CN107208553B - 用于涡轮发动机的定容燃烧模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其是用于航空器涡轮发动机的涡轮发动机燃烧模块(10)，该燃烧模块被设计成执行定容燃烧，该燃烧模块包括：多个燃烧室(12)，这多个燃烧室围绕轴线(A)以均匀的方式成角度地分布，每个室(12)包括加压气体进气口(16)和燃烧气体排气口(18)，每个进气口(16)/排气口(18)被设计成由对应的共用的旋转进气阀(28)/旋转排气阀(30)打开或关闭，该旋转进气阀/旋转排气阀与所述轴线(A)同轴。本发明还涉及一种涡轮发动机，该涡轮发动机包括所描述的类型的燃烧模块(10)。

Description

用于涡轮发动机的定容燃烧模块

技术领域

本发明涉及用于航空器涡轮发动机的定容燃烧类型的燃烧室的领域。

本发明适用于任何类型的涡轮发动机，尤其适用于涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和也被称为“开式转子”涡轮发动机的无涵道风扇涡轮发动机。

背景技术

以已知的方式，传统的航空器涡轮发动机的燃烧室按照被称为布雷顿循环(Brayton cycle)的循环来运行，该布雷顿循环即为恒压燃烧循环。然而，为了实现在比耗量方面的增长，设想用按照汉弗莱循环(Humphrey cycle)运行的燃烧室替换按照布雷顿循环运行的燃烧室，该汉弗莱循环即为定容燃烧循环，或“CVC”。

根据诸如在FR 2.866.676-A1中描述的冲压喷气发动机，已较长时间地知悉定容燃烧循环的概念。该文件描述了一种冲压喷气发动机，该冲压喷气发动机的单燃烧室包括旋转进气阀和旋转排气阀。

然而，定容燃烧循环的概念仅很少地被应用于燃烧模块，该燃烧模块用于供给涡轮发动机的涡轮。

FR-2.945.316描述了一种CVC燃烧室的实施例。室在其入口处包括用于加压气体的进气阀，该进气阀由两个具有大致为卵形的横截面的旋转元件构成，这两个旋转元件沿着相互平行并且与室的轴线垂直的轴线被可旋转地安装，当所述元件被分开时，该元件能够确定使阀打开的位置，当该元件被结合时，该元件能够确定使阀关闭的位置。以相同的方式，室在其出口处包括类似的排气阀，该排气阀能够在打开位置与关闭位置之间变化。

在该解决方案中，进气阀和排气阀的设计证实了尤其在强健性和密封性方面具有改进的空间，在燃烧阶段期间可注意到，由于具有卵形横截面的元件的不完善的密封性，尤其在进行强加压的期间，密封性是能够造成问题的。

为了弥补这些缺陷，文件WO-2014/020275-A1提出了一种CVC燃烧室，该燃烧室包括球形阀，该球形阀具有球形的转动部，该转动部围绕垂直于室的轴线的轴线被可旋转地安装并且与这些转动部的球形壳体相结合，所述转动部和所述壳体具有通道和狭缝，该通道和狭缝能够相互对齐并且与燃烧室的输入通道和输出通道对齐，以选择性地确定使对应的进气阀和排气阀打开或关闭。每个室在其端部中的每一个处均包括球形阀，所述阀彼此同步，以执行汉弗莱循环的三个接续的阶段。

在该解决方案中，进气阀和排气阀尤其在密封性方面的设计被大大改进，但仍具有许多缺陷。首先，球形的转动部在壳体中的移动导致大量的摩擦，该摩擦不利于这种阀的耐久性。其次，阀由于其元件的球形形状造成难于生产。第三，在该设计中，阀保持独立并且必须是同步的，结果是燃烧室的复杂度没有被改善。第四以及最后，每个室都需要属于其的进气阀和排气阀，以这种方式，包括多个室的涡轮发动机具有与其具有的室同样多的进气阀和排气阀。

