CN116816538A - 一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，属于飞行器动力领域。本发明公开的发动机构型包括：涡轴叶轮(5)、内涵导叶(6)、Flade风扇(7)、功率输出轴(1)、行星齿轮传动机构(2)、模式转换机构、动力涡轮、核心机，所述Flade风扇包括涡扇叶轮和涡扇叶轮上的风扇，通过内涵导叶与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力，动力涡轮驱动行星齿轮传动机构上的太阳轮(25)，分别减速驱动与外齿圈(22)固连的Flade风扇，和与行星架(26)固连的功率输出轴，所述模式转换机构包括辅助电机(4)和电磁离合器(3)。本发明基于行星齿轮传动机构、模式转换机构和内涵流道，实现了单模式最大能力的减速高效传动，以及两模式的连续平稳转换。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，属于飞行器动力领域。
背景技术
载重能力强的垂直起降高速飞行器具有“快速支持、敏捷打击”的能力，可以很好地满足我军未来的作战需要。
为了实现大载重能力的垂直起降，需要依托力效大的升力系统，实用新型授权专利公布号为CN 219056579 U的专利，提出一种双发串联垂直起降飞机，一台位于战机前部，另一台位于战机后部，使发动机性能得到了更加充分的发挥和提升，垂直起降和巡航都是双发一起工作，但该战机垂起存在力效(约为0.4kg/kw)低，喷管喷气产生热损大的问题，耗油率大，该设计对标的F35战机所采用的升力风扇力效仅仅为0.4kg/kw，远远低于直径14m转速290rpm的AH-64直升机旋翼4.1kg/kw的力效，不利于飞行器的最大能力运载，这从一侧面反映大载重能力的垂直起降需要依托力效大转速低的旋翼作为升力系统。
决定垂直起降高速飞行器研制成败的关键在于其动力系统。传统的涡轴发动机或涡扇发动机都不能同时满足垂直起降高速飞行器对轴功率输出和巡航推力输出的动力需求。发展轴扇发动机成为了主流，发明专利公布号为CN106988926A的专利，提出涡轴涡扇组合循环发动机，具有对转的两个Flade风扇转子，通过可调导叶和离合联轴器可实现在输出轴功率和产生推力两种模式之间的切换，但该离合联轴器在模式转换期间存在的扭矩负载突变和摩擦升温问题，且通过关闭外涵道来降低外涵风扇的功率负载，只能降低20％～60％，即不能以最大能力实现涡轴单模式的工作。发明专利公布号为CN113236441A的专利，提出一种涡轮轴扇双模态发动机及其调节方法，但涡轴模式时风扇依旧旋转消耗能量，存在没有以最大能力实现涡轴模式的问题。
行星传动机构具有双路减速传动的特点，但行星传动机构存在动力输出过程难于兼顾轴扇发动机涡轴/涡扇模式下内涵流道增压能力的问题，即动力的输出时往往阻碍内涵进气。
需要发展相应的涡轴发动机和行星传动机构，实现以最大能力实现轴功率输出或风扇推进，以及在实现高效减速传动下兼顾涡轴/涡扇模式下的内涵增压能力，从而驱动旋翼产生大力效的升力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，旨在发展一款基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机，在辅助电机和电磁离合器构成的模式转换机构、行星齿轮传动机构的基础上，通过内涵导叶与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力，解决了行星齿轮传动机构动力输出阻碍内涵进气的问题，实现以最大能力实现轴功率高效减速输出或风扇减速推进，以及两种模式之间的连续平稳过渡，有利于高效驱动大力效的旋翼和大涵道比的风扇。