本發(fā)明涉及一種航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),特別涉及一種并軸式航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù):
目前,具有自由渦輪的雙軸式航空發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)被航空工業(yè)廣泛采用,但現(xiàn)今航空工業(yè)廣泛采用的該類航空發(fā)動(dòng)機(jī),雙軸要么是套軸式,制造難度大,生產(chǎn)成本高,潤(rùn)滑和冷卻都比較困難,要么就是串軸式,功輸出軸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的后面,更多的是直升機(jī)的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)采用,也可以用于渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)則極少采用,而且無(wú)論是套軸式還是串軸式,排氣口都在發(fā)動(dòng)機(jī)尾部,發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣直接排放到大氣中,排氣溫度高,排氣量很大,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率不夠高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述雙軸式航空發(fā)動(dòng)機(jī)所存在的不足,研發(fā)一種既可以用于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),又可以廣泛用于渦槳與渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的雙軸發(fā)動(dòng)機(jī),而且發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口在發(fā)動(dòng)機(jī)的前面,發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣并不直接排放到大氣中,而是排入熱交換器中,與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣進(jìn)行熱交換之后,再排放到大氣中,因而排氣溫度較低,排氣量較小,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣被預(yù)熱,可以杜絕發(fā)動(dòng)機(jī)因結(jié)冰而熄火所造成的空難,并且發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的燃?xì)饽軌蚋浞秩紵?,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率得以較大的提高。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn),在保留航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)和燃燒室以及燃?xì)庾龉?dòng)力機(jī)構(gòu)三部分不變的基礎(chǔ)上,將現(xiàn)有航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)三部分直線形布置,改為三部分呈U形布置,并且取消與壓氣機(jī)相連接的燃?xì)鉁u輪,再在壓氣機(jī)之前增加熱交換器,功輸出軸通過(guò)變速齒輪或多檔變速箱驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)軸,這樣不僅實(shí)現(xiàn)了上述發(fā)明的目的,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)三部分可以分別制造,發(fā)動(dòng)機(jī)的制造與安裝以及后期維護(hù)都更加簡(jiǎn)易,燃燒室無(wú)傳動(dòng)軸通過(guò),火焰筒直徑可以縮小,制造成本更低,由于發(fā)動(dòng)機(jī)的雙軸并列在發(fā)動(dòng)機(jī)的前面,還可以安裝兩個(gè)螺旋槳或風(fēng)扇,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)功率與效率。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),類似于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),只有功輸出,既可以用于直升機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼,也可以用于固定翼飛機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇或螺旋槳,由于排氣溫度與排氣速度都更低于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),比渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)更適合用于垂直起降飛機(jī),特別是艦載垂直起降飛機(jī),驅(qū)動(dòng)其風(fēng)扇或螺旋槳。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),一般配置有啟動(dòng)與發(fā)電兩用直流電機(jī),可以利用蓄電池自行啟動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力供蓄電池充電和航空器使用。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),壓氣機(jī)、燃燒室、自由渦輪、發(fā)電機(jī)等,既可以布置在一個(gè)平面,也可以呈三角形立體布置,發(fā)動(dòng)機(jī)可以更緊湊。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī),使用既可以傳輸動(dòng)力,也可以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)拉力的齒輪風(fēng)扇,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,風(fēng)扇的強(qiáng)度更高,因而可以用于跨音速飛機(jī),風(fēng)扇同時(shí)還為發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)及自由渦輪的冷卻系統(tǒng)提供充足的空氣。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)鉁u扇發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)示意圖。
圖中:1、第一齒輪風(fēng)扇,2、壓氣機(jī)軸,3、第二齒輪風(fēng)扇,4、啟動(dòng)與發(fā)電兩用直流電機(jī),5、功輸出齒輪,6、功輸出軸,7、冷卻空氣通道,8、自由渦輪,9、燃燒室,10、高壓空氣管道,11、壓氣機(jī),12、熱交換廢氣通道,13、壓氣機(jī)進(jìn)氣口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)鉁u扇發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由壓氣機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)兩部分組成,壓氣機(jī)由第一齒輪風(fēng)扇(1),壓氣機(jī)軸(2),壓氣機(jī)進(jìn)氣口(13),壓氣機(jī)(11),高壓空氣管道(10)構(gòu)成,燃?xì)廨啓C(jī)由功輸出齒輪(5),功輸出軸(6),冷卻空氣通道(7),自由渦輪(8),燃燒室(9)構(gòu)成,第二齒輪風(fēng)扇(3),啟動(dòng)與發(fā)電兩用直流電機(jī)(4)構(gòu)成啟動(dòng)與發(fā)電輔助系統(tǒng),熱交換廢氣通道(12)構(gòu)成輔助熱交換系統(tǒng),這些系統(tǒng)既可以布置在一個(gè)平面,也可以呈三角形立體布置,發(fā)動(dòng)機(jī)可以更緊湊。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)鉁u扇發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),另外還有供油系統(tǒng),潤(rùn)滑系統(tǒng),傳感系統(tǒng),控制系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道,蓄電池,發(fā)動(dòng)機(jī)掛架等等系統(tǒng)。
本發(fā)明的并軸式航空燃?xì)鉁u扇發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),燃?xì)廨啓C(jī)的制造與安裝以及后期維護(hù)都更加簡(jiǎn)易,燃燒室無(wú)傳動(dòng)軸通過(guò),火焰筒直徑可以縮小,制造成本更低,只有一組自由渦輪,渦輪組的設(shè)計(jì)、冷卻、潤(rùn)滑都更簡(jiǎn)易,燃燒室的溫度與壓力可以進(jìn)一步提高,由于發(fā)動(dòng)機(jī)的雙軸并列在發(fā)動(dòng)機(jī)的前面,還可以安裝兩個(gè)風(fēng)扇,大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)功率與效率,明顯降低油耗。