CN106150755A - 航空喷气发动机 - Google Patents
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Abstract
一种能够以自身生成反作用力气垫的节能航空喷气发动机。它是在航空喷气发动机中分成主喷口与副喷口以及其它喷口，副喷口形成一个反作用力气垫，主喷口与其他喷口形成的气流作用在副喷口形成的反作用力气垫上，以增加反作为力达到节能的目的。
Description
本发明涉及一种以空气做气垫的反作用力的航空喷气推进器，尤其是能在增加推力和提高能源利用方面的航空喷气发动机。适用喷气式飞机和喷气式火箭推进器等航空器。
目前，公知的喷气航空发动机都是在高速喷出空气和空气与航空燃油混合燃烧的气体作为反作用力推动航空器前进的。但是自然空气的介质决定了这个反作用力的利用很低。燃油的利用率相对就很低。
为了克服现有喷气航空发动机喷气过程中能源利用率低的情况。本发明提出一种新的解决方案，该方案是在喷气航空发动机喷气过程中以较小的能源损耗自动在主喷口后面形成一个合力气垫以达到增加主喷口喷气的反作用力。其原理类似于地效应飞机。地效应飞机是机翼与地面或水面之间空气压力增大形成的气垫，达到升力增加。载重可达到本机的50％左右。而普通飞机载重只能达到本机的20％左右。由此原理在喷气口人为造成的气垫可以很大成度增加发动机的反作用率并提高能源利用率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在喷气航空发动机喷气过程中，设立主喷口和在外围设12条副喷口。副喷口以15度角向内倾斜，并扭转5度角，在与主喷口出口处形成一个夹角。这个夹角喷出的高速气体形成一个气垫。主喷口高速喷出去的气体喷在这个夹角形成的气垫上形成反作用力。达到增加主喷口直接喷入空气中的反作用力。15度内倾角是可以调动的，其作用是在航空器低速飞行时15度角形成的夹角形的气垫把主喷口喷出的气体完全封死，这时的主喷口的气流速度低于副喷口喷出的气流速度。在航空器高速飞行时，主喷口气流速度等于或大于副喷口气流速度，这时适当调大扭转度角，与15度倾角配合可在副喷口处形成的一个圆形气体导流出口，这个出口要小于主喷口口径为宜，这样才能给主喷口形成压力又不会形成主喷口气流速度高于副喷口气流速度副喷口做了无用功。而扭转5度角还有一个作用是12条副喷口在高速喷出的气体不直接相交碰撞在一起形成气体激波而形成气流紊乱，不利于形成高压气垫。
本发明的有益效果是，可以在喷气航空发动机正常喷气过程中增加喷气的反作用力，更加节能，主喷口适当缩小，外增加副喷口，结构简单。
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
图1是本发明三维立体原理图。
图2是本发明在无外涵道喷气发动机上的应用。
图3是本发明在有外涵道喷气发动机上的应用。
图4是A-A剖面主喷管喷气速度大于副喷管喷气速度时副喷管的调节状态。
图5是A-A剖面主喷管喷气速度小于副喷管喷气速度时副喷管的调节状态。
图中1.整流罩，2.风扇及低压压气区，3.压气机外壳，4.风扇及高压压气区，5.主喷管燃烧室，6.副喷管火花塞，7.副喷管燃烧室，8.主喷管涡轮机，9.副喷管可调喷气出口，10.主喷管可调喷气出口，11.主喷口气流，12.副喷口气流，13.外涵道气流，14副喷管夹角形成的环形排气孔。
具体实施方式
在图1中三维立体原理图所示，压气机外壳(3)中分布主喷口(10)和副喷口(9)，副喷口(9)向内倾斜15度左右并沿主喷口中心轴向扭转5度左右，12根副喷口(9)喷出的高速气体(12)以这个角度相交形成不断向前移动的气垫，主喷口(10)高速喷出的气体(11)正对上这个气垫形成反推力用以推动发动机和航空器前进。
在图2中是本发明应用在不加外涵道的喷气航空发动机上的应用。空气从进气道进入低压压气室(2)，然后进入在高压压气室(4)中分两拔气流分别进入主喷口(5)的燃烧室内和副喷口(7)燃烧室内，在可调副喷口(9)中高速喷出的气体成V字形相交，而主喷管可调喷气出口(10)高速喷出的气体正对于副喷口喷出的高速V字形气体上而形成反作用力，这种气垫受力方式称之为V字形气垫。
在图3中是本发明应用在有外涵道的喷气航空发动机上的应用。空气从进气道进入低压压气室(2)，这时一部气体进入外涵道，一部分气进入内涵道中的高压压气室(4)，然后分两拔气流分别进入主喷口(5)的燃烧室内和副喷口(7)燃烧室内，在可调副喷口(9)中高速喷出的气体成V字形相交并延伸成X形状，而主喷管可调喷气出口(10)高速喷出的气体(11)正对于副喷口喷出的高速X字形气体(12)上而形成反作用力，而外涵道喷出的气体(13)也作用于副喷口(9)中高速喷出的气体(12)成V字形相交并延伸成X形状上。这种气垫受力方式称之为X形气垫。
在图4中是A-A剖面主喷管喷气速度大于副喷管喷气速度时副喷管的调节状态。压气机外壳(3)中分布主喷口(10)和副喷口(9)，副喷口(9)向内倾斜15度左右并沿主喷口中心轴向扭转5度左右，12根副喷口(9)喷出的高速气体(12)以这个角度相交形成不断向前移动的气垫，在主喷口(10)高速喷出的气体(11)大于副喷口(9)所喷出的气体(12)时调节副喷口的扭转角度让副喷口(9)喷出的气体形成一个环形导气口(14)以让主喷口高速喷出的气体通过，而这个环形导气口(14)以小于主喷口横截面的二分之一为宜，具体大小跟根据主副喷口的速度比来调节。这个环形导气口(14)以小于主喷口横截面的目的是增大主喷口气的压力达到反作用力形成的气垫的作用。此种情况适用于航空器高速前进的情况。
在图5中是A-A剖面主喷管喷气速度小于副喷管喷气速度时副喷管的调节状态。压气机外壳(3)中分布主喷口(10)和副喷口(9)，副喷口(9)向内倾斜15度左右并沿主喷口中心轴向扭转5度左右，12根副喷口(9)喷出的高速气体(12)以这个角度相交形成不断向前移动的气垫，在主喷口(10)高速喷出的气体(11)小于副喷口(9)所喷出的气体(12)时调节副喷口的扭转角度让副喷口(9)喷出的气体完全闭合，不让主喷口喷出的气体通过直接作用于副喷口喷出的气垫上形成反作用力。此种情况适用于航空器低速前进或巡航时的情况。在这种情况下更加节能。
Claims (3)
1.一种航空喷气发动机，在航空喷气发动机运行的过程中，自动形成一个跟进的反作用力气垫，其特征是：通过一个副喷口喷出的气体形成一个跟进的反作用力气垫，主喷口喷出的气体及其它喷口喷出的气体作用在这个气垫上形成反作用力。
2.根据权力要求1所述的航空喷气发动机，其特征是：副喷口喷出的气体形成V字形气垫与主喷口喷出的气体形成反作用力。
3.根据权力要求1所述的航空喷气发动机，其特征是：副喷口喷出的气体形成V字形气垫并延伸形成X形气垫，主喷口喷出的气体及其它喷口喷出的气体作用在这个X形气垫上形成反作用力。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112197294A (zh) * | 2020-09-21 | 2021-01-08 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种整流板 |
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2015
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