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，包括：双侧S弯进气道、涡轴叶轮、内涵导叶、Flade风扇、功率输出轴、行星齿轮传动机构、模式转换机构、动力涡轮、核心机和可调尾喷管，所述功率输出轴和行星架固连，从发动机气流进口方向看依次安装有进气锥和涡轴叶轮，所述内涵导叶安装在滑油润滑箱上，所述内涵导叶叶顶带冠，叶冠处安装有支撑筋，所述内涵导叶起到导流和支撑的作用，并将行星齿轮机构的滑油润滑油箱的承力通过支撑筋传递到外涵机匣上，所述Flade风扇包括涡扇叶轮和涡扇叶轮上的风扇，所述涡扇叶轮通过Flade风扇连接构件连接到外齿圈上，所述Flade风扇连接构件为双端环结构，所述涡轴叶轮、内涵导叶和涡扇导叶构成新型内涵增压级，通过内涵导叶与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力，所述动力涡轮驱动行星齿轮传动机构上的太阳轮，分别减速驱动与外齿圈固连的Flade风扇，和与行星架固连的功率输出轴，所述模式转换机构包括辅助电机和电磁离合器；
所述辅助电机安装在滑油润滑油箱左端突出的电机圆筒内，并由和外齿圈相啮合的电机驱动齿轮驱动，在发动机从涡轴转涡扇模式时，辅助电机主动驱动外齿圈加速，在发动机从涡扇转涡轴模式时，辅助电机主动制动外齿圈减速，从而加快模式转换过程；
所述电磁离合器由衔铁、线圈、铁芯和弹簧构成，并通过安装头连接到滑油润滑油箱左端环的内壁面，功率输出轴和外齿圈上均开有电磁离合器锁孔，所述电磁离合器包括涡扇模式的无电流锁定行星架的状态，过渡态的中间电流不锁状态，涡轴模式的最大电流锁定外齿圈的状态，无电流状态的涡扇模式有利于高速经济巡航；
所述滑油润滑箱为带两侧端环的圆筒结构，滑油润滑箱将行星齿轮传动机构和模式转换机构包围其中，采用从轴承内环均匀甩到外环和从太阳轮均匀甩到外齿圈的环下供油技术，并采用多路供油技术分别滑油润滑冷却轴承、齿轮、辅助电机和电磁离合器，最后在重力作用下回到油箱底部回油，起到滑油润滑冷却行星齿轮传动机构和模式转换机构的作用，所述Flade风扇连接构件、第一封严篦齿和第二封严篦齿保证了滑油润滑箱右端部的密封性，所述第一封严篦齿安装在滑油润滑箱右端环上，第一封严篦齿密封滑油润滑箱端部，所述第二封严篦齿安装在靠近发动机中介机匣的静止部件上，所述第二封严篦齿密封由动力涡轮轴和Flade风扇连接构件构成的双旋转件，保证了滑油润滑箱右端的油路密封性，所述油润滑箱左端安装有挡油环和挡油盖，所述挡油环固连在油润滑箱中央并套在功率输出轴上，所述挡油盖和辅助电机同轴线安装，便于辅助电机的装卸维修，起到油润滑箱左端油路密封的效果。
所述的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，其特征在于，为保证从动力涡轮到功率输出轴为高效减速传动，提出利用新型内涵增压级将功率输出轴向前输出的构型，所述新型内涵增压级通过内涵导叶与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力的方法为：
I涡轴模式；功率输出轴驱动涡轴叶轮正向旋转，电磁离合器锁定外齿圈上的涡轴叶轮，内涵导叶和涡扇叶轮静止，气流在涡轴叶轮的增压下进入内涵流道，将进口气流加速成带切向分量的气流，在内涵导叶扩压减速和涡扇叶轮导流作用下，将切向分量导流成轴向的增压气流，保证了涡轴模式的内涵增压能力；
II涡扇模式：电磁离合器锁定功率输出轴上的涡轴叶轮，涡轴叶轮和内涵导叶静止，将进口气流导流成带切向分量的气流，外齿圈反向旋转驱动涡扇叶轮做功加速气体，刚好抵消切向分量变成轴向的增压气流，保证了涡扇模式的内涵增压能力；
