[发明专利]一种并轴式航空燃气发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空燃气发动机，特别涉及一种并轴式航空燃气发动机。

背景技术

目前，具有自由涡轮的双轴式航空发动机已经被航空工业广泛采用，但现今航空工业广泛采用的该类航空发动机，双轴要么是套轴式，制造难度大，生产成本高，润滑和冷却都比较困难，要么就是串轴式，功输出轴安装在发动机的后面，更多的是直升机的涡轴发动机采用，也可以用于涡桨发动机，涡扇发动机则极少采用，而且无论是套轴式还是串轴式，排气口都在发动机尾部，发动机尾气直接排放到大气中，排气温度高，排气量很大，发动机的热效率不够高。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述双轴式航空发动机所存在的不足，研发一种既可以用于涡轴发动机，又可以广泛用于涡桨与涡扇发动机的双轴发动机，而且发动机的排气口在发动机的前面，发动机尾气并不直接排放到大气中，而是排入热交换器中，与发动机进气进行热交换之后，再排放到大气中，因而排气温度较低，排气量较小，同时发动机进气被预热，可以杜绝发动机因结冰而熄火所造成的空难，并且发动机燃烧室中的燃气能够更充分燃烧，发动机的热效率得以较大的提高。

本发明的目的通过以下方案实现，在保留航空燃气发动机的压气机和燃烧室以及燃气做功动力机构三部分不变的基础上，将现有航空燃气发动机三部分直线形布置，改为三部分呈U形布置，并且取消与压气机相连接的燃气涡轮，再在压气机之前增加热交换器，功输出轴通过变速齿轮或多档变速箱驱动压气机轴，这样不仅实现了上述发明的目的，同时发动机三部分可以分别制造，发动机的制造与安装以及后期维护都更加简易，燃烧室无传动轴通过，火焰筒直径可以缩小，制造成本更低，由于发动机的双轴并列在发动机的前面，还可以安装两个螺旋桨或风扇，提高发动机的推进功率与效率。

本发明的并轴式航空燃气发动机，类似于涡轴发动机，只有功输出，既可以用于直升机驱动旋翼，也可以用于固定翼飞机驱动风扇或螺旋桨，由于排气温度与排气速度都更低于涡轴发动机，比涡轴发动机更适合用于垂直起降飞机，特别是舰载垂直起降飞机，驱动其风扇或螺旋桨。

本发明的并轴式航空燃气发动机，一般配置有启动与发电两用直流电机，可以利用蓄电池自行启动，发动机启动后，发电机发出的电力供蓄电池充电和航空器使用。

本发明的并轴式航空燃气发动机，压气机、燃烧室、自由涡轮、发电机等，既可以布置在一个平面，也可以呈三角形立体布置，发动机可以更紧凑。

本发明的并轴式航空燃气发动机，使用既可以传输动力，也可以产生驱动拉力的齿轮风扇，结构简单，风扇的强度更高，因而可以用于跨音速飞机，风扇同时还为发动机的压气机及自由涡轮的冷却系统提供充足的空气。

附图说明

图1为本发明的并轴式航空燃气涡扇发动机系统示意图。

图中：1、第一齿轮风扇，2、压气机轴，3、第二齿轮风扇，4、启动与发电两用直流电机，5、功输出齿轮，6、功输出轴，7、冷却空气通道，8、自由涡轮，9、燃烧室，10、高压空气管道，11、压气机，12、热交换废气通道，13、压气机进气口。

具体实施方式

以下结合实施例并对照附图对本发明进行详细说明。

本发明的并轴式航空燃气涡扇发动机系统主要由压气机和燃气轮机两部分组成，压气机由第一齿轮风扇（1），压气机轴（2），压气机进气口（13），压气机（11），高压空气管道（10）构成，燃气轮机由功输出齿轮（5），功输出轴（6），冷却空气通道（7），自由涡轮（8），燃烧室（9）构成，第二齿轮风扇（3），启动与发电两用直流电机（4）构成启动与发电辅助系统，热交换废气通道（12）构成辅助热交换系统，这些系统既可以布置在一个平面，也可以呈三角形立体布置，发动机可以更紧凑。

本发明的并轴式航空燃气涡扇发动机系统，另外还有供油系统，润滑系统，传感系统，控制系统，发动机外涵道，蓄电池，发动机挂架等等系统。

本发明的并轴式航空燃气涡扇发动机系统，燃气轮机的制造与安装以及后期维护都更加简易，燃烧室无传动轴通过，火焰筒直径可以缩小，制造成本更低，只有一组自由涡轮，涡轮组的设计、冷却、润滑都更简易，燃烧室的温度与压力可以进一步提高，由于发动机的双轴并列在发动机的前面，还可以安装两个风扇，大大提高发动机的推进功率与效率，明显降低油耗。