CN103375302A - 一种涡轮螺旋桨发动机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮螺旋桨发动机及其使用方法，它包括螺旋桨、轴流式压气机、燃烧室、高、低压涡轮、尾喷管，其特征是还包括调压喷嘴；其方法是在起动后通过调压喷嘴向发动机进气口或燃烧室喷入大于并增大进气压力或燃烧室内压缩空气压力的高压空气或液氧，经轴流式压气机压缩或直接在燃烧室中燃烧做功，在不提高高压涡轮前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大，其功率重量比较无调压喷嘴喷射时必提高，并且轴流式压气机的级数不增多，高压涡轮前燃气温度不提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡轮螺旋桨发动机及其使用方法，属涡桨特别是军用涡桨发动机技术领域。
背景技术
目前的涡桨5、涡桨6、涡桨9等涡桨发动机，都是单纯从空气中进气工作的，要增大功率，目前主要是增多压气机级数及提高涡轮前燃气温度，但前者对提高功率重量比不利，后者必须使用耐高温、性能好的涡轮叶片材料、涂层材料及先进的冷却技术，提高涡轮前燃气温度是很困难的，其中增多压气机级数的实质是增大压气机压缩后压缩空气的压力，但提高进气压力可达到机同的目的，涡轮增压柴油机就是通过涡轮增压增大进气压力，从而增大功率的，但涡桨发动机无法用涡轮增压来增大进气压力，而涡轮/火箭发动机推重比虽高，但其主燃烧室中只燃烧液氧与煤油，无压缩空气，压气机是为加力燃烧室提供压缩空气的，这种发动机不是为提高燃烧压缩空气的主燃烧室的推重比而设计的，并且液氧和煤油的消耗较高，工作时间太短，因此，涡轮/火箭发动机不能用于涡桨发动机增大功率，提高功率重量比。
发明内容
本发明的目的是提供一种增大功率，提高功率重量比的涡轮螺旋桨发动机及其使用方法。
本发明是这样实现的，一种涡轮螺旋桨发动机包括螺旋桨、轴流成压气机、燃烧室、高、低压涡轮、尾喷管，即包括目前涡桨发动机的所有结构，其特征是还包括调压喷嘴。
所述调压喷嘴喷射高压空气。
所述调压喷嘴喷射液氧。
所述调压喷嘴在发动机进气口。
所述调压喷嘴在轴流式压气机后至燃烧室之间。
所述一种涡桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴向发动机进气口喷入大于并增大进气压力的高压空气，经轴流式压气机压缩、燃烧室燃烧做功，在不提高高压涡轮前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室内燃油喷嘴的喷油量，保持功率不变或增大。
所述一种涡桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴向发动机进气口喷入大于并增大进气压力的液氧，经轴流式压气机压缩、燃烧室燃烧做功，在不提高高压涡轮前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴的喷射，完全用从空气中进气，然后控制燃烧室内燃油喷嘴的喷油量，保持功率不变或增大。
所述一种涡桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴向燃烧室喷入大于并增大燃烧室中压缩空气压力的高压空气，经燃烧室燃烧做功，在不提高高压涡轮前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大的功率需要后，停止调压喷嘴的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大。
所述一种涡桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴向燃烧室喷入大于并增大燃烧室中压缩空气压力的液氧，经燃烧室燃烧做功，在不提高高压涡轮前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大。
采用上述结构后，由于在涡桨发动机还有调压喷嘴，在发动机起动后，通过调压喷嘴向发动机进气口或燃烧室中喷入大于并增大进气压力或燃烧室内压缩空气压力的高压空气或液氧，在不提高高压涡轮前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大，其功率重量比较无调压喷嘴喷射时必提高，并且轴流式压气机的级数不增多，高压涡轮前燃气温度不提高。
附图说明
图1是本发明的一种涡轮螺旋桨发动机的第一个结构示意图。
图2是本发明的一种涡轮螺旋桨发动机的第二个结构示意图。
图中：1、螺旋桨；2、调压喷嘴；3、轴流式压气机；4、燃烧室；5、高压涡轮；6、低压涡轮；7、尾喷管。
具体实施方式
参照附图1、2，本发明所述的一种涡轮螺旋桨发动机包括螺旋桨1、调压喷嘴2、轴流式压气机3、燃烧室4、高压涡轮5、低压涡轮6、尾喷管7等，即包括目前涡桨发动机的所有结构及调压喷嘴2，其中调压喷嘴2可在发动机进气口，如图1所示，也可在轴流式压气机3后至燃烧室4之间，如图2所示，调压喷嘴2不妨碍发动机的进气，燃烧室4中有燃油喷嘴，省略未画，低压涡轮6与螺旋桨1连接。
当所述涡桨发动机为本发明图1、2所示的涡桨发动机时，在起动后通过调压喷嘴2向发动机进气口或燃烧室4内喷入大于并增大进气压力或大于燃烧室4内压缩空气压力的高压空气或液氧，在不提高高压涡轮5前燃气温度的前提下可增大发动机功率，提高功率重量比，并可用从空气中的进气替换高压空气或液氧，从而完全用从空气中的进气，其过程如前文所述；例如通过调压喷嘴2喷射高压空气或液氧，将进气压力或燃烧室4内压缩空气的压力分别增大2倍，在不提高高压涡轮5前燃气温度的前提下可增大发动机功率，然后用从空气中的进气替换高压空气或液氧，并且本发明中高压空气或液氧的用量较少，与涡轮/火箭发动机全工作过程都需液氧不同。