III涡轴模式涡扇模式：行星架驱动涡轴叶轮正向旋转，外齿圈驱动涡扇叶轮反向旋转，内涵导叶静止，涡轴叶轮和涡扇叶轮形成对转，将进口气流增压加速成轴向气流，持续维持了过渡状态的内涵增压能力
所述的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，其特征在于，轴扇发动机埋入飞行器机身，所述功率输出轴穿过双侧S弯进气道，通过功率输出轴端部的锥齿轮啮合转向轴垂直90度向上二次减速传输动力，所述转向轴底部的锥齿轮直径是功率输出轴端部的锥齿轮的1～3倍，用于减速传动，所述转动轴顶部的锥齿轮驱动对转锥齿轮，分别驱动第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴驱动左侧旋翼正转，所述第二驱动轴驱动右侧旋翼反转，以抵消陀螺力矩；
所述飞行器采用可倾转、可折叠、可变距的对转旋翼以及轴扇发动机作为飞行器的动力系统，充分发挥了涡轴旋翼力效大起飞载重能力强和涡扇经济巡航升力大的优势，跳过了对推力需求大的固定翼起飞阶段，实现飞行器最大能力运载，以固定翼运输机为例，在起飞爬升的时候推重比在0.3左右，巡航时只需0.1左右来克服阻力，即原本1000kgf推进力1500kW动力系统只能带起3.33吨的固定翼运输机，通过采用力效高达4.1kg/kW的涡轴旋翼飞行器，倾转旋翼水平推进飞行至500km/h多的速度上限后，转换成涡扇固定翼高速经济巡航，直接跳过只能带起3.33吨的涡扇固定翼的起飞爬升阶段，从而将飞行器的设计重量从3.33吨拉到6.15吨；
飞行器具有的工作模式如下：
①轴扇发动机以涡轴模式工作，飞行器的旋翼倾转至竖直位置，利用旋翼提供升力具有力效大、起飞载重能力强的优势，进行飞行器的垂直起降；
②轴扇发动机以涡轴模式工作，飞行器的旋翼前倾，飞行器约以200～300km/h低速飞行；
③轴扇发动机以涡轴模式工作，飞行器的旋翼倾转至水平位置，飞行器约以400～500km/h中速飞行时，以螺旋桨模式实现中速经济飞行；
④轴扇发动机从涡轴转换为涡扇模式，利用风扇推进，飞行器的旋翼折叠，飞行器约以700～1000km/h高速高效飞行，且由于发动机埋入机身、双侧S弯进气道，隐身作战优势突出。
与现有技术相比，本发明的优势是：提出了一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，通过内涵导叶与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力，能实现大涵道比风扇推进和轴功率高效减速输出两种模式的最大能力驱动，并且可以实现涡轴/涡扇模式的连续平稳转换；采用可倾转、可折叠、可变距的高力效对转旋翼以及一体化轴扇变循环发动机作为动力系统，实现载重能力强的垂直起飞、低中高三个速度挡的经济巡航；充分发挥了涡轴旋翼力效大起飞载重能力强和涡扇经济巡航升力大的优势，直接跳过对推进力寻求大的涡扇固定翼的起飞爬升阶段，实现飞行器最大能力运载。
附图说明
图1为本发明的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型。
图2为本发明的行星齿轮传动机构和模式转换机构的结构示意图。
图3为本发明的新型内涵增压级在涡轴模式和涡扇模式下的工作示意图。
图4为本发明的涡轴发动机驱动对转锥齿轮实现对转的示意图。
图5为本发明的轴扇发动机安装在具有可倾转可折叠可变距的对转双旋翼飞行器上的示意图。
