TWM446824U - 混合動力導風扇引擎 - Google Patents

Description

混合動力導風扇引擎

此新型專利相關於航空用飛行載具發動機領域，而此推進系統與習知系統不同在於運用非核能或石化燃料及對應之能源轉換方式，做為推進系統動力來源。

近年來全球文明的發展對於環境變遷，以及可用能源的消耗與時俱增，習用之石化燃料暨藉由燃燒方法來轉換燃料能源的方式已行之百年，其發展之發動機，即內燃機已成為各種引擎的基礎設計方式，然此種運用燃燒來提取石化燃料中的方法，僅能轉換出燃料中三成所含能源，其所產生之排放物，如二氧化氮、氧化硫則是溫室氣體，對全球溫室效應及氣候的變遷估計有相當的影響。

航空用發動機，即航空引擎，目前也是主要藉由石化燃料的燃燒來釋放其潛熱，並經由活塞曲軸或渦輪來帶動引擎的螺旋槳或扇葉再對流體作功而產生推力，因推力迫使空氣流體流經機翼表面而產生浮力，令飛具得以浮升飛行；其所排放物及所用燃料，同樣於它種運用石化燃料驅動之內燃機之交通工具，皆受限於有限儲量之石化燃料，以及會排放溫室效應氣體。為因應日趨嚴峻之消耗需求及減低對環境衝擊，現已有數種設計致力於避開使用石化燃料，並嘗試滿足環保的要求。

要取代現有之石化燃料並可作為空用發動機燃料的諸多選擇中，氫燃料是可考慮的來源之一；已知在同樣的能量釋放下，液氫重量幾為現有航空燃油的三分之一，且只放出水及少量的氮氧化物；再回顧航空用發動機的發展歷史，可得知早期之航空用渦輪噴射發動機，已有使用氫燃料的紀錄：西元1957年美國空軍已實地改裝一架B-57轟炸機作為測試並成功試飛，而最近則有波音航太以氫燃料電池作為能源轉換方式成功試飛一架小型有人飛機，是故以氫燃料做為燃料來源並據此加以發展之航空用發動機，截至目前公開證實的訊息，大致可分為直接燃燒產生熱能及先轉為電能後再加以利用兩種。

直接燃燒方式是以習知之現有渦輪扇葉噴射發動機，加以改裝以便可用來燃燒液氫而輸出熱能，以歐洲空中巴士航太公司所公佈之“Liquid Hydrogen Fuelled Aircraft-System Analysis”此文件為例，內文中提及數種改裝現役引擎之構想，包括直接用液氫注入燃燒，以及運用液氫冷卻高壓壓縮器段、冷卻渦輪散熱空氣以提高操作極限，或是以引擎出口排放廢熱來預熱液氫，以增進燃燒效率；總合以上之設計，根據計算模擬所得之性能結果皆較使用現有石化燃料引擎有所增進。

另一種方式是先轉換成電能，再以馬達驅動螺旋槳做為推進動力。此種電能驅動推進裝置，如以現有燃料電池的電化學反應做為轉換方式，其轉換效率將優於上述之現 有化學燃燒轉換方式，而此種設計已有實體驗證，如波音航太所製做之試飛機；此外美國航空太空總署Glenn研發中心有提出一種“Levitated Ducted Fan”之設計概念，若以航空載具推進需求上來發展時，此種設計運用習知之渦輪扇葉噴射發動機的扇葉模組，並用Halbach永磁陣列做為反應轉子裝設結合在扇葉上，而驅動扇葉的電能則經由外部電源供給到一組電磁鐵定子上來，以磁力和Halbach永磁陣列轉子互斥而轉動扇葉，再對流體做功產生質流變化產生推力，並且省略後段之燃燒及渦輪段。由於採用導管扇葉方式產生推力，估計會比用螺旋槳推進更有效率，更易於發展更大推力的需求；而發展中省略渦輪段，相對於傳統構型之發動機則可望減少重量及體積，唯獨受其發電機之性能規格所限。

