CN103967617A - 涡轮螺旋桨发动机 - Google Patents

Abstract

涡轮螺旋桨发动机，包括螺旋桨、轴流式压气机、蒸发式燃烧室、涡轮、尾喷管等涡桨发动机的所有结构，其特征是还包括旁通管、内部排气活门，并且在旁通管进出气口之间发动机外的管中还有或者无外部排气活门；在发动机启动后运行时，内部排气活门开启，通过上述旁通管，内部排气活门或者是内部排气活门与外部排气活门的开启与关闭，将轴流式压气机的增压比提高增大并保持不变，提高后的增压比不高于轴流式压气机、涡轮的机械强度所承受的极限，并且保持涡轮前燃气温度不变，即增压比、功率重量比提高，耗油率降低，但轴流式压气机、涡轮的级数不增多，涡轮前燃气温度不提高。

Description

涡轮螺旋桨发动机

技术领域

本发明涉及一种涡轮螺旋桨发动机，具体说是一种可提高增压比和功率重量比的涡桨发动机，属涡桨发动机技术领域。

背景技术

在涡桨发动机中，提高压气机的增压比可增大功率、降低耗油率，要提高增压比，目前主要是增多压气机、涡轮的级数或者是提高涡轮前燃气温度；但前者增大重量和体积，对提高功率重量比不利，后者则必须使用耐高温、性能好的涡轮叶片材料、涂层材料及先进的冷却技术，要提高是非常困难的；并且目前的涡桨发动机增压比都是固定的，无法提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不增多压气机、涡轮中任意一个的级数、不提高涡轮前燃气温度的情况下，提高压气机的增压比，从而提高功率重量比、降低耗油率的涡桨发动机。

本发明是这样实现的：涡轮螺旋桨发动机，包括螺旋桨、轴流式压气机、蒸发式燃烧室、涡轮、尾喷管等目前涡桨发动机的所有结构，其特征是还包括旁通管，其进气口在轴流式压气机后与蒸发式燃烧室前之间，通过位于它们之间的在发动机启动后及增压比低于提高后的增压比时开启，提高增压比后关闭的内部排气活门与发动机连接，其出气口在或朝向发动机进气口；轴流式压气机提高后的增压比不高于轴流式压气机、涡轮的机械强度所承受的极限。

所述旁通管进出气口之间发动机外的管中无调节压缩空气压力的外部排气活门。

所述旁通管进出气口之间发动机外的管中有调节压缩空气压力的外部排气活门。

采用上述结构后，由于有旁通管、内部排气活门以及旁通管进出气口之间发动机外的管中还有或者无的外部排气活门，在发动机启动后运行时，内部排气活门开启，将轴流式压气机后的一部分压缩空气通过旁通管送回发动机进气口，与发动机从空气中的进气一起增大进气压力，经过压气机连续不断的压缩、蒸发式燃烧室燃烧做功，压缩后的压缩空气压力将逐渐增大，当压缩后的压缩空气压力增大到提高后的增压比的需要时，内部排气活门关闭，只用发动机从空气中的进气而不用旁通管的进气，其间可用或不用外部排气活门对旁通管内的压缩空气压力进行调节，然后用内、外部排气活门或内部排气活门的开启与关闭保持提高后的增压比不变，并且保持涡轮前燃气温度不变，提高后的增压比不高于轴流式压气机、涡轮的机械强度所承受的极限，即增压比、功率重量比提高，但轴流式压气机、涡轮的级数不增多，涡轮前燃气温度不提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作详细的描述：

图1是本发明涡轮螺旋桨发动机的第一个结构示意图。

图2是本发明涡轮螺旋桨发动机的第二个结构示意图。

具体实施方式

参照附图1和2，本发明所述的涡桨发动机包括螺旋桨1、轴流式压气机2、旁通管3、内部排气活门4、蒸发式燃烧室5、涡轮6、尾喷管7等；其中螺旋桨1、轴流式压气机2分别或共同与涡轮6连接；旁通管3进气口在轴流式压气机2后与蒸发式燃烧室5前之间，通过位于它们之间的在发动机启动后开启，提高增压比后关闭的内部排气活门4与发动机连接，其出气口在或朝向发动机进气口；在旁通管3进出气口之间发动机外的管中可以无调节压缩空气压力的外部排气活门8，如图1所示；也可以有外部排气活门8，如图2所示。

当所述涡桨发动机为本发明图1、2所示的涡桨发动机时，在发动机启动后，内部排气活门4开启，通过旁通管3、内部排气活门4以及旁通管3进出气口之间发动机外的管中还有或者无的调节压缩空气压力的外部排气活门8的开启与关闭，将轴流式压气机2的增压比提高增大并保持不变，提高后的增压比不高于轴流式压气机2、涡轮6的机械强度所承受的极限，并且保持涡轮6前燃气温度不变，其过程如前文所述；在本实施例中，轴流式压气机2与旁通管3的组合有物理学中回旋加速器的作用，理论上可以将轴流式压气机2的增压比很容易的提高增大；外部排气活门8的排气压力由轴流式压气机2提高后的增压比等决定。

在本实施例中，轴流式压气机2、涡轮6的级数可根据需要选择；旁通管3的数量为1至多个；内部排气活门4、外部排气活门8可以是符合使用条件的目前公知的各种结构的放气活门；本发明的涡桨发动机可为单轴、双轴以及一个涡轮带动压气机，另一个涡轮带动螺旋桨的各种结构的涡桨发动机。

Claims (3)

1.涡轮螺旋桨发动机，包括螺旋桨(1)、轴流式压气机(2)、蒸发式燃烧室(5)、涡轮(6)、尾喷管(7)等涡桨发动机的所有结构，其特征是还包括旁通管(3)，其进气口在轴流式压气机(2)后与蒸发式燃烧室(5)前之间，通过位于它们之间的在发动机启动后及增压比低于轴流式压气机(2)提高后的增压比时开启，提高轴流式压气机(2)增压比后关闭的内部排气活门(4)与发动机连接，其出气口在或朝向发动机进气口；轴流式压气机(2)提高后的增压比不高于轴流式压气机(2)、涡轮(6)的机械强度所承受的极限。

2.根据权利要求1所述的涡桨发动机，其特征是所述旁通管(3)进出气口之间发动机外的管中无调节压缩空气压力的外部排气活门(8)。

3.根据权利要求1所述的涡桨发动机，其特征是所述旁通管(3)进出气口之间发动机外的管中有调节压缩空气压力的外部排气活门(8)。