图中：1-功率输出轴、2-行星齿轮传动机构、21-滑油润滑箱、22-外齿圈、23-行星轮、24-Flade风扇连接构件、25-太阳轮、26-行星架、27-挡油环、3-电磁离合器、4-辅助电机、5-涡轴叶轮、6-内涵导叶、7-Flade风扇、71-涡扇叶轮、72-风扇、8-支撑筋、9-外涵机匣、10-风扇导叶、11-高压压气机、12-燃烧室、13-燃气涡轮、14-动力涡轮、15-可调尾喷管、16-双侧S弯进气道、17-旋翼、18-倾转机构、19-对转驱动轴、20-垂直起降高速隐身飞行器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，包括：双侧S弯进气道16、涡轴叶轮5、内涵导叶6、Flade风扇2、功率输出轴1、行星齿轮传动机构2、模式转换机构、动力涡轮14、核心机和可调尾喷管，所述功率输出轴1和行星架26固连，从发动机气流进口方向看依次安装有进气锥和涡轴叶轮5，所述内涵导叶6安装在滑油润滑箱21上，所述内涵导叶6叶顶带冠，叶冠处安装有支撑筋8，所述内涵导叶6起到导流和支撑的作用，并将行星齿轮机构的滑油润滑油箱21的承力通过支撑筋8传递到外涵机匣9上，所述Flade风扇7包括涡扇叶轮71和涡扇叶轮上的风扇72，所述涡扇叶轮71通过Flade风扇连接构件24连接到外齿圈22上，所述Flade风扇连接构件24为双端环结构，所述涡轴叶轮5、内涵导叶6和涡扇导叶71构成新型内涵增压级，通过内涵导叶6与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力，所述动力涡轮14驱动行星齿轮传动机构上的太阳轮25，分别减速驱动与外齿圈22固连的Flade风扇7，和与行星架26固连的功率输出轴1，所述模式转换机构包括辅助电机4和电磁离合器3；
请参阅图2，本发明实施例中，所述辅助电机4安装在滑油润滑油箱21左端突出的电机圆筒211内，并由和外齿圈22相啮合的电机驱动齿轮44驱动，在发动机从涡轴转涡扇模式时，辅助电机(4)主动驱动外齿圈22加速，在发动机从涡扇转涡轴模式时，辅助电机4主动制动外齿圈22减速，从而加快模式转换过程；
请参阅图2，本发明实施例中，所述电磁离合器3由衔铁31、线圈32、铁芯33和弹簧34构成，并通过安装头31连接到滑油润滑油箱21左端环的内壁面，功率输出轴1和外齿圈22上均开有电磁离合器锁孔，所述电磁离合器3包括涡扇模式的无电流锁定行星架的状态，过渡态的中间电流不锁状态，涡轴模式的最大电流锁定外齿圈的状态，无电流状态的涡扇模式有利于高速经济巡航；
请参阅图1，本发明实施例中，所述滑油润滑箱21为带两侧端环的圆筒结构，滑油润滑箱21将行星齿轮传动机构2和模式转换机构包围其中，采用从轴承内环均匀甩到外环和从太阳轮均匀甩到外齿圈的环下供油技术，并采用多路供油技术分别滑油润滑冷却轴承、齿轮、辅助电机和电磁离合器，最后在重力作用下回到油箱底部回油，起到滑油润滑冷却行星齿轮传动机构和模式转换机构的作用，所述Flade风扇连接构件24、第一封严篦齿和第二封严篦齿保证了滑油润滑箱21右端部的密封性，所述第一封严篦齿安装在滑油润滑箱21右端环上，第一封严篦齿密封滑油润滑箱21端部，所述第二封严篦齿安装在靠近发动机中介机匣的静止部件上，所述第二封严篦齿密封由动力涡轮轴和Flade风扇连接构件24构成的双旋转件，保证了滑油润滑箱21右端的油路密封性，所述油润滑箱21左端安装有挡油环27和挡油盖41，所述挡油环27固连在油润滑箱21中央并套在功率输出轴1上，所述挡油盖41和辅助电机4同轴线安装，便于辅助电机的装卸维修，起到油润滑箱21左端油路密封的效果；