以上習知之各種發動機或推力裝置改量或設計方式，現多為設計計算階段，作為概念驗證者居多，而這些驗證設計皆包含以下概念：

1.使用氫燃料這種有效且不會排放溫室氣體之燃料

2.對於航空用發動機，未來仍傾向於運用成熟之渦輪扇葉噴射發動機來加以改裝或作為新設計的範本。

綜合以上發展特點，本設計包括有發動機機匣、扇葉、扇葉轉子軸、壓縮器轉子軸、壓縮段葉片、旁通分流結構、 永磁轉子及電磁定子、支撐架與外流導片、燃燒器、以及承載軸承；有裝渦輪段者，則可視情況加配如習知之引擎的高壓壓縮器及可變壓縮器定子驅動系統；此外，該發動機系統上將支援有燃料箱及傳送系統、燃料電池暨儲電器、潤滑油油箱、滑油對燃料熱交換器，以及動力管理控制器，整個電力供應、潤滑及控制單元可整合在引擎機匣上，或分散裝置在飛行載具上，之間靠管路及導線連接。整部發動機使用液氫或類液態氫氣燃料作為燃油，液氫自飛具油箱先傳送至熱交換器，進行滑油降溫及液氫燃料汽化，之後氫氣燃料送入燃料電池中，並混入外部之空氣進行電化學反應，所產生之電力經動力管理控制器調節後，經電力纜線輸出電力到固定在機匣上、以及壓縮器轉子軸上方之電磁定子，此時定子電磁鐵產生磁場力，相對於固定在扇葉上的永磁轉子，兩者相互產生磁場吸斥力，進而轉動扇葉來吸入空氣流體，流體經旁通結構後，部份氣流經數組壓縮器葉片，提高內能後再進入後燃燒器中混合氫氣燃燒，再以高速排出氣體推動渦輪後而出，產生之扭力經減速調節齒輪組回傳至扇葉；另一部份則由扇葉做功後經外流導片排出機外；兩股氣流產生氣流速度和流量的改變產生引擎的推力。在設計中使用的電磁定子和永磁轉子，其組成上有幾種設計；對於永磁轉子的排列方式，有 以磁極方向相反之永久磁鐵來組成相臨排列之陣列，或是以海爾貝克陣列(Helbach Array)方式排序組成；同樣的電磁定子陣列組成，線圈陣列也以能產生磁極方向是相反之相臨排列為主，或能產生海爾貝克陣列(Helbach Array)方式來排列線圈。

另外在設計上，本引擎是以電磁力帶動扇葉來產生大部份推力，但為了噴射引擎推力產生之須求，仍須提供一速度差，且產生之流體速度差更可增加飛具的速度及升力，所以引擎設計中仍須配有燃燒器來作為產生速度差之來源；而為增加進入燃燒器前的空氣所含內能以便加強燃燒效率，壓縮器也導入設計中，而為了減少體積重量的限制下，達成較高的壓縮比，整個壓縮器轉子葉片和便和習知之設計不同；習知之系統是以低壓渦輪帶動扇葉和低壓壓縮器段，而高壓壓縮器則由高壓渦輪段所帶動，在本設計中則將兩段壓縮器段整併為單一壓縮段，為達成接近合適之壓縮比須求，此壓縮器設計上改為對轉之雙轉子葉片群所組成，而非習知之定子、轉子之排列設計。扇葉結合部份旁通結構，以及習知之壓縮器定子葉片，新形成一組可以轉動之轉子葉片群；同時習知之壓縮器轉子葉片群仍保留，兩者可分屬不同轉動軸，由不同之電力馬達來驅動，故轉速可調成不同，且兩者轉動方向相反，有點相似於習 知之prop-fan渦輪段設計，對於流經該壓縮器之流體而言，相當於承受一轉速更快之壓縮器做功，進而增加其內能而有利於燃料燃燒。一般扇葉渦輪噴射引擎的大部份推力是由扇葉所導生出來，若能對扇葉提供兩種不同種類的驅動源，則有可能加高其安全性；在正常使用狀態下，可經由適當推力來源分配，以達到最佳燃油消耗率。是故本創作在原先燃燒段後再加上一段渦輪段，使燃燒段排出之熱流能再多做功來轉動渦輪及扇葉，而渦輪轉動時，原本在轉動軸上做為支撐之軸承，可改為磁浮軸承，兼具發電系統，可額外供應載具或扇葉轉動所需之電力；為避免可能之渦輪高轉速輸出而導致扇葉葉尖失速，是故在扇葉和轉動軸連接處增設一減速齒輪組；此外由於減速齒輪的導入，並且採用了對轉子壓縮段的概念，所以設計上便將習知之雙軸簡化成單軸之版本。

