[发明专利]三轴三通道串并联变涵道变径自适应循环对转喷气发动机

说明书

本发明公开了一种三轴三通道串并联变涵道变径自适应循环对转喷气发动机，包括外涵道机匣、中间涵道机匣、内涵道机匣、进气锥、第一风扇、第二风扇、第三风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、第一级涡轮、第二级涡轮、第三级涡轮和燃料供应管路，发动机由内至外依次设置所述内涵道机匣、中间涵道机匣和外涵道机匣，第一风扇设置于进气锥末端的内涵道内，第二风扇位于第一风扇的下游，第二风扇的叶片自内涵道延伸至中间涵道，第三风扇位于第二风扇的下游，第三风扇的叶片自内涵道延伸至中间涵道，高压压气机和低压压气机均采用提交替布置的正反转的动叶片，采用中间涵道和外涵道串并联变换装置，实现前后轴向串联和径向并联转换。

技术领域

本发明涉及喷气发动机技术领域，尤其涉及一种三轴三通道串并联变涵道变径自适应循环对转喷气发动机。

背景技术

当今所有航空喷气发动机，都是在以围绕中心主轴为基础，在中心主轴外加上压气机和高压压气机为核心，军用喷气发动机，主轴联接一到三级或四级低速风扇同一方向运转，商用民航发动机其风扇直径大到2-3米其缺点就相当明显，直径2米的风扇，当主轴转速达到每分钟10000转时外圆线速度达到三倍音速而风扇直径0.8米至中心位置其线速度一倍多音速或更低，在发动机进气口圆截面上空气流速和压力和效率很不均衡，高速飞行时进气口迎风阻力大。现有喷气发动机轴承系统并不合理，主轴在中心，高低压气机高速轴承套在主轴外直径较大对轴承材料要求较高，主轴轴承承载载荷大，严重影响轴承的寿命和转速。同时高温涡轮叶片冷却效果不足，以至于对叶片叶轮材料要求很高寿命有限。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的技术中存在的不足之处而提出的一种三轴三通道串并联变涵道变径自适应循环对转喷气发动机。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种三轴三通道串并联变涵道变径自适应循环对转喷气发动机，包括外涵道机匣、中间涵道机匣、内涵道机匣、进气锥、第一风扇、第二风扇、第三风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、第一级涡轮、第二级涡轮、第三级涡轮和燃料供应管路，所述发动机由内至外依次设置所述内涵道机匣、中间涵道机匣和外涵道机匣，所述第一风扇设置于进气锥末端的内涵道内，所述第二风扇位于所述第一风扇的下游，所述第二风扇的叶片自内涵道延伸至中间涵道，所述第三风扇位于所述第二风扇的下游，所述第三风扇的叶片自内涵道延伸至中间涵道，所述低压压气机位于所述第三风扇的下游，所述高压压气机设置于所述低压压气机径向内侧，所述燃烧室位于所述高压压气机的径向内侧，所述燃烧室的下游依次设置所述第一级涡轮、第二级涡轮和第三级涡轮，所述第一级涡轮位于所述高压压气机径向内侧，所述第二级涡轮位于所述低压压气机末端径向内侧，所述第一级涡轮、第二级涡轮和第三级涡轮的叶片在径向均开设有气流通孔，空气经低压压气机压缩后经第三级涡轮的叶片的径向通孔后再经第二级涡轮的叶片的径向通孔流至高压压气机入口并被高压压气机压缩后进入燃烧室，其中所述低压压气机依次包括多级交替布置的低压压气机反转动叶片和低压压气机正转动叶片，所述高压压气机依次包括多级交替布置的高压压气机正转动叶片和高压压气机反传动叶片，所述第一级涡轮驱动第一风扇和高压压气机正转动叶片沿第一方向旋转，所述第二级涡轮驱动第二风扇、低压压气机反转动叶片和高压压气机反传动叶片沿与所述第一方向相反的第二方向旋转，所述第三级涡轮驱动第三风扇和低压压气机正转动叶片沿所述第一方向旋转。

进一步地，所述发动机的中心轴为中空轴，其内部中空部分形成燃料供应管路，燃料经燃料供应管路沿轴向输送至燃烧室处，所述燃烧室包括燃料连接管路、燃料喷嘴、燃烧室内腔和点火装置，燃料经燃料连接管路、第一级涡轮的叶片的径向通孔、燃烧室顶部输送通路送至燃料喷嘴后喷入燃烧室内腔。

进一步地，所述发动机还包括第四级涡轮和第五级涡轮，所述第四级涡轮位于所述第三级涡轮的下游，所述第四级涡轮的叶片自燃气通道延伸至中间涵道，所述第五级涡轮位于所述第四级涡轮的下游，所述第五级涡轮的叶片自燃气通道延伸至中间涵道。