[发明专利]一种带补气增压的轴流式压气机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种带补气增压的轴流式压气机，属涡喷、涡扇、涡桨、桨扇、涡轮轴发动机及燃气轮机的轴流式压气机技术领域。

背景技术：

目前的涡喷、涡扇、涡桨、桨扇、涡轮轴发动机及燃气轮机，都是单纯用其自身压气机或风扇和压气机从空气中进气并压缩经燃烧室燃烧来作功的，要增大上述发动机的推力或功率，必须增大其进气量现在的作法一是增大上述发动机包括其压气机的长度和直径；二是提高进入涡轮前的燃气温度。其中民用上述发动机侧重于前者如波音777所用PW4084、GE90和瑞达800，其推力和长度及直径都是当时最大或较大的；而军用上述发动机侧至于后者如最先进的法国“陈风战斗机”“欧洲战斗机”和美国“F-22”战斗机分别使用的M88、EJ200和F119加力式涡扇发动机，其涡轮前燃气温度都比上一代战斗机用加力式涡扇发动机高200℃以上，而其发动机的长度和直径不但未增加，甚至还更小。但上述两种方法均有不足之处，前者长度和直径较大，对提高发动机的推重比不利，也不利于高速飞行；后者进气量增加有限，推重比仅比上一代军用加力式涡扇发动机提高2左右，还必须使用耐高温、性能好的涡轮叶片材料、涂层材料及先进的冷却技术。

火箭发动机可不用压气机和涡轮，但在涡轮/火箭发动机中，液氧和煤油的消耗较高，续航时间短，只适用于高空高速和完全加速的飞行任务，不能满足上述发动机各种速度和长时间工作的要求，因此涡轮/火箭发动机的组合型式不能应用于上述各发动机。

发明内容：

本发明的目的是提供一种借助向轴流式压气机从空气中的进气中喷气，增大其进气量，增大与其配套的涡喷、涡扇、涡桨、桨扇、涡轮轴发动机及燃气轮机的推力或功率，其推力或功率作用于轴流式压气机在停止喷气后可增大其从空气中的进气量的一种带补充增压的轴流式压气机。

本发明是这样实现的：包括轴流式压气机，其结构特征是在其进气口中或静子上还有压缩或液态的空气或氧气喷嘴。

采用上述结构后，由于在轴流式压气机的进气口中或静子上还有压缩或液态的空气或氧气喷嘴，采用这种结构轴流式压气机的涡喷、涡扇、涡桨、桨扇、涡轮轴发动机及燃气轮机开始工作时，通过压缩或液态的空气或氧气喷嘴向轴流式压气机从空气中的进气中喷入适当压力和流量的空气或氧气，可增大轴流式压气机及上述发动机的进气量和推力或功率，当推力或功率分别达到其工作需要或额定值并保持时，逐渐停止压缩或液态的空气或氧气喷嘴的工作，轴流式压气机这时从空气中的进气量必然增大，大于压缩或液态的空气或氧气喷嘴喷气时轴流式压气机从空气中的进气量并可维持其推力或功率。

附图说明：

图1是本发明的一种带补气增压的轴流式压气机结构示意图；

图2、3、4分别是本发明的另一种带补气增压的轴流式压气机结构示意图；

具体实施方式：

参照附图1、2、3、4，本发明所述的一种带补气增压的轴流式压气机包括轴流式压气机1，其级数可根据需要适当选择，在其进气口中或静子的不同位置还有压缩或液态的空气或氧气喷嘴2，其数量为1个至1个以上，可为固定式或可伸缩的；并且可提供压缩或液态的空气或氧气的可为瓶装液氧或压缩空气，也可为空压机或制氧机等并有控制气体压力和流量的阀门，飞机宜用瓶装液氧。

采用这种带补气增压的轴流式压气机的上述发动机开始工作时，通过压缩或液态的空气或氧气喷嘴2可将压缩或液态的空气或氧气以适当的压力和流量喷入轴流式压气机1从空气中的进气中，可增大其进气量增大可达30％至100％以上；以上述发动机为动力的飞机其推力可从0至最大，但主要应用的是巡航速度、最大平飞速度分别所需推力，还包括歼击机亚音速或亚跨音速机动速度所需推力，强击机最小稳定推力及燃气轮机的额定功率；当上述发动机根据工作需要分别达到上述中的所需推力或功率时，逐渐停止压缩或液态的空气或氧气喷嘴2的工作，其轴流式压气机1从空气中的进气量与其推力或功率相对应必然增大，并可维持其推力或功率，即增大发动机的进气量可增大其推力或功率，其推力或功率反作用于压气机必会增大其进气量。对于停止压缩或液态的空气或氧气喷嘴2的工作后的上述发动机，再增大推力用增大燃烧室火焰筒内的喷油量也可以用压缩或液态的空气或氧气喷嘴2同时喷气，对于携带瓶装液氧的飞机，在喷射液氧增大进气量和推力后，可抛掉剩余的液氧，其推力在抛掉后不宜减小至压缩或液态的空气或氧气喷嘴2停止工作时的推力值以下，无论在任何推力时停止压缩或液态的空气或氧气喷嘴2的工作，其进气量都会增大。

利用本发明可增大进气量，因此可减小上述发动机轴流式压气机的长度和直径，而进气量增大，同样推力时可降低涡轮前燃气温度；特别是应用于军用涡喷、涡扇发动机后，歼击机、强击机，轰炸机及巡航导弹可携带液氧起飞，当压缩或液态的空气或氧气喷嘴2喷射液氧，使其速度分别达到所需速度后，抛掉剩余的液氧和液氧容器，可增大其推力、推重比及航程，因此本发明具有重要的经济效益和重大的军事价值！