請參閱第1圖示意，此為單軸混合動力引擎之設計，本圖為該發動機半剖面圖示，該引擎組成為一引擎機匣10，該引擎機匣10相對於引擎剖面示意圖中心線41，向軸心方向上，往內設置有一環狀電磁定子21及扇葉11，扇葉11上附裝有一環狀扇葉永磁轉子20，該扇葉11和扇葉延伸段39、扇葉結構12固定於扇葉轉子軸13，轉子軸13前 方裝有進氣導錐14，扇葉轉子軸13後方則裝有減速齒輪組40，使得扇葉轉子軸13得以延伸成單一軸，並在轉子軸上方承載軸承15，扇葉轉子軸13上裝有壓縮器結構22及壓縮器轉子葉片群24，壓縮器轉子葉片群24相對於扇葉轉子葉片群23交錯排列，而扇葉轉子葉片群23則固定在轉動式氣流旁通結構上26，同時轉動式氣流旁通結構26最前方裝有扇葉延伸段39，轉動式氣流旁通結構26後方則和固定式氣流旁通結構27組成一完整旁通結構，固定式氣流旁通結構27內裝有壓縮氣流旁通通路閥37、壓縮器可變定子驅動機構38、壓縮器可變定子導片28。而固定式氣流旁通結構27和轉動式氣流旁通結構26兩者間有一氣密縫隙25。扇葉延伸段39將扇葉11、扇葉結構12結合一起，而轉動式氣流旁通結構26、固定式氣流旁通結構27、壓縮氣流旁通通路閥36、壓縮器可變定子驅動機構38、壓縮器可變定子導片28、壓縮器轉子葉片群24、扇葉轉子葉片群23及壓縮器結構22共構成壓縮器模組，壓縮器模組再和固定式氣流旁通結構27形成主要氣流旁通通路，通路向後延伸至通路內支撐架29，及氣體擴散空間後進入燃燒段30，燃燒段30後為渦輪段31，渦輪段31後有渦輪出口排氣導片32，渦輪段結構33則結合到扇葉轉子軸13上，而尾端結構17做為渦輪段結尾，並支撐於軸承16，壓縮器結構22則連結在扇葉轉子軸13上；通路內電力傳送管路36結合並固定壓縮器環狀電磁定子19，相對於扇葉轉子軸13上 則裝有壓縮器環狀永磁轉子18。固定式氣流旁通結構27則由支撐架35所支撐並座落固定在機匣10上，固定氣流旁通結構27上裝有外流導片34，而扇葉11、轉動式氣流旁通結構26、固定式氣流旁通結構27、外流導片34、支撐架35共構成氣流次要旁通通路。