请参阅图3，本发明实施例中，所述的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，其特征在于，为保证从动力涡轮到功率输出轴为高效减速传动，提出利用新型内涵增压级将功率输出轴1向前输出的构型，所述新型内涵增压级通过内涵导叶6与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力的方法为：
I涡轴模式；功率输出轴1驱动涡轴叶轮5正向旋转，电磁离合器3锁定外齿圈上的涡轴叶轮5，内涵导叶6和涡扇叶轮71静止，气流在涡轴叶轮5的增压下进入内涵流道，将进口气流加速成带切向分量的气流，在内涵导叶6扩压减速和涡扇叶轮71导流作用下，将切向分量导流成轴向的增压气流，保证了涡轴模式的内涵增压能力；
II涡扇模式：电磁离合器3锁定功率输出轴1上的涡轴叶轮5，涡轴叶轮5和内涵导叶6静止，将进口气流导流成带切向分量的气流，外齿圈反向旋转驱动涡扇叶轮71做功加速气体，刚好抵消切向分量变成轴向的增压气流，保证了涡扇模式的内涵增压能力；
III涡轴模式涡扇模式：行星架26驱动涡轴叶轮5正向旋转，外齿圈驱动涡扇叶轮71反向旋转，内涵导叶6静止，涡轴叶轮5和涡扇叶轮71形成对转，将进口气流增压加速成轴向气流，持续维持了过渡状态的内涵增压能力；
请参阅图4，本发明实施例中，所述的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，其特征在于，轴扇发动机埋入飞行器20机身，所述功率输出轴(1)穿过双侧S弯进气道，通过功率输出轴1端部的锥齿轮啮合转向轴191垂直90度向上二次减速传输动力，所述转向轴191底部的锥齿轮直径是功率输出轴1端部的锥齿轮的1～3倍，用于减速传动，所述转动轴191顶部的锥齿轮驱动对转锥齿轮，分别驱动第一驱动轴192和第二驱动轴193，所述第一驱动轴192驱动左侧旋翼正转，所述第二驱动轴192驱动右侧旋翼反转，以抵消陀螺力矩；
请参阅图5，本发明实施例中，所述飞行器20采用可倾转、可折叠、可变距的对转旋翼17以及轴扇发动机作为飞行器20的动力系统，两侧对转旋翼安装在两侧的倾转机构18上，所述旋翼17依靠安装在靠近叶根处的马达折叠旋翼，所述旋翼17依靠液压变距系统变距，充分发挥了涡轴旋翼力效大起飞载重能力强和涡扇经济巡航升力大的优势，跳过了对推力需求大的固定翼起飞阶段，实现飞行器20最大能力运载，以固定翼运输机为例，在起飞爬升的时候推重比在0.3左右，巡航时只需0.1左右来克服阻力，即原本1000kgf推进力1500kW动力系统只能带起3.33吨的固定翼运输机，通过采用力效高达4.1kg/kW的涡轴旋翼飞行器20，倾转旋翼水平推进飞行至500km/h多的速度上限后，转换成涡扇固定翼高速经济巡航，直接跳过只能带起3.33吨的涡扇固定翼的起飞爬升阶段，从而将飞行器20的设计重量从3.33吨拉到6.15吨；
所设计的飞行器20具有的工作模式如下：
①轴扇发动机以涡轴模式工作，飞行器20的旋翼17倾转至竖直位置，利用旋翼提供升力具有力效大、起飞载重能力强的优势，进行飞行器20的垂直起降；
②轴扇发动机以涡轴模式工作，飞行器20的旋翼17前倾，飞行器20约以200～300km/h低速飞行；
③轴扇发动机以涡轴模式工作，飞行器20的旋翼17倾转至水平位置，飞行器20约以400～500km/h中速飞行时，以螺旋桨模式实现中速经济飞行；
