[發明專利]一種三涵道大推重比高效動力推進器

有效

• 申請號: 202010511452.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111636976B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 趙景山;張家悅
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F02C6/00;F02C7/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開了一種三涵道大推重比高效動力推進器，包括涵道和設置在所述涵道的進氣端的進氣機構，所述涵道包括內涵道、中涵道和外涵道，所述內涵道位于所述中涵道內，所述中涵道位于所述外涵道內。本發明提供的三涵道大推重比高效動力推進器提高了燃氣熱能的利用率、降低了軸承等關鍵零部件的工作溫度。

技術領域

本發明涉及動力推進器技術領域，特別是涉及一種三涵道大推重比高效動力推進器。

背景技術

自二戰以來，世界各國紛紛投入大量科研力量研制軍用、民用航空飛機。航空飛機的動力推進器是其“心臟”，航空飛機的每一次重大革命性進展都與動力推進器技術的創新和突破密切相關。

20世紀40年代末期，西方國家開始使用渦輪噴氣式發動機。由于渦輪噴氣式發動機可以直接利用尾噴管噴出的高速尾氣產生動力，擺脫了之前活塞發動機對于螺旋槳的依賴，提高了飛機飛行的效率和功率，因此，在當時，渦噴發動機處于較為先進的水平。但隨著人們對航空飛機需求的增加，渦噴發動機暴露出了經濟性能差的致命缺點。20世紀60年代，具有雙涵道的渦輪風扇發動機問世。相較于渦輪噴氣式發動機，渦扇發動機具有結構緊湊、推進效率高、噪聲小等優點。然而，無論是渦輪發動機還是渦扇發動機，其工作時，燃燒室內溫度都可達到上千攝氏度，如此高的溫度對發動機內需要轉動的零部件是極大的考驗。一方面，現有的潤滑劑難以在如此高的溫度下有效潤滑，另一方面，轉動部件在高溫下工作壽命極短。近年來，科學家和工程師們為研發能夠在高溫下有效工作的軸承投入了大量的時間、精力和資金。如果能夠將軸承工作區域的溫度降至合理范圍內，將大大降低推進器成本，延長推進器壽命，提高推進器性能。

因此，提供一種能夠降低尾氣溫度的大推重比高效推進器，以降低推進器成本、延長推進器壽命、提高推進器性能是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種三涵道大推重比高效動力推進器，以解決上述現有技術存在的問題，降低尾氣溫度，提高軸承等關鍵零部件的服役壽命，降低推進器成本，延長推進器壽命，提高推進器性能。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種三涵道大推重比高效動力推進器，包括涵道和設置在所述涵道進氣端的進氣機構，所述涵道包括內涵道、中涵道和外涵道，所述內涵道位于所述中涵道內，所述中涵道位于所述外涵道內。

優選的，所述內涵道包括主軸、內涵道殼體、壓氣輪機轉子和渦輪，所述壓氣輪機轉子和所述渦輪分別與所述主軸固連，所述內涵道殼體通過若干個支撐輻條與所述主軸固連，所述內涵道殼體位于所述壓氣輪機轉子和所述渦輪之間，所述壓氣輪機轉子靠近所述內涵道的進氣端，所述渦輪靠近所述內涵道的出氣端，所述主軸靠近所述內涵道的出氣端的一端還固設有尾部導流錐。

優選的，所述中涵道包括與所述主軸轉動連接的中涵道殼體，所述中涵道殼體靠近出氣端的一端設置有尾噴管，所述中涵道殼體內還設置有位于所述渦輪和所述壓氣輪機轉子之間的燃燒室，所述中涵道殼體的另一端設置有壓氣輪機靜子，所述壓氣輪機靜子與所述壓氣輪機轉子組合成壓氣輪機。

優選的，所述外涵道包括與所述中涵道殼體固連的外涵道殼體，所述外涵道殼體的直徑沿進氣端至出氣端的方向逐漸減小，所述尾噴管的直徑沿進氣端至出氣端的方向逐漸增大。

優選的，所述進氣機構包括進氣道、導流錐、風扇和導流環，所述風扇與所述主軸的一端固連，所述導流錐位于所述風扇遠離所述涵道的一端，且所述導流錐固連在所述風扇的中心，所述導流環位于所述風扇與所述內涵道之間。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：