文件DE-10.347.588-A1也提出了一种涡轮发动机，该涡轮发动机包括通过共用的轴连接的压气机和涡轮以及单个CVC燃烧室，该燃烧室围绕轴被布置在涡轮发动机的周缘上并且在压气机与涡轮之间。CVC室可通过旋转进气阀对吸入气体进行吸入，并且通过旋转的排气阀将排出气体朝向涡轮排出。旋转的进气阀和排气阀各自由两个设有叶栅的同心的环构成，两个环的叶栅按照同一角度间隔被分隔开。因此，每个环的叶栅限定了多个通道，这多个通道各自被布置在环的两个相继的叶片之间。因此，每个内环的叶栅能够取决于内环的叶片是否关闭了外环的叶片之间的通道，或者该内环的叶片是否与外环的叶片对齐并且因此释放了外环的叶片之间的通道来关闭或释放对应的外环的两个叶栅之间的通道。此外，在使叶片对齐的、对应于旋转阀完全打开的位置，每个内环的叶片在空气动力学上使外环的叶片延伸。

在该解决方案中，由旋转阀提出的密封性是不完善的，因为在阀的关闭位置，每个内环的叶片不能够成角度地遮盖对应的外环的叶片，造成在使叶片对齐的、对应于阀的打开位置的位置处，仅仅使外环的叶片不完全地延伸的风险，并且因此形成了对气流的阻碍。因此，实际上仅在内环的叶片的边缘处沿着极细的密封线实施内环的边缘与所述叶片的边缘的结合部处的密封，因此结果是不稳定的。

此外，因为环的叶片以均匀的方式沿着这些环的整个周缘成角度地分布，所以该解决方案仅能应用于单个的和周边的CVC室，因为划分为多个分立的室将导致具有环的成角度的区段(该区段甚至会减小)，该区段将位于两个室之间并且将不再允许气体进入到该区域中，因此导致了对吸入气体的排出部分进行吸入或者至少导致了对所述气体流的干扰。

发明内容

因此，本发明的目的在于弥补与根据现有技术的实施例有关的上述缺陷。

为此，本发明总体提出了一种航空器涡轮发动机的定容燃烧型的燃烧室，优选地，该燃烧室包括按照辐射结构、尤其呈圆筒的形状分布的室，并且该燃烧室按照异相循环运行，以确保对被布置在室的下游的至少一个涡轮发动机涡轮进行均匀的供给。与该架构相匹配地，本发明总体提出了一种对于所有室为共用的进气阀和一种对于所有室为共用的排气阀。

为此，本发明提出了一种涡轮发动机的燃烧模块，该涡轮发动机尤其是航空器的涡轮发动机，该燃烧模块被构造成用于执行定容燃烧，该燃烧模块至少包括多个围绕轴线(诸如涡轮发动机的轴线)布置的燃烧室，每个室具有用于加压气体的进气口和用于燃烧气体的排气口、对应的旋转进气阀/旋转排气阀，该旋转进气阀/旋转排气阀分别与每个进气口和排气口关联并与所述轴线同轴，并且每个进气口/排气口被构造成由所述旋转进气阀/旋转排气阀打开或关闭，其特征在于，该燃烧模块包括多个燃烧室，该多个燃烧室以均匀的方式围绕所述轴线成角度地分布，该多个燃烧室的进气口被构造成由共用的旋转进气阀打开或关闭，该多个燃烧室的排气口被构造成由共用的旋转排气阀打开或关闭。

根据模块的其它特征：

-旋转进气阀/旋转排气阀彼此同步进行旋转，

-每个口包括径向开口，该径向开口形成在燃烧室的纵向壁中，该纵向壁具有呈与轴线同轴的圆筒部分的形式的表面，并且每个旋转进气阀/旋转排气阀具有用于室的每个进气口/排气口的管状元件，该管状元件以与该轴线同轴的方式被可旋转地安装并且包括至少一个径向狭缝，该至少一个径向狭缝被大致布置在所述口的径向开口的轴向平面中，该至少一个径向狭缝被可旋转地安装在所述呈圆筒部分的形式的表面中或者围绕所述呈圆筒部分的形式的表面安装，并且该至少一个径向狭缝在所述管状元件旋转期间能够关闭或释放所述径向开口，