本引擎在操作產生推力程序上，是先以氫燃料經燃料電池電化學反應後，產生之電力經整流調變後，一部份電力經纜線傳輸至裝置於機匣10中的環狀電磁定子21，產生磁力而轉動裝置在扇葉葉片端的環狀扇葉永磁轉子20、扇葉11，當扇葉11轉動時，吸引空氣流體經進氣導錐14進入機匣10之中，此時空氣被氣流旁通結構26及27分流，此時扇葉11藉由轉動式氣流旁通結構26接連帶動扇葉延伸段39、扇葉轉子葉片群23轉動，將分流出的主要流路氣體吸入壓縮段中，同時一部份的氫燃料則經由注入燃燒段30燃燒，產生熱流到渦輪段31推動渦輪做功，並經扇葉轉子軸13帶動壓縮器結構22及壓縮器轉子葉片群24，扇葉轉子葉片群23和壓縮器轉子葉片群24一起對主要旁通氣流做壓縮，由於壓縮器轉子葉片群25是由渦輪段31驅動，而扇葉轉子葉片群23是連動扇葉11，此時相對於扇葉轉子葉片群23，壓縮器轉子葉片群24會有較高之轉速，故需以一減速齒輪組40來協調同一壓縮轉子軸13上之不同轉速，並依提高壓縮比的需求在設計上將轉子葉片群24、扇葉轉子葉片群23轉動方向設定為對轉，可在 有限壓縮器轉子級數中增加轉數，以增加進入燃燒段30氣體的焓(enthalpy)值，此時主要氣流再經過壓縮氣流旁通通路閥37、壓縮器可變定子驅動機構38、壓縮器可變定子導片28的次第增壓和調節流量後，才進入燃燒段30，再噴入燃料並混合壓縮後的主要氣流，點火燃燒產生熱能，經渦輪段31做功而後由渦輪排氣導片32排出加速氣體，來提供引擎所需之速度。所需之速度產生同時，扇葉11轉動對主要氣流做功，產生氣流質流量差，兩者便產生引擎所需之推力，此時軸承15，16支撐並承受扇葉轉子軸13之徑向和軸向力，軸承15支撐並承受扇葉11和扇葉結構12之徑向和軸向力，扇葉永磁轉子20及扇葉環狀電磁定子21對扇葉11，除有驅動作用外，還兼有電磁軸承作用；壓縮器永磁轉子19及壓縮器環狀電磁定子20對扇葉轉子軸13也有著電磁軸承作用，其主要功能可作為一發電機，供電于載具及扇葉11所需之電力，而在必要時可供做驅動壓縮段的另一動力來源。

此設計上對於扇葉11有兩種不同形式之驅動力來源，在正常飛具起降階段需大推力時，可由引擎推力控制單元以燃燒氫燃料方式為主，加上外部電力供應，意即使用渦輪段31轉動扇葉11，同時排出高速氣流，短時間內可提供較大推力；於飛具巡航階段，以電磁驅動方式轉動扇葉11，其電力來源可由外部之燃料電池，加上渦輪在巡航慢車轉動時，帶動扇葉轉子軸13及壓縮器永磁轉子19 產生之電力來供應；而經由減速齒輪組40可協調同軸之渦輪對扇葉之轉速，總體達成較佳之燃料消耗率。

對於圖1的扇葉11之葉片尺寸、數量、翼剖面型式等需依實際流場計算而定，對於壓縮器轉子葉片群24、扇葉轉子葉片群23、壓縮器可變定子導片28的尺寸、級數、單級葉片數量及間隙也是同樣的狀況考慮，整體壓縮器內的轉子結構、葉片相對位置，葉片角度翼剖面型式等，也依實際流場計算而定，並保留變動位置的可能性。燃燒器使用合適設計之噴嘴總成，能有效燃燒氫燃料並轉換出潛熱。

請參閱第2示意圖，此為驅動扇葉環狀電磁定子21，及環狀扇葉永磁轉子20之磁鐵陣列部份分解圖。本創作中所用之陣列排法預設有三種，如圖中A，B，C所示；圖A中的驅動扇葉環狀電磁定子21為一環狀電磁鐵之組合，箭頭方向代表電磁鐵所產生之磁極方向，電流之方向為垂直流進紙面或流出紙面。其中一之電磁線圈供應一循環方向電流產生正向磁場，而相鄰之電磁線圈則供應反向電流產生反向磁場，兩個電磁線圈以構件結合一起，如此重覆排列組合成一環狀電磁定子，並結合在機匣10之內；環狀扇葉永磁轉子20則是由兩磁極方向相反之永久磁鐵，以構件結合在一起重覆排列成一環狀轉子，而環狀扇葉永磁轉子20用構件結合在扇葉11上。

圖B設計在驅動扇葉環狀電磁定子21上和圖A相同， 不同在於環狀扇葉永磁轉子20之永久磁鐵排法，該永久磁鐵極性方向以90度相位差異排列呈現，其排法即為海爾貝克陣列(Halbach Array)排法，該陣列特點陣列一側之磁場週期性分佈為相消結果，導致磁場強度極小，另一側之磁場週期性分佈為加成結果，導致每一磁鐵單元的平均磁場強度極高，有利於磁力推進。圖C設計則更進一步將驅動扇葉環狀電磁定子21也改為海爾貝克陣列(Halbach Array)模式。A、B、C三者在運作時，對驅動扇葉環狀電磁定子21供電調變控制後，將使扇葉永磁轉子20相對於驅動扇葉電磁定子21轉動，進而帶動扇葉11而造成氣流質流量的變化。對於扇葉永磁轉子20和扇葉11的結構製造上，在考慮飛行載具之飛行需求及為了使磁場分佈單純，扇葉11的材質除單晶金屬外，可用複合材料做為製造材質。

