[发明专利]一种气动发动装置及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动发动装置及其用途，属于发动机技术领域。

背景技术

在我们的生活中，常用的运输工具有汽车、火车、飞机、船舶、电动车、摩托车等。其中，汽车的种类很多，按照用途可分为主要供人员乘坐的载客汽车、主要用于运载货物的载货汽车、用于建筑工程、农业生产、运动竞技等的特殊用途汽车；按照对道路的适应性可分为普通汽车和越野车；按照动力装置类型可分为活塞式内燃机汽车、电动汽车、燃气轮汽车。飞机的种类也很多，按照用途可分为民用客运飞机、军用运输飞机、军用战斗飞机等；按照发动机的类型可分为螺旋桨飞机和喷气式飞机。火车有普通列车、磁悬浮列车和高速列车等。所有这些交通工具采用的发动机驱动方式主要包括两类，即摩擦力驱动发动机和反作用力驱动发动机。现有的反作用力驱动的发动机包括吸气式发动机和火箭喷气式发动机，其中吸气式发动机也是常用的航空发动机，在实际大功率驱动需求时均采用燃料燃烧驱动，但某些情况下驱动功率仍不满足要求或使用不方便，并且尚不具备以电能直接或间接为主要驱动供能的大功率反作用力发动机。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种气动发动装置，其特征在于，它包括：供气结构、气体增压结构、气体加热结构和气体喷射结构；其中所述供气结构与所述气体增压结构相连接，所述气体加热结构位于所述气体增压结构的内部，所述气体喷射结构与所述气体增压结构相连接且位于所述气体增压结构与驱动力方向相反的一侧。

所述气体喷射结构有气体喷射出口，所述气体喷射出口的气体喷出方向为驱动力的相反方向，所述气体喷射出口小于所述的气体增压结构腔室的最大内径。

所述供气结构有供气管道和供气入口，所述的供气结构与所述的气体增压结构的连接为气体流向所述的气体增压结构方向的单向阀式开关结构，所述的供气结构的气体输出口方向与所述的气体喷射结构的气体喷出口的方向一致。

所述的气体增压结构为腔室性结构，包括但不限于下列一种或多种特征：1）单一腔室的结构，所述腔室内部为所述气体增压结构的内部；2）多个腔室组合而成的组合结构，所述各腔室内部为所述气体增压结构的内部；3）单一套管状夹层结构，其中外层的夹层空间为所述气体增压结构的腔室，位于中央的套管为所述气体增压结构的内部；4）多个夹层结构的套管状组合，其中外层的夹层空间的组合为所述气体增压结构的腔室，组合形成的套管状中央空间为所述气体增压结构的内部。

所述的气体加热结构为干热发生器，包括固态干热发生器和燃烧干热发生器；所述的气体加热结构对所述的气体增压结构内的气体的加热方式包括接触热传导气体加热式和热空气混合气体加热式，所述的气体加热结构与所述的气体增压结构的连接包括但不限于下列一种或多种组合：1）所述的气体加热结构位于所述气体增压结构腔室内，与所述腔室内的气体直接接触混合加热；2）所述的气体加热结构位于所述气体增压结构腔室的外侧面，通过加热所述腔室外侧壁，间接加热所述腔室内的气体。

所述的供气结构所采用的气体形态包括压缩空气、液态氮气、液态空气。

所述的气体加热结构为加热驱动的飞行器发动机，包括如下结构形式：1）加热驱动的飞行器发动机的热输出端位于所述的气体增压结构的腔室的内部；2）加热驱动的飞行器发动机的热输出端位于所述的套管状夹层气体增压结构的中央套管；3）加热驱动的飞行器发动机的热输出端位于所述的多个夹层气体增压结构的套管状组合的中央套管。

飞行器发动机一般分为两类,包括吸气式发动机和喷气式发动机, 吸气式发动机主要为航空发动机，必须吸进空气作为燃料的氧化剂(助燃剂),根据吸气式工作原理又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。喷气式发动机是指火箭发动机，是一种不依赖空气工作的发动机,分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。按产生推进动力的原理不同,飞行器的发动机又可分为直接反作用力发动机、间接反作用力发动机两类。直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流,产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机,脉动喷气式发动机,火箭喷气式发动机、涡轮风扇喷气发动机等。间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功,使空气加速向后(向下)流动时,空气对螺旋桨(旋翼)产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。加热驱动的飞行器发动机主要为直接反作用力发动机。