-每个燃烧室的纵向壁的呈圆筒部分的形式的表面面向轴线，并且每个阀的管状元件被可旋转地安装在所述表面内部，所述管状元件包括内膛部，该内膛部限定了使得能够输送吸入气体/排出气体的吸入气体管/排出气体管，

-每个燃烧室包括两个相对的壁，这两个相对的壁分别为外壁和内壁，该外壁和内壁至少具有被成形为圆筒部分的相应的外表面和内表面，所述相应的外壁和内壁各自具有所述口中的一个，所述口具有形成在所述内壁或外壁中的径向开口，并且所述模块包括与燃烧室的外壁/内壁的每个外表面/内表面关联的外部管状旋转阀/内部管状旋转阀，该外部管状旋转阀/内部管状旋转阀具有管状元件，该管状元件具有对应于所述外壁或内壁的直径并且以同轴的方式被可旋转地安装在所述对应的外表面/内表面中或者围绕该外表面/内表面安装，所述管状元件具有大致被布置在所述口的径向开口的轴向平面中的狭缝，该狭缝能够在所述管状元件旋转期间关闭或释放所述径向开口，

-每个燃烧室围绕内部管状壳体元件的端部被同轴地布置，该内部管状壳体元件包括具有环形横截面的管，管具有敞开到所述内部管状元件的周缘中的端部，该端部被布置成与室的内壁的开口相对，内部旋转阀被径向地置于所述内部管状壳体元件与燃烧室的内壁之间，

-燃烧室被同轴地布置在包括环形的管的外部管状壳体元件内部，外部旋转阀围绕每个燃烧室的外壁被布置在外部管状壳体元件的所述环形的管中，

-进气口与每个燃烧室的外壁关联，吸入气体通过外部管状壳体元件的环形的管被输送，并且排气口与每个燃烧室的内壁关联，吸入气体通过内部管状壳体元件的管被排出，

-燃烧模块包括共用的关闭元件，该关闭元件具有旋转进气阀/旋转排气阀，该旋转进气阀/旋转排气阀被相互连接用以共同旋转。

本发明还涉及一种涡轮发动机，所述涡轮发动机包括具有至少一个压气机的压气机模块和具有至少一个涡轮的涡轮模块，所述涡轮发动机包括之前所描述的类型的燃烧模块，该燃烧模块由压气机模块供给并且该燃烧模块向涡轮模块供给。

例如，在尤其有利并且简单的实施例中，涡轮发动机包括将压气机模块连接到涡轮模块的轴系统。压气机模块通过单个吸气管供给燃烧模块，该燃烧模块通过单个排气管供给涡轮模块，并且轴系统中的至少一个轴构成了用于驱动共用的关闭元件的装置。

在变型中，在另一个由于其允许很好的机会来优化燃烧控制而尤其有利的实施例中，所述涡轮发动机包括燃烧模块，该燃烧模块由压气机模块供给并且该燃烧模块向涡轮模块供给，所述燃烧模块具有进气阀和排气阀，该进气阀和排气阀根据涡轮发动机的不同运行阶段能够以主动的方式产生相位差。因此，阀可由共用的驱动装置供给动力并且彼此接合，或者以选择性的方式分离或产生相位差，但是该阀也可被相互独立地驱动同时相对于彼此选择性地是同步的、失同步的或者产生相位差的。

附图说明

通过阅读以下以非限制性示例的方式参照附图给出的说明，本发明将被更好的理解，并且本发明的其它细节、特征和优点将变得更清楚，在附图中：

图1为被用于生产根据本发明的燃烧模块的原理的轴向平面贯穿的透视图；

图2为图1的燃烧模块的轴向截面示意图；

图3为图2的燃烧模块的横截面示意图；

图4为根据本发明的燃烧模块的第一实施例的透视图；

图5为图4的燃烧模块的横截面示意图；

图6为包括根据第二实施例的燃烧模块的涡轮发动机的具有切除部分(cut-out)的透视图；

图7为图6的涡轮发动机的轴向截面示意图；

图8为根据本发明的燃烧模块的第三实施例的横截面视图；

图9为图8的燃烧模块的以及相关的涡轮发动机的壳体的轴向截面视图；

图10至图14为应用根据本发明的燃烧模块的不同涡轮发动机架构的示意图。

具体实施方式

在以下的说明中，相同的附图标记指代相同的或具有相似功能的部件。

图1至图5以及图8示出了根据本发明生产的燃烧模块10。以已知的方式，模块10被构造成实施按照汉弗莱循环进行的定容燃烧，即，该循环具有用于燃烧的时间、用于排气的时间和用于吸入新鲜空气并扫除燃烧气体的时间。

