旋轉燃燒室噴氣發動機的製作方法

2023-05-11 23:06:41 1

專利名稱：旋轉燃燒室噴氣發動機的製作方法
技術領域：
本發明屬噴氣發動機技術領域。
現有的噴氣發動機的燃燒室，是固定的環形或(多個)單管形燃燒室，並且都是分布在噴氣發動機圓形截面靠近機殼的部位。燃燒室工作時，高壓高溫的燃氣從燃燒室出口噴出，通過導流器，衝擊渦輪葉片產生扭轉力矩，渦輪的扭矩由噴氣發動機截面的中心軸傳遞給壓氣機和風扇使其運轉。噴氣式發動機每級壓氣機的後面有導流葉片，以保證通過壓氣機的氣流沿軸向流動；每級渦輪的後面也有導流葉片，使下一級渦輪葉片受到最有效角度的燃氣流的衝擊。通過渦輪的燃氣再通過尾噴管噴出所產生的反衝作用和風扇所產生的推力，就是這臺發動機所提供的動力。
由於燃燒室正常工作的需要，環形燃燒室和多個單管燃燒室的燃油供給和點火系統必須是多點的。
反映這些技術背景的文件有《現代戰鬥機設計——戰鬥機的動力裝置(下)》、《航空噴氣發動機五十年》等。
本發明的目的在於減輕發動機的重量，簡化發動機的結構，提高發動機的效率，降低耗油率，增大推重比，使之成為更加適合各種飛行器的動力設備。
本發明與現有技術的區別在於燃燒室為單一喇叭筒狀，其幾何軸線與截面為圓形的機匣軸線共軸，並通過兩端的軸承安裝在機匣內。發動機工作時，整個燃燒室在其室內渦輪的驅動下作高速旋轉。
旋轉燃燒室噴氣發動機的燃燒室是旋轉的，且燃氣渦輪與燃燒室固定在一起；而現有噴氣發動機的燃燒室是固定的，渦輪與燃燒室是分離的。
旋轉燃燒室噴氣發動機減少了渦輪和導流器的級數，由燃燒室的殼取代了的部分軸長，在發動機的主燃燒部位只有燃燒室和機殼兩個筒形裝置，這使發動機的整體結構大為簡化，可使重量減輕很多；
由於第一級渦輪固定在筒形燃燒室的內壁與中心軸罩之間，所以渦輪的葉片非常牢固；同時，葉片級數的減少，也減少了氣流流經各葉片所帶來的一系列問題。這樣就可使總體設計上大為簡化，並可較容易地解決顫振等問題；現有噴氣發動機的燃燒室是環型或由多個單管組成，燃油供給和點火裝置勢必是多點的，使得這兩個系統很複雜。本發明的單一中心喇叭筒形燃燒室，其燃油供給和點火裝置簡單化一；由於第一級渦輪固定在筒形燃燒室的內壁與中心軸罩之間，所以第一級高壓渦輪的效率是很高的，因為燃燒室內的高壓的燃氣是100％的衝擊渦輪，沒有絲毫「洩漏」；可方便靈活地改變單元部分、改變涵道比；結構簡單，造價低廉，可靠性高，維修方便，有利於實現小型化。
旋轉燃燒室噴氣發動機的燃燒室設在發動機圓形截面的中心，燃燒室圓形入口周邊通過軸承安裝在機殼的固定架上，燃燒室的出口中心通過軸承安裝在固定的燃氣導流器的中心處。整個燃燒室在工作時繞兩個軸承(同軸)的軸心轉動，而燃燒室中沒有真正的實物軸。燃燒室內部中段到出口部分有一組渦輪葉片，這組葉片與燃燒室構成一個整體。燃燒室的前部安裝有噴油嘴和點火器，與現有的噴氣發動機基本相同。
當發動機工作時，燃氣從燃燒室出口處噴出，燃燒室內的渦輪葉片受到反衝作用使燃燒室旋轉，這個旋轉的動力扭矩通過燃燒室入口外周邊的齒輪傳遞給壓氣機和風扇。
旋轉燃燒室噴氣發動機的壓氣機的轉動方向與燃燒室的旋轉方向是一致的，最後一級壓氣機與燃燒室入口間不設導流器。由於第一級渦輪就安裝在燃燒室的內部，自然第一級渦輪前也就無導流器。渦輪的級數可根據需要只設燃燒室內一級，也可按燃燒室內的渦輪安裝方在再燃燒室後設多級，每級後導流器的葉片通過中心固定軸固定。渦輪後可安裝加力燃燒室。
權利要求
一種旋轉燃燒室噴氣發動機，其特徵在於該機和現有的噴氣發動機都是由風扇、壓氣機、燃燒室、噴油嘴、點火器、渦輪及尾噴管等部分組成；其共有必要技術特徵是壓氣機把空氣壓入燃燒室，噴油嘴噴出的燃油與空氣混和後在燃燒室內燃燒，高壓高溫的燃氣從燃燒室噴出推動渦輪轉動，渦輪的動力通過傳動裝置帶動風扇和壓氣機運轉；燃氣通過渦輪後再通過尾噴管噴出，燃氣噴出所產生的反衝作用和風扇共同產生的推力就是發動機提供的動力。旋轉燃燒室噴氣發動機與現有噴氣發動機相比，其特徵是燃燒室是旋轉的，燃氣渦輪與燃燒室固定在一起；而現有噴氣發動機的燃燒室是固定的，渦輪與燃燒室是分離的。
全文摘要
本發明中燃燒室為喇叭筒狀,其重要特徵是:發動機工作時,燃燒室是旋轉的。旋轉燃燒室噴氣發動機,與原有的由固定的環形(或由多個固定的單管形)燃燒室組成的噴氣式發動機相比:葉片級數少,重量輕,燃油供給系統和點火系統裝置簡單化一,推重比大,耗油率低,效率高,結構簡單,工作可靠,造價低,維修方便。本發明可廣泛應用於需要功率大、重量輕的各種飛行器上。
文檔編號F02K9/34GK1271811SQ9910599
公開日2000年11月1日 申請日期1999年4月27日 優先權日1999年4月27日
發明者齊長安 申請人:齊長安