[發(fā)明專利]一種航空器用大推力發(fā)動機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011211606.1
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112282964A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 賈東明;鞠宏艷;秦鵬舉
• 申請（專利權）人: 西安航天動力技術研究所
• 主分類號: F02K7/00
• 分類號: F02K7/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

本發(fā)明公開了一種航空器用大推力發(fā)動機，包括動力機、葉片式壓縮室及拉瓦爾噴管；動力機和葉片式壓縮室之間通過轉動軸相連，動力機驅動葉片式壓縮室旋轉，吸入外部氣體，氣體壓縮后經(jīng)拉瓦爾噴管排出，形成超聲速氣流。本發(fā)明體積小且能夠產較大的推力。

技術領域

本發(fā)明涉及航空器動力裝置技術領域，具體涉及一種航空器用大推力發(fā)動機。

背景技術

目前無人機等航空器技術發(fā)展迅速，應用越來越廣泛，一般情況下，無人機、直升飛機、螺旋槳飛機等航空器所使用的動力裝置是螺旋槳，通過螺旋槳高速旋轉使空氣向后流動從而提供動力，由于流動氣體速度不可能超過音速，因此這種螺旋槳體積比較大，所占用面積比較大，而且要求旋轉角速度非常大，由于螺旋槳尖部線速度過大還容易引起空氣激波等現(xiàn)象。更重要的是，由于排氣速度太低，導致空氣所能提供的推力較小，因此這種航空器速度不可能太快。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種航空器用大推力發(fā)動機，體積小且能夠產較大的推力。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種航空器用大推力發(fā)動機，包括動力機、葉片式壓縮室及拉瓦爾噴管；

所述動力機和葉片式壓縮室之間通過轉動軸相連，動力機驅動葉片式壓縮室旋轉，吸入外部氣體，氣體壓縮后經(jīng)拉瓦爾噴管排出，形成超聲速氣流。

進一步地，所述葉片式壓縮室包括前封頭、后封頭和若干葉片；

若干葉片沿周向固定在前封頭、后封頭之間，前封頭用于與動力機連接，后封頭用于與拉瓦爾噴管固定連接。

有益效果：

1、本發(fā)明采用壓縮氣體噴氣形成動力，體積較小，滿足環(huán)保要求，而且應用領域十分廣泛；而且氣體壓縮后流經(jīng)拉瓦爾噴管，速度急速增大并排出，形成超聲速氣流，提供的推力大。

2、本發(fā)明葉片式壓縮室的結構簡單、體積小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明主視圖；

圖3為圖2A-A方向截面圖；

其中，1-動力機，2-葉片式壓縮室，3-拉瓦爾噴管。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。

本實施例提供了一種航空器用大推力發(fā)動機，如圖1、圖2所示，包括能夠高速驅動葉片旋轉的動力機1、被動力機驅動的含有轉動葉片的壓縮室2以及拉瓦爾噴管3。

如圖3所示，葉片式壓縮室2包括前封頭、后封頭和若干葉片；若干葉片沿周向固定在前封頭、后封頭之間，葉片的偏轉角與動力機1轉速相關。前封頭與動力機1通過轉動軸連接，后封頭與拉瓦爾噴管3固定連接。動力機1帶動葉片式壓縮室2和拉瓦爾噴管3高速旋轉，將動力機1的轉動能量轉化為葉片的旋轉能量，葉片從葉片式壓縮室2周邊強制吸入空氣，吸入的氣體壓強高于外部大氣壓，因此氣體在葉片式壓縮室2內流動，經(jīng)過拉瓦爾噴管3收斂段收縮再經(jīng)過擴張段噴出，氣體噴出的速度會超過當?shù)芈曀伲沟脷怏w推力效率得到大量提升，可以適用于產生較大的推力。

葉片式壓縮室2高速旋轉時，設角速度為ω，葉片式壓縮室2外徑為R，內徑為r，外部大氣壓設為P₀，密度為ρ₀，吸入氣體的流速v₀，葉片式壓縮室2壓強設為P，密度為ρ，那么根據(jù)質量守恒，有如下關系式：

其中為質量流率未知，L為葉片式壓縮室2的葉片長度。