以已知的方式，模块10包括围绕轴线“A”布置的多个燃烧室12，在图1至图3中仅示出了这多个燃烧室中的一个，以有助于其理解。在图6中示出了包括多个室12的构造，该图示出了包括十个燃烧室12的涡轮发动机14，这十个燃烧室被布置成围绕涡轮发动机的轴线“A”。以不限制本发明的方式，轴线“A”例如可与涡轮发动机的旋转轴线重合。

如图1和图2所示，每个室12包括用于加压气体的进气口16和用于燃烧气体的排气口18。在于图6和图7中示出的类型的涡轮发动机中，用于加压气体的进气口16由涡轮发动机14的包括至少一个压气机22的压气机模块20供给，并且用于气体的排气口18向包括至少一个涡轮26的至少一个涡轮模块24供给。

根据本发明，每个进气口16或排气口18被构造成由旋转进气阀28或由对应的排气阀30打开或关闭，该旋转进气阀和排气阀与涡轮发动机14的轴线A同轴。

为了理解本发明，在图1至图3中示出的模块10仅包括一个燃烧室12。然而，在本发明的优选实施例中，模块10包括至少两个燃烧室12，该至少两个燃烧室以均匀的方式围绕轴线A成角度地分布，该至少两个燃烧室的进气口16被构造成由共用的旋转进气阀28打开或关闭，并且该至少两个燃烧室的排气口18被构造成由共用的旋转排气阀30打开或关闭。进气阀28和排气阀30可一起旋转或者可以是能够不同地旋转的部件。

图5通过示例的方式示出了模块10的第一实施例，该模块包括共用的旋转进气阀28，该共用的旋转进气阀供给同一模块10的三个燃烧室12的三个进气口16。

相似地，图6示出了模块10的第二实施例的示例，该模块包括共用的旋转进气阀28和旋转排气阀30，该共用的旋转进气阀供给同一模块10的十个燃烧室12的进气口，该旋转排气阀由所述模块10的十个燃烧室12的十个排气口供给。

该构造是尤其有利的，因为该构造使得能够使用单个进气阀28来供给多个室12以及使用单个排气阀30将气体从该多个室排出，并且相对于之前根据现有技术已知的设计，这样使得能够相当大地简化包括该类型的燃烧模块10的涡轮发动机的架构。

燃烧室12以均匀的方式围绕轴线A成角度地分布，并且各自具有优选地沿大致轴向的方向定向的方向，以使得构成呈圆筒形状的结构。然而，该构造不限制本发明，并且可按照另一定向来布置室。例如，室还可以均匀的方式围绕轴线A成角度地分布，但各自具有优选地沿大致径向的方向定向的方向，以使得构成呈星形的结构。因此，应当理解的是，本发明的主要特征是可以辐射的方式来布置室12。

还是优选地，室12的燃烧循环以一时距推移(offset)，该时距取决于室12的数量。这样使得能够通过使脉动现象平复来使被供给到涡轮模块24的排出气体流平稳，该脉动现象是定容燃烧循环所固有的。事实上，如果所有室12按照汉弗莱循环的相同时间同时运行，则排气阶段将全部是同时的，并且这样会由于承受来自于室12的气体的同时的脉动而导致无规律的排出气体流。相反，包括使循环推移的室12的燃烧模块10使得能够使所述脉动平复。应当注意的是，室12的数量越多，则涡轮模块24进行的排出气体吸入将越均匀并且越不受脉动影响。