請參閱第3示意圖，此為壓縮段驅動環狀永磁轉子18和壓縮段驅動環狀電磁定子19之磁鐵陣列部份分解圖。本創作中所用之陣列排法預設有三種，如圖中A，B，C所示；圖A中的壓縮段驅動環狀電磁定子19為一環狀電磁鐵之組合，箭頭方向代表電磁鐵所產生之磁極方向，電流之方向為垂直流進紙面或流出紙面。其中一之電磁線圈供應一循環方向電流產生正向磁場，而相鄰之電磁線圈則供應反向電流產生反向磁場，兩個電磁線圈以構件結合一起，如此重覆排列組合成一環狀電磁定子，並固定在通路內支撐架29之內；壓縮段驅動環狀永磁轉子18則是由兩 磁極方向相反之永久磁鐵，以構件結合在一起重覆排列成一環狀轉子，並固定在扇葉轉子軸13上。

圖B設計在壓縮段驅動環狀電磁定子19上和圖A相同，不同在於壓縮段驅動環狀永磁轉子18之永久磁鐵排法，該永久磁鐵極性方向以90度相位差異排列呈現，其排法即為海爾貝克陣列(Halbach Array)排法，該陣列特點陣列一側之磁場週期性分佈為相消結果，導致磁場強度極小，另一側之磁場週期性分佈為加成結果，導致每一磁鐵單元的平均磁場強度極高，有利於磁力推進。圖C設計則更進一步將壓縮段驅動環狀電磁定子19也改為海爾貝克陣列(Halbach Array)模式。

轉子軸材質和壓縮段驅動環狀永磁轉子18和壓縮段驅動環狀電磁定子19之間的間隙、和驅動扇葉環狀電磁定子21對環狀扇葉永磁轉子20之間的間隙，以及整個電力供應系統之規格依轉速和實際輸出功率而定。

