[发明专利]一种混合动力航空发动机

说明书

本发明公开了一种混合动力航空发动机，包括风扇单元、电机单元、齿轮箱单元和燃油动力单元，所述风扇单元是一个通用的模块化部件，高涵道比风扇，采用空心钛合金或者碳纤维复合材料构成宽弦比叶形的风扇，扇叶通常由16‑22片叶片组成，对于开放式的涡桨类型叶片数为5‑9片叶片组成，此种混合动力航空发动机设计合理、结构优化、性能优越同时燃油效率高，在未来的航空或涡桨发动机领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体为一种混合动力航空发动机。

背景技术

传统的航空发动机技术，在实际应用中，飞机在机场从停机坪到跑道这一过程传统燃油航空发动机处于低效运行区间，油耗高，起飞加速过程同样处在非最佳燃油效率区间；除此之外还有飞机降落过程中也存在非最佳燃油效率运行区间，为此，我们提出一种混合动力航空发动机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力航空发动机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混合动力航空发动机，包括风扇单元、电机单元、齿轮箱单元和燃油动力单元，所述风扇单元是一个通用的模块化部件，高涵道比风扇，采用空心钛合金或者碳纤维复合材料构成宽弦比叶形的风扇，扇叶通常由16-22片叶片组成，对于开放式的涡桨类型叶片数为5-9片叶片组成；

所述电机单元采用液体冷却的定子和风冷却转子的高功率密度高转速电机或者低转速盘式电机，电机功率密度分别达到10kw/kg或者5kw/kg。电机单元的动力功率从150kW至2MW；

所述齿轮箱单元，为行星齿轮结构，传动比2.5-4倍之间，输出转速3krpm-7.5krpm。齿轮箱传递功率1-10MW；

所述燃油动力单元，燃油动力单元是一个改型的涡轮喷气发动机或者是一个涡扇发动机的核心机，也可以是一个涡桨发动机的核心机。

优选的，所述的一种混合动力航空发动机工作模式包括纯电动模式、混合动力模式和发电模式。

优选的，所述的一种混合动力航空发动机工作过程包括停机坪至跑道的运行过程、起飞爬升过程、高空巡航过程、下降着陆过程和着陆至停机坪。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明设计合理、结构优化、性能优越同时燃油效率高，在未来的航空或涡桨发动机领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的风扇减速箱和高速电机串联核心机：

图2为本发明的风扇低速电机和齿轮箱串联核心机；

图3为本发明的风扇减速箱和高速电机串联核心机；

图4为本发明的风扇低速电机和齿轮箱串联核心机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种混合动力航空发动机，包括风扇单元、电机单元、齿轮箱单元和燃油动力单元，所述风扇单元是一个通用的模块化部件，高涵道比风扇，采用空心钛合金或者碳纤维复合材料构成宽弦比叶形的风扇，扇叶通常由16-22片叶片组成，对于开放式的涡桨类型叶片数为5-9片叶片组成；

所述电机单元采用液体冷却的定子和风冷却转子的高功率密度高转速电机或者低转速盘式电机，电机功率密度分别达到10kw/kg或者5kw/kg。电机单元的动力功率从150kW至2MW；