本发明中轴流式压气机3、高压涡轮5、低压涡轮6的级数可适当选择，调压喷嘴2可为固定或可移动、活动的，当为可移的、活动的并停止喷射后，图1、2中的调压喷嘴2可分别离开进气口和轴流式压气机3后至燃烧室4之间的位置，以利于进气流畅，也可固定不动。
Claims (9)
1.一种涡轮螺旋桨发动机，包括螺旋桨1、轴流式压气机3、燃烧室4、高压涡轮5、低压涡轮6、尾喷管7，其特征是还包括调压喷嘴2。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨发动机，其特征是所述调压喷嘴2喷射高压空气。
3.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨发动机，其特征是所述调压喷嘴2喷射液氧。
4.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨发动机，其特征是所述调压喷嘴2在发动机进气口。
5.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨发动机，其特征是所述调压喷嘴2在轴流式压气机3后至燃烧室4之间。
6.根据权利要求1、2、4所述的一种涡轮螺旋桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴2向发动机进气口喷入大于并增大进气压力的高压空气，经轴流式压气机3压缩、燃烧室4燃烧做功，在不提高高压涡轮5前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴2的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室4内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大。
7.根据权利要求1、3、4所述的一种涡轮螺旋桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴2向发动机进气口喷入大于并增大进气压力的液氧，经轴流式压气机3压缩、燃烧室4燃烧做功，在不提高高压涡轮5前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴2的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室4内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大。
8.根据权利要求1、2、5所述的一种涡轮螺旋桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴2向燃烧室4喷入大于并增大燃烧室4内压缩空气压力的高压空气，经燃烧室4燃烧做功，在不提高高压涡轮5前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴2的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室4内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大。
9.根据权利要求1、3、5所述的一种涡轮螺旋桨发动机的使用方法，其特征是包括以下步骤：在涡桨发动机起动后，通过调压喷嘴2向燃烧室4喷入大于并增大燃烧室4内压缩空气压力的液氧，经燃烧室4燃烧做功，在不提高高压涡轮5前燃气温度的前提下增大发动机功率，功率增大后，当发动机从空气中的进气满足增大后的功率需要后，停止调压喷嘴2的喷射，完全用从空气中的进气，然后控制燃烧室4内燃油喷嘴的喷油量保持功率不变或增大。
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| CN (1) | CN103375302A (zh) |
Cited By (5)
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| CN103742294A (zh) * | 2014-01-15 | 2014-04-23 | 苟仲武 | 液态气体加力喷气发动机及实现喷气飞机加力飞行的方法 |
| CN105756784A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-07-13 | 中国航空动力机械研究所 | 螺旋桨反桨超转保护结构 |
| CN108487947A (zh) * | 2017-04-15 | 2018-09-04 | 罗显平 | 一种螺管转子风扇发动机 |
| CN110056429A (zh) * | 2018-01-19 | 2019-07-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于飞行器的固体氧化物燃料电池燃气涡轮分布式混合推进系统 |
| CN113202631A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-03 | 于力 | 一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置及其工作方法 |
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2012
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131030 |