〔本創作〕

第1圖

10‧‧‧機匣

11‧‧‧扇葉

12‧‧‧扇葉結構

13‧‧‧扇葉轉子軸

14‧‧‧進氣導錐

15‧‧‧軸承

16‧‧‧軸承

17‧‧‧尾端結構

18‧‧‧壓縮器永磁轉子

19‧‧‧壓縮器電磁定子

20‧‧‧扇葉永磁轉子

21‧‧‧扇葉驅動電磁定子

22‧‧‧壓縮器結構

23‧‧‧扇葉轉子葉片群

24‧‧‧壓縮器轉子葉片群

25‧‧‧氣密縫隙

26‧‧‧轉動式氣流旁通結構

27‧‧‧固定式氣流旁通結構

28‧‧‧壓縮器可變定子導片

29‧‧‧通路內支撐架

30‧‧‧燃燒段

31‧‧‧渦輪段

32‧‧‧渦輪排氣導片

33‧‧‧渦輪段結構

34‧‧‧外流導片

35‧‧‧支撐架

36‧‧‧通路內電力傳送管路

37‧‧‧壓縮氣流旁通通路閥

38‧‧‧壓縮器可變定子驅動機構

39‧‧‧扇葉延伸段

40‧‧‧減速齒輪組

41‧‧‧引擎剖面示意圖中心線

第2、3圖

11‧‧‧扇葉

18‧‧‧壓縮器永磁轉子

19‧‧‧壓縮器電磁定子

20‧‧‧扇葉永磁轉子

21‧‧‧驅動扇葉電磁定子

‧‧‧電流流進紙面方向

‧‧‧電流流出紙面方向

‧‧‧電磁定子磁極方向

‧‧‧永磁轉子磁極方向

‧‧‧電磁定子線圈導通電流方向

第1圖係本創作之有減速齒輪及渦輪段之單軸混合動力式發動機之上半部剖視圖

第2圖係本創作之為驅動扇葉電磁定子及扇葉永磁轉子之磁鐵陣列部份分解圖

第3圖係本創作之壓縮段驅動永磁轉子和壓縮段驅動電磁定子之磁鐵陣列部份分解圖

以上3圖皆非以比例尺度繪出

第1圖

10‧‧‧機匣

11‧‧‧扇葉

12‧‧‧扇葉結構

13‧‧‧扇葉轉子軸

14‧‧‧進氣導錐

15‧‧‧軸承

16‧‧‧軸承

17‧‧‧尾端結構

18‧‧‧壓縮器永磁轉子

19‧‧‧壓縮器電磁定子

20‧‧‧扇葉永磁轉子

21‧‧‧驅動扇葉電磁定子

22‧‧‧壓縮器結構

23‧‧‧扇葉轉子葉片群

24‧‧‧壓縮器轉子葉片群

25‧‧‧氣密縫隙

26‧‧‧轉動式氣流旁通結構

27‧‧‧固定式氣流旁通結構

28‧‧‧壓縮器可變定子導片

29‧‧‧通路內支撐架

30‧‧‧燃燒段

31‧‧‧渦輪段

32‧‧‧渦輪排氣導片

33‧‧‧渦輪段結構

34‧‧‧外流導片

35‧‧‧支撐架

36‧‧‧通路內電力傳送管路

37‧‧‧壓縮氣流旁通通路閥

38‧‧‧壓縮器可變定子驅動機構

39‧‧‧扇葉延伸段

40‧‧‧減速齒輪組

41‧‧‧引擎剖面示意圖中心線

Claims (11)