因此优选地，包括确定的数量为“n”的室12的燃烧模块将遵循该燃烧模块的室的推移循环。对于数量为“n”的室，数量为小于室的数量“n”的一半“n/2”的室将被同时运行，以平衡旋转的阀上的负载。特别地，两个相对的室将处于相同循环阶段，例如考虑四个室，在一确定的时刻两个室处于燃烧，两个室未进行燃烧。

在本发明的优选实施例中，旋转进气阀28和旋转排气阀30彼此同步进行旋转、以同一旋转速度进行旋转。

可通过任何根据现有技术已知的手段，尤其是以机械的方式来实现这种同步。

应当注意的是，可以在旋转进气阀28与旋转排气阀30之间提供可调节的产生相位差的设备，以例如能够根据燃烧模块12的使用情况来更改旋转进气阀28与旋转排气阀30产生的相位差，一旦建立了速度，则旋转进气阀28和旋转排气阀30保持彼此同步进行旋转。

现将描述室12和阀28、30的优选实施例。

在本发明的优选实施例中，每个燃烧室12包括至少一个壁32、34，该至少一个壁具有表面33、35，该表面呈与轴线A同轴的圆筒部分的形式。

在本发明的之前描述的第一实施例和第二实施例中，室12包括第一纵向壁32以及另外包括第二纵向壁34，该第一纵向壁即内壁32，其具有呈圆筒部分的形式的面向轴线A的表面33，该内壁具有进气口16和排气口18两个口，该第二纵向壁即外壁34，其背向轴线A，该外壁不具有进气口或排气口。

在于图8和图9中示出的第三实施例中，每个燃烧室12包括纵向地延伸的第一外壁32和纵向地延伸的第二内壁34，该第一外壁与轴线A同轴并且包括至少一个呈圆筒部分的形式的背向所述轴线A(即，向外)的表面33，并且该第一外壁具有进气口16，该第二内壁具有至少一个呈圆筒部分的形式的与轴线A同轴并且面向轴线A(即，向内)的表面35，并且该第二内壁具有排气口18。

应当理解的是，其它的构造是可行的而不会改变本发明的本质，例如下述构造：按照该构造，进气口16和排气口18将被布置在与轴线A同轴并且背向所述轴线A的壁上，或者是第三实施例的大致反转的构造。

根据选定的构造，每个口16、18包括径向开口36、38，该径向开口形成在燃烧室的对应的纵向壁32、34中，该纵向壁的表面33和/或圆筒部分35与轴线A同轴。每个旋转进气阀28/旋转排气阀30包括对应的管状元件40、42，该管状元件具有对应于所述圆筒部分的直径，该管状元件以同轴的方式被可旋转地安装在各自的壁32、34的表面33和/或表面35的圆筒部分中或者围绕该圆筒部分。所述管状元件40、42包括限定了用于吸入气体/排出气体的管44、46的膛部，该膛部与燃烧室12成直角地轴向地延伸，并且该膛部包括至少一个径向孔50、52，该至少一个径向孔分别敞开到管44、46中并且大致被布置在所述口16、18的径向开口36、38的轴向平面中，在所述管状元件40、42旋转期间，该至少一个径向孔能够取决于随管状元件40、42一起旋转的径向孔50、52是否经过所述口16、18的径向开口36、38面前而使得能够释放或关闭所述径向开口36、38。

因此，在原理上以及在于图1至图7中示出的第一实施例和第二实施例中，燃烧室12的壁32的呈圆筒部分的形式的表面33面向轴线A，并且每个阀28、30的管状元件40、42被安装成在所述表面33内部旋转。每个管状元件40或42包括内膛部44、46，该内膛部限定了吸入气体管/排出气体管，因此，该吸入气体管/排出气体管形成在管状元件40、42中并且使得能够如图1中的箭头所示沿所述气体的流的方向输送吸入气体以及对排出气体进行排出。

在于图6和图7中示出的第二实施例的特定情况下，每个管状元件40、42是环形的并且限定了对应的内膛部44、46。管状元件40中的膛部44被设计成包围用于输送来自于压气机22的气体的管64，并且以相同的方式，管状元件42中的膛部46包围用于将气体排出到涡轮26的管58。特别地，用于输送气体的管可被环形进气引导部65界定为靠近燃烧室12，并且用于排出气体的管可被环形排气引导部59界定为靠近燃烧室12。