④轴扇发动机从涡轴转换为涡扇模式，利用风扇推进，飞行器20的旋翼(17)折叠，飞行器20约以700～1000km/h高速高效飞行，且由于发动机埋入机身、双侧S弯进气道，隐身作战优势突出。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，包括：双侧S弯进气道(16)、涡轴叶轮(5)、内涵导叶(6)、Flade风扇(2)、功率输出轴(1)、行星齿轮传动机构(2)、模式转换机构、动力涡轮(14)、核心机和可调尾喷管，所述功率输出轴(1)和行星架(26)固连，从发动机气流进口方向看依次安装有进气锥和涡轴叶轮(5)，所述内涵导叶(6)安装在滑油润滑箱(21)上，所述内涵导叶(6)叶顶带冠，叶冠处安装有支撑筋(8)，所述内涵导叶(6)起到导流和支撑的作用，并将行星齿轮机构的滑油润滑油箱(21)的承力通过支撑筋(8)传递到外涵机匣(9)上，所述Flade风扇(7)包括涡扇叶轮(71)和涡扇叶轮上的风扇(72)，所述涡扇叶轮(71)通过Flade风扇连接构件(24)连接到外齿圈(22)上，所述Flade风扇连接构件(24)为双端环结构，所述涡轴叶轮(5)、内涵导叶(6)和涡扇导叶(71)构成新型内涵增压级，通过内涵导叶(6)与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力，所述动力涡轮(14)驱动行星齿轮传动机构上的太阳轮(25)，分别减速驱动与外齿圈(22)固连的Flade风扇(7)，和与行星架(26)固连的功率输出轴(1)，所述模式转换机构包括辅助电机(4)和电磁离合器(3)；
所述辅助电机(4)安装在滑油润滑油箱(21)左端突出的电机圆筒(211)内，并由和外齿圈(22)相啮合的电机驱动齿轮(44)驱动，在发动机从涡轴转涡扇模式时，辅助电机(4)主动驱动外齿圈(22)加速，在发动机从涡扇转涡轴模式时，辅助电机(4)主动制动外齿圈(22)减速，从而加快模式转换过程；
所述电磁离合器(3)由衔铁(31)、线圈(32)、铁芯(33)和弹簧(34)构成，并通过安装头(31)连接到滑油润滑油箱(21)左端环的内壁面，功率输出轴(1)和外齿圈(22)上均开有电磁离合器锁孔，所述电磁离合器(3)包括涡扇模式的无电流锁定行星架的状态，过渡态的中间电流不锁状态，涡轴模式的最大电流锁定外齿圈的状态，无电流状态的涡扇模式有利于高速经济巡航；
所述滑油润滑箱(21)为带两侧端环的圆筒结构，滑油润滑箱(21)将行星齿轮传动机构(2)和模式转换机构包围其中，采用从轴承内环均匀甩到外环和从太阳轮均匀甩到外齿圈的环下供油技术，并采用多路供油技术分别滑油润滑冷却轴承、齿轮、辅助电机和电磁离合器，最后在重力作用下回到油箱底部回油，起到滑油润滑冷却行星齿轮传动机构和模式转换机构的作用，所述Flade风扇连接构件(24)、第一封严篦齿和第二封严篦齿保证了滑油润滑箱(21)右端部的密封性，所述第一封严篦齿安装在滑油润滑箱(21)右端环上，第一封严篦齿密封滑油润滑箱(21)端部，所述第二封严篦齿安装在靠近发动机中介机匣的静止部件上，所述第二封严篦齿密封由动力涡轮轴和Flade风扇连接构件(24)构成的双旋转件，保证了滑油润滑箱(21)右端的油路密封性，所述油润滑箱(21)左端安装有挡油环(27)和挡油盖(41)，所述挡油环(27)固连在油润滑箱(21)中央并套在功率输出轴(1)上，所述挡油盖(41)和辅助电机(4)同轴线安装，便于辅助电机的装卸维修，起到油润滑箱(21)左端油路密封的效果。
2.如权利要求1所述的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，其特征在于，为保证从动力涡轮到功率输出轴为高效减速传动，提出利用新型内涵增压级将功率输出轴(1)向前输出的构型，所述新型内涵增压级通过内涵导叶(6)与涡轴/涡扇叶轮的巧妙配合持续维持涡轴和涡扇两模式的内涵流道的增压能力的方法为：
I涡轴模式；功率输出轴(1)驱动涡轴叶轮(5)正向旋转，电磁离合器(3)锁定外齿圈上的涡轴叶轮(5)，内涵导叶(6)和涡扇叶轮(71)静止，气流在涡轴叶轮(5)的增压下进入内涵流道，将进口气流加速成带切向分量的气流，在内涵导叶(6)扩压减速和涡扇叶轮(71)导流作用下，将切向分量导流成轴向的增压气流，保证了涡轴模式的内涵增压能力；