1. 混合動力導風扇引擎，其構造為水平方向上，由前往後有一電動扇葉模組結合一壓縮器模組，再結合一燃燒段，以及結合一渦輪段；而電動扇葉模組之構造，最外為一機匣外罩，於內裝置一環狀電磁定子陣列，該電磁定子陣列產生磁場型態，可為正反磁極相鄰，或形成海爾貝克陣列磁場之型態，又其環狀電磁定子陣列，於該環狀陣列之徑向上，往軸心方向有一環狀永磁轉子陣列，該永磁轉子陣列和電磁定子陣列隔開一間隙，而此環狀永磁轉子陣列其排列組合方式，可為正反磁極相鄰結合，或以組成海爾貝克陣列方式而成，又此環狀永磁轉子陣列為裝置結合於一扇葉組上，而該扇葉組則結合在一轉動式氣流旁通結構上，此轉動式氣流旁通結構本身內裝有前後間隔排列之扇葉轉子葉片群，該扇葉轉子葉片群分為數個壓縮級，而此轉動式氣流旁通結構再結合在一扇葉延伸段上，此扇葉延伸段再結合在一扇葉結構上，此扇葉結構再結合在一扇葉轉子軸上；此外，壓縮器模組之構造，其包含了數組壓縮器轉子葉片群、壓縮器結構、壓縮氣流旁通通路閥、固定式氣流旁通結構、壓縮器可變定子導片、壓縮器可變定子導片驅動機構；壓縮器轉子葉片群可分為數個壓縮級，而自扇葉開使，沿軸心方向往渦輪段算起，先前數級之壓縮器轉子葉片群除了和扇葉轉子葉片群 交錯排列外，後數級之壓縮器轉子葉片群則和裝置於固定式氣流旁通結構內之壓縮器可變定子導片交錯排列。
2. 如請求項1所述之混合動力導風扇引擎，其壓縮器模組所含之壓縮器轉子葉片群和電動扇葉模組所含之扇葉轉子葉片群，兩者轉動方向設定為相反轉向。
3. 如請求項1之所述之混合動力導風扇引擎，其壓縮器模組所含之壓縮器轉子葉片群，是固定在壓縮器結構上，而該壓縮器結構再固定在一壓縮器轉軸上，而該壓縮器轉軸前有一減速齒輪組，減速齒輪組前方則結合扇葉轉子軸，令兩者為同一軸心，並以減速齒輪組協調兩軸不同之轉速；此外，該壓縮器轉軸也可經由軸承，來支撐在電動扇葉模組中所包含之扇葉轉子軸上，成為雙軸構造。
4. 如請求項1所述之混合動力導風扇引擎，其電動扇葉模組所含之扇葉轉子軸，該軸再結合減速齒輪組及壓縮器轉軸後，兩者同軸並延伸至引擎末端渦輪段，有做一尾端結構，其在徑向方向上向外則結合渦輪出口排氣導片，在徑向方向上的下方則有一軸承，該軸承支撐尾端結構及其上之渦輪段，軸承並座落於壓縮器轉軸延伸段上。
5. 如請求項1所述之混合動力導風扇引擎，其渦輪段在軸向方向上，為前方結合一燃燒段模組，再結合到壓縮器模組；燃燒段模組能夠以更有效率方式轉換出氫燃 料之內能，但仍保留使用石化燃料、或以氫及石化燃料混合燃燒的能力；燃燒段模組燃燒燃料後，則出口熱流至軸向上後方之渦輪段；而渦輪段之組成為渦輪定子和渦輪轉子，轉子本體包含渦輪轉子葉片，轉子葉片則裝置在渦輪段結構上，渦輪段結構則結合在壓縮器轉軸之延伸段上；此外，渦輪段於軸向方向上的後方結合一組渦輪排氣導片，導片將經過渦輪段做功之燃氣加速排出，提供發動機所需之速度。
6. 如請求項5所述之混合動力導風扇引擎，其燃燒段模組前方有一內通路及擴散空間結構，該內通路和壓縮器模組之固定式氣流旁通結構共同形成本引擎之主要氣流旁通通路，即氣流壓縮燃燒通路。
7. 如請求項1所述之混合動力導風扇引擎，本引擎之電動扇葉模組之轉動式氣流旁通結構，和壓縮器模組中的固定式氣流旁通結構之間，有一氣密間隙，使得轉動式氣流旁通結構能相對於固定式氣流旁通結構相對轉動。
8. 如請求項1所述之混合動力導風扇引擎，其壓縮器模組所含之固定式氣流旁通結構，和電動扇葉模組所含之機匣外罩之間，有一組支撐架支撐兩者，而該組支撐架在發動機的軸心方向上，往前有一組外流導片，該導片兩端結合在機匣外罩和固定式氣流旁通結構， 可做為主要旁通氣流之外流導引裝置，也兼具支撐用途。
9. 如請求項1所述之混合動力導風扇引擎，其電動扇葉模組所含之扇葉、轉動式氣流旁通結構、機匣外罩，以及另包含之支撐架組及外流導片組，加上壓縮器模組所含之固定式氣流旁通結構，共同形成次要氣流旁通通路。
10. 如請求項3所述之混合動力導風扇引擎，其壓縮器模組所含之壓縮器轉軸，該轉軸上附裝有一環圈之壓縮段驅動永磁轉子，其永磁轉子陣列排法為正反磁極相臨結合，或以海爾貝克陣列方式組合而成；此外壓縮器模組所包含之壓縮段驅動電磁定子陣列成一環形，並和通路內支撐架電力傳送管路固定成一結構，且和驅動壓縮段永磁轉子有一間隙，並經由支撐架中，導入通路內支撐架電力傳送管路，來供應其電力產生驅動磁場，其所產生磁場型態，可為正反磁極相臨，或形成海爾貝克陣列磁場之型態。
11. 如請求項10所述之混合動力導風扇引擎，其壓縮器模組所含之電磁定子和壓縮段永磁轉子，一方面可作為電磁軸承，來支撐扇葉轉子軸及壓縮器轉軸令其穩定轉動；一方面也可做為備用之驅動壓縮段之裝置，使得壓縮段模組除了被渦輪段經由壓縮器轉軸延伸段所驅動，也可為電磁力驅動轉動；此外壓縮器電磁定子和壓縮器 永磁轉子也兼具有發電機之功能，在壓縮器模組由渦輪段驅動時，其所產生之電力，可經由通路內支撐架電力傳送管路回送載具本身電力系統調變後，供應到電動扇葉模組所包含之環狀電磁鐵定子陣列，以電磁力驅動扇葉轉動以產生推力。