在于图8和图9中示出的第三实施例中，每个燃烧室12包括两个相对的壁，这两个相对的壁分别为外壁32和内壁34，该外壁和内壁至少包括各自的呈圆筒部分的形状的外表面33和内表面35。壁32、34各自包括口16、18，该口具有形成在所述外壁32或内壁34中的径向开口36、38。燃烧模块10包括与燃烧室12的每个外壁32和内壁34关联的外部管状旋转阀28和内部管状旋转阀30，该外部管状旋转阀和内部管状旋转阀各自包括各自的管状元件40、42，该各自的管状元件具有对应于所述外壁或内壁的直径并且被可旋转地安装成与呈圆筒部分的形式的对应外表面33或内表面35同轴。每个管状元件40、42包括至少一个孔50、52，该至少一个孔大致被布置在口16、18的径向开口36、38的轴向平面中，在所述管状元件40、42旋转期间，该至少一个孔能够关闭或释放所述径向开口36、38。

因此，本发明的最初的第一实施例和第二实施例与其次的第三实施例之间的主要差异在于，在本发明的第一实施例和第二实施例中，构成阀28、30的管状元件40、42与同一壁32配合，该壁的轴向偏置口16、18释放或关闭，而在本发明的第三实施例中，管状元件40、42与两个径向偏置壁32、34配合，这两个径向偏置壁的口16、18释放或关闭，所述口16、18至少被径向地偏置。

应当注意的是，在第三实施例中，口16、18还可被轴向地偏置，而这样不具有对本发明的限制作用。

如图9所示，在本发明的第三实施例中，每个燃烧室12被围绕内部管状壳体元件56的端部54同轴地布置，该内部管状壳体元件包括具有环形的横截面的管58。管58包括端部60，该端部敞开到所述内部管状元件56的周缘中，该端部被布置成与室12的内壁34的开口38相对，并且内部旋转阀30被径向地置于所述内部管状壳体元件56与燃烧室12的内壁34之间。

相似地，燃烧室12被同轴地布置在包括环形的管64的外部管状壳体元件62内部，并且外部旋转阀28围绕燃烧室12的外壁32被布置在外部管状壳体元件62的所述环形的管64内部。

优选地，在该第三实施例中，进气口16与每个燃烧室12的外壁32关联，吸入气体通过外部管状壳体元件62的环形的管64被输送，并且以对应的方式，排气口30与燃烧室12的内壁34关联，吸入气体通过内部管状壳体元件56的管58被排出。

应当理解的是，这种构造不旨在限制本发明并且可以被反转。此外，例如，顺应于燃烧室更长的长度，吸气部和排气部可以被轴向地偏置。

本发明的一个特别有利的特征在于，燃烧模块10可包括共用的关闭元件66，该关闭元件具有旋转进气阀28和旋转排气阀30，并且该关闭元件例如由单个驱动装置供给动力，因此，阀被相互连接用以共同旋转。这种构造使得能够以非常简单的方式实现进气阀28和排气阀30的同步。然而，这种构造不限制本发明，并且旋转进气阀28和旋转排气阀30可由不同的但同步的驱动装置来供给动力。

例如，在于图6和图7中示出的第二实施例的特殊情况下，关闭元件66被成形为轮的形式，该轮包括呈盘的形式的板67，两个管状元件40、42被结合在该板的两侧。

可以各种方式来驱动所述关闭元件66。例如，如图1所示，关闭元件66可被电机68和联接的斜齿齿轮单元70驱动，但是更简单地，关闭元件66可被联接到涡轮发动机的通过合适的减速装置关联的轴系统。

在变型中，进气阀28和排气阀30当然可被分开的驱动装置驱动，该分开的驱动装置例如是同步的。

因此，本发明当然可被应用于在航空推进装置中使用的涡轮发动机，该涡轮发动机包括压气机模块20和涡轮模块24，该压气机模块具有至少一个压气机22，该涡轮模块具有至少一个涡轮26。这种类型的涡轮发动机包括之前所描述的类型的燃烧模块10，该燃烧模块由压气机模块20供给并且向涡轮模块24供给。