II涡扇模式：电磁离合器(3)锁定功率输出轴(1)上的涡轴叶轮(5)，涡轴叶轮(5)和内涵导叶(6)静止，将进口气流导流成带切向分量的气流，外齿圈反向旋转驱动涡扇叶轮(71)做功加速气体，刚好抵消切向分量变成轴向的增压气流，保证了涡扇模式的内涵增压能力；
III涡轴模式涡扇模式：行星架(26)驱动涡轴叶轮(5)正向旋转，外齿圈驱动涡扇叶轮(71)反向旋转，内涵导叶(6)静止，涡轴叶轮(5)和涡扇叶轮(71)形成对转，将进口气流增压加速成轴向气流，持续维持了过渡状态的内涵增压能力。
3.如权利要求1所述的一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型，其特征在于，轴扇发动机埋入飞行器机身，所述功率输出轴(1)穿过双侧S弯进气道，通过功率输出轴(1)端部的锥齿轮啮合转向轴(191)垂直90度向上二次减速传输动力，所述转向轴(191)底部的锥齿轮直径是功率输出轴(1)端部的锥齿轮的1～3倍，用于减速传动，所述转动轴(191)顶部的锥齿轮驱动对转锥齿轮，分别驱动第一驱动轴(192)和第二驱动轴(193)，所述第一驱动轴(192)驱动左侧旋翼正转，所述第二驱动轴(192)驱动右侧旋翼反转，以抵消陀螺力矩；
所述飞行器采用可倾转、可折叠、可变距的对转旋翼(17)以及轴扇发动机作为飞行器的动力系统，充分发挥了涡轴旋翼力效大起飞载重能力强和涡扇经济巡航升力大的优势，跳过了对推力需求大的固定翼起飞阶段，实现飞行器最大能力运载，飞行器具有的工作模式如下：
①发动机以涡轴模式工作，飞行器的旋翼(17)倾转至竖直位置，利用旋翼提供升力具有力效大、起飞载重能力强的优势，进行飞行器的垂直起降；
②发动机以涡轴模式工作，飞行器的旋翼(17)前倾，飞行器约以200～300km/h低速飞行；
③发动机以涡轴模式工作，飞行器的旋翼(17)倾转至水平位置，飞行器约以400～500km/h中速飞行时，以螺旋桨模式实现中速经济飞行；
④发动机从涡轴转换为涡扇模式，利用风扇推进，飞行器的旋翼(17)折叠，飞行器约以700～1000km/h高速高效飞行，且由于发动机埋入机身、双侧S弯进气道，隐身作战优势突出。
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| CN202310796983.3A CN116816538A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种基于Flade风扇的行星齿轮式减速传动轴扇发动机构型 |
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Cited By (1)
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2023
- 2023-06-30 CN CN202310796983.3A patent/CN116816538A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117685098A (zh) * | 2024-02-01 | 2024-03-12 | 西安航空学院 | 一种变循环发动机外涵道无级调节装置 |
| CN117685098B (zh) * | 2024-02-01 | 2024-04-05 | 西安航空学院 | 一种变循环发动机外涵道无级调节装置 |
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