[發明專利]一種微型油電混合動力渦扇發動機

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• 申請號: 201910710221.0
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110397519A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 姚鳴;肖晉;劉為杰
• 申請（專利權）人: 綿陽小巨人動力設備有限公司
• 主分類號: F02K5/00
• 分類號: F02K5/00;F02K3/06
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

本發明公開了一種微型油電混合動力渦扇發動機，包括核心機、發電機和風扇機匣，核心機的輸出軸通過聯軸器與發電機相連；核心機包括壓縮機進氣道和壓縮機，壓縮機進氣道形成的管狀通道構成內涵道，內涵道與壓縮機相連；風扇機匣與壓縮機進氣道共同組成外涵道，風扇機匣內設置有風扇和風扇電機，風扇與風扇電機輸出軸連接；風扇推動的一部分氣流通過外涵道噴射出發動機外，產生推力；風扇推動的另一部分氣流通過內涵道進入核心機，用于提供持續不斷的空氣供核心機燃燒。本發明利用核心機發電來驅動風扇電機運轉風扇，避免復雜的微型雙轉子機械結構給工程應用帶來的難題，實現了渦扇發動機的微型化。

技術領域

本發明涉及航天發動機技術領域，特別涉及一種微型油電混合動力渦扇發動機。

背景技術

隨著微小型飛行器在國防、科研、民用等領域的不斷拓展，對飛行器在多任務、長航程、高空、高速等方面都提出了新的、更高的要求。傳統的常規循環發動機主要包括渦噴發動機和渦扇發動機兩種類型，渦噴發動機完全依靠高溫燃氣流產生推力，但渦噴發動機耗油率較高、推進效率較低；渦扇發動機由外涵風扇氣流和內涵高溫燃氣流共同產生推力，具有推進效率高、耗油率低，熱效率和推進效率平衡性好等優點，但渦扇發動機風扇的轉速相對于核心機的轉速低很多，通常具有兩套轉子系統，來實現各部件都工作在最佳轉速，對于實現微型化工程難度較大，幾乎是無法完成的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種微型油電混合動力渦扇發動機，用以平衡風扇與核心機的轉速，使得轉子系統實現各部件工作在最佳轉速，從而實現渦扇發動機微型化。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種微型油電混合動力渦扇發動機，包括核心機、發電機和風扇機匣，所述核心機的輸出軸通過聯軸器與所述發電機相連；所述核心機包括壓縮機進氣道和壓縮機，所述壓縮機進氣道形成的管狀通道構成內涵道，所述內涵道與所述壓縮機相連；所述風扇機匣與所述壓縮機進氣道共同組成外涵道，所述風扇機匣內設置有風扇和風扇電機，所述風扇與所述風扇電機輸出軸連接。

優選的，所述核心機還包括燃燒室機匣、渦輪和噴管，所述燃燒室機匣內設置有燃燒室和渦輪，所述燃燒室機匣后端設置有噴管。

優選的，還包括控制器和電池，所述控制器分別與所述發電機、所述電池、所述風扇電機相連。油電混合渦扇發動機的風扇動力提供源由傳統結構的核心機單一來源增加為：核心機與電池兩種來源提供，增加了飛行的安全性。風扇轉速在整個飛行階段可以通過控制器任意調整，以適應最佳的飛行速度，提高推進效率。

本發明的有益效果是：

(1)本發明利用核心機發電來驅動風扇電機運轉風扇，避免復雜的微型雙轉子機械結構給工程應用帶來的難題，實現了渦扇發動機的微型化；核心機的工作狀態可以不受飛行狀態的影響，始終工作在最佳效率點，擁有比傳統風扇結構更加高的經濟性。

(2)本發明風扇推動的一部分氣流通過外涵道噴射出發動機外，產生推力；風扇推動的另一部分氣流通過內涵道進入核心機，用于提供持續不斷的空氣供核心機燃燒。

(3)本發明燃燒室用于燃燒燃油，渦輪通過燃燒室燃燒后的燃氣推動旋轉，剩余燃氣通過噴管排出，產生推力。油電混合系統使用燃油，以燃氣渦輪作為動力來源，與純電池電源相比，可為電動機提供更長的續航時間。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供微型油電混合動力渦扇發動機的內部結構示意圖；

圖2為本發明提供微型油電混合動力渦扇發動機的電氣連接框圖。