如图6和图7所示，如之前所见的，这种类型的涡轮发动机14的一个示例例如包括具有至少一个压气机22的压气机模块20、之前所描述的类型的燃烧模块10和具有至少一个涡轮26的涡轮模块24。在该构造中，模块22通过轴系统72被连接到涡轮模块24。

在该构造中，如图6和图7所示，压气机模块22例如通过单个吸气管为燃烧模块10供给吸入气体，该燃烧模块10例如通过单个排气管58为涡轮模块24供给排出气体，并且轴系统22中的至少一个轴构成了用于驱动共用的关闭元件66的装置。

在变型中，在另一个由于其将赋予很好的机会来优化燃烧控制而尤其有利的实施例中，所述涡轮发动机可包括燃烧模块10，该燃烧模块具有进气阀和排气阀，该进气阀和排气阀根据涡轮发动机的不同运行阶段能够以主动的方式产生相位差。因此，阀可由共用的驱动装置供给动力并且彼此接合，或者以选择性的方式分离或产生相位差，但是该阀也可被相互独立地驱动同时彼此选择性地是同步的、失同步的或者产生相位差的。

因此，本发明使得能够以简单的和可靠的方式实现定容型的燃烧模块10的室12的吸气部和排气部。

图10至图14示出了用于不同类型的推进系统的不同可能的应用方式。

图10示出了第一类型的系统，在该系统中，涡轮发动机14直接地或者经由减速器驱动诸如涡轮螺旋桨发动机螺旋桨的负载74。在这种情况下，涡轮模块24被直接联接到负载74。

图11示出了第二类型的系统，在该系统中，涡轮发动机14驱动自由涡轮76，该自由涡轮转而直接驱动诸如涡轮螺旋桨发动机螺旋桨的负载74。在这种情况下，涡轮模块24的排出气体驱动自由涡轮76。

图12示出了第三类型的系统，在该系统中，燃烧模块10驱动涡轮模块24，该涡轮模块转而直接驱动诸如涡轮螺旋桨发动机螺旋桨的负载74。在这种情况下，驱动涡轮模块24的是燃烧模块10的排出气体。

图13示出了第四类型的系统，在该系统中，之前所描述的类型的涡轮发动机14将气体喷射到排气喷嘴78中。在这种情况下，通过反作用来确保推进。

最后，图14示出了第五类型的系统，在该系统中，燃烧模块10将气体直接喷射到排气喷嘴78中。在这种情况下，系统被削减到其最简单的表现形式并且在运行方面非常接近于冲压喷气发动机，其中的不同之处在于，该系统具有更多数量的燃烧室12，该燃烧室在其运行循环中是同步的。因此，运行压力更高。也是通过反作用来确保推进。

因此，本发明提出了一种新型的推进系统，该推进系统在下述方面是尤其有利的：在相等的推力下，估算这种系统相比于传统的涡轮发动机可减少消耗10％到20％。

Claims (5)

1.涡轮发动机的燃烧模块(10)，所述燃烧模块被构造成用于执行定容燃烧，所述燃烧模块包括至少一个围绕轴线(A)布置的燃烧室(12)，所述燃烧室(12)具有用于加压气体的进气口(16)和用于燃烧气体的排气口(18)、对应的旋转进气阀(28)/旋转排气阀(30)，所述旋转进气阀/旋转排气阀分别与每个进气口(16)和排气口(18)关联并与所述轴线(A)同轴，并且每个进气口(16)/排气口(18)被构造成由所述旋转进气阀(28)/旋转排气阀(30)打开或关闭，

所述燃烧模块包括多个燃烧室(12)，所述多个燃烧室以均匀的方式围绕所述轴线(A)成角度地分布，所述多个燃烧室的进气口(16)被构造成由共用的旋转进气阀(28)打开或关闭，所述多个燃烧室的排气口(18)被构造成由共用的旋转排气阀(30)打开或关闭，所述旋转进气阀(28)和旋转排气阀(30)通过共用的关闭元件(66)彼此同步地进行旋转，所述关闭元件具有所述旋转进气阀(28)/旋转排气阀(30)，所述旋转进气阀/旋转排气阀被相互连接，用以共同旋转，以便执行汉弗莱循环，所述汉弗莱循环包括用于吸入新鲜空气和扫除燃烧气体的阶段、燃烧阶段和排气阶段，

