的旁通氣流，旁通氣流經所述旁通流道引入所述外涵道(10)用于冷卻動力艙及所述外涵道(10)的機匣，無塵氣流經所述核心機(90)的進氣通道進入所述核心機(90)。

2.根據權利要求1所述的涵道式渦軸發動機，其特征在于，

所述外涵道(10)的出口與尾噴口(30)相接，經所述外涵道(10)出口流出的旁通氣流與所述尾噴口(30)的主氣流摻混以降低所述尾噴口(30)的紅外輻射。

3.根據權利要求1所述的涵道式渦軸發動機，其特征在于，

所述外涵道(10)的入口處設置有調節機構(40)，所述調節機構(40)用于調節所述入口處的流道面積以調整進入所述外涵道(10)和所述核心機(90)的空氣流量比例。

4.根據權利要求3所述的涵道式渦軸發動機，其特征在于，

所述調節機構(40)為設置在所述外涵道(10)入口處的可調閥門；或者

所述調節機構(40)為設置在所述外涵道(10)入口處的可調整角度的葉片。

5.根據權利要求1所述的涵道式渦軸發動機，其特征在于，

所述外涵道(10)與所述粒子分離器(20)的旁通流道經連接件固定連接；或者，

所述外涵道(10)與所述粒子分離器(20)的旁通流道一體成型。

6.一種渦軸發動機涵道控制系統，應用于具有上述權利要求1至5任一所述的涵道式發動機直升機上，其特征在于，包括：

采集模塊(61)，用于采集動力艙的溫度，所述采集模塊(61)包括位于所述動力艙內的溫度傳感器(70)；

控制模塊(62)，與所述采集模塊(61)及所述調節機構(40)連接，用于根據動力艙的溫度信號控制調節機構(40)調節所述外涵道(10)入口的流道面積，以控制進入所述外涵道(40)的空氣流量。

7.根據權利要求6所述的渦軸發動機涵道控制系統，其特征在于，

所述采集模塊(61)連接直升機的武器發射系統(80)，所述采集模塊(61)用于采集所述武器發射系統(80)生成的武器發射信號；

所述控制模塊(62)根據采集模塊(61)采集的武器發射信號，控制所述調節機構(40)調節所述外涵道(10)入口的流道面積，以控制進入所述外涵道(40)的空氣流量。

8.根據權利要求7所述的渦軸發動機涵道控制系統，其特征在于，

所述控制模塊(62)連接所述粒子分離器(20)，用于當動力艙溫度大于預設值時或者采集到武器發射信號時，打開所述粒子分離器(20)的旁通氣流，并控制所述調節機構(40)調節進入所述外涵道(10)的空氣流量；并用于當動力艙溫度小于預設值時或者未采集到武器發射信號時，控制所述調節機構(40)減少進入所述外涵道(10)的空氣流量或關閉所述粒子分離器(20)的旁通氣流。

9.根據權利要求6所述的渦軸發動機涵道控制系統，其特征在于，

所述渦軸發動機涵道控制系統還包括砂塵檢測模塊(63)，所述砂塵檢測模塊(63)與所述控制模塊(62)連接，用于當檢測到運行環境有砂塵時打開所述粒子分離器(20)的旁通氣流；檢測到運行環境無砂塵顆粒時關閉所述粒子分離器(20)的旁通氣流。

10.一種渦軸發動機涵道控制方法，應用于權利要求6至9中任一項所述的控制系統，其特征在于，該控制方法包括以下步驟：

步驟S100：采集動力艙的溫度、武器發射系統(80)生成的武器發射信號及直升機的運行環境信息；

步驟S200：判斷直升機的運行環境是否有砂塵顆粒，當采集運行環境有砂塵顆粒時，打開所述粒子分離器(20)的旁通氣流；當采集到運行環境無砂塵顆粒時，關閉所述粒子分離器(20)的旁通氣流；或者

判斷所述動力艙的溫度是否大于預設值，當大于預設值時，打開粒子分離器(20)的旁通氣流，并控制所述調節機構(40)擴大所述外涵道(10)流道面積，以增大進入所述外涵道(10)的空氣流量；或者

判斷是否采集到武器發射信號，當采集到武器發射信號時，打開粒子分離器(20)的旁通氣流，并控制所述調節機構(40)擴大所述外涵道(10)流道面積，以增大進入所述外涵道(10)的空氣流量。