每个进气口(16)和每个排气口(18)包括径向开口(36，38)，所述径向开口形成在所述燃烧室(12)的纵向壁(32，34)中，所述纵向壁具有呈与所述轴线(A)同轴的圆筒部分的形式的表面(33，35)，以及，每个旋转进气阀(28)/旋转排气阀(30)具有用于所述室的每个进气口(16)/排气口(18)的管状元件(40，42)，所述管状元件以与所述轴线(A)同轴的方式被可旋转地安装并且包括至少一个径向狭缝(50，52)，所述至少一个径向狭缝被大致布置在所述进气口(16)和所述排气口(18)的径向开口(36，38)的轴向平面中，所述至少一个径向狭缝被可旋转地安装在所述呈圆筒部分的形式的表面(33，35)中或者围绕所述呈圆筒部分的形式的表面(33，35)安装，并且所述至少一个径向狭缝在所述管状元件(40，42)旋转期间能够关闭或释放所述径向开口(36，38)，

其特征在于，每个燃烧室(12)包括两个相对的壁，所述两个相对的壁分别为外壁(32)和内壁(34)，所述外壁和内壁至少具有被成形为圆筒部分的相应的外表面(33)和内表面(35)，所述相应的外壁(32)和内壁(34)各自具有所述进气口(16)和所述排气口(18)中的一个，所述进气口(16)和所述排气口(18)具有形成在所述内壁(34)或外壁(32)中的径向开口(36，38)，以及，所述模块(10)包括与所述燃烧室(12)的外壁(32)/内壁(34)的每个外表面(33)/内表面(35)关联的外部管状旋转阀(28)/内部管状旋转阀(30)，所述外部管状旋转阀/内部管状旋转阀具有管状元件(40，42)，所述管状元件具有对应于所述外壁(32)或内壁(34)的直径，并且以同轴的方式被可旋转地安装在所述对应的外表面(33)/内表面(35)中或者围绕所述外表面/内表面安装，所述管状元件(40，42)具有大致被布置在所述进气口(16)和所述排气口(18)的径向开口的轴向平面中的狭缝(50，52)，所述狭缝能够在所述管状元件(40，42)旋转期间关闭或释放所述径向开口(36，38)。

2.根据权利要求1所述的燃烧模块(10)，其特征在于，每个燃烧室(12)围绕内部管状壳体元件(56)的端部(54)被同轴地布置，所述内部管状壳体元件包括具有环形横截面的管(58)，所述管(58)具有敞开到所述内部管状元件(56)的周缘中的端部(60)，所述管的端部被布置成与所述室(12)的内壁(34)的开口(38)相对，所述内部旋转阀(30)被径向地置于所述内部管状壳体元件(56)与所述燃烧室的内壁(34)之间。

3.根据权利要求2所述的燃烧模块(10)，其特征在于，每个燃烧室(12)被同轴地布置在包括环形的管(64)的外部管状壳体元件(62)内部，所述外部旋转阀(28)围绕每个燃烧室(12)的外壁(32)布置在所述外部管状壳体元件的环形的管(64)中。

4.根据权利要求3所述的燃烧模块(10)，其特征在于，所述进气口(28)与每个燃烧室(12)的外壁(32)关联，吸入气体通过所述外部管状壳体元件(62)的环形的管(64)被输送，以及，所述排气口(30)与每个燃烧室(12)的内壁(34)关联，吸入气体通过所述内部管状壳体元件(56)的管(58)被排出。

5.涡轮发动机(14)，所述涡轮发动机包括压气机模块(20)以及涡轮模块(24)，所述压气机模块具有至少一个压气机(22)，所述涡轮模块具有至少一个涡轮(26)，其特征在于，所述涡轮发动机包括根据前述权利要求中任一项所述的燃烧模块(10)，所述燃烧模块由所述压气机模块(20)供给并且向所述涡轮模块(24)供给。

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