[发明专利]一种微型油电混合动力涡扇发动机

说明书

本发明公开了一种微型油电混合动力涡扇发动机，包括核心机、发电机和风扇机匣，核心机的输出轴通过联轴器与发电机相连；核心机包括压缩机进气道和压缩机，压缩机进气道形成的管状通道构成内涵道，内涵道与压缩机相连；风扇机匣与压缩机进气道共同组成外涵道，风扇机匣内设置有风扇和风扇电机，风扇与风扇电机输出轴连接；风扇推动的一部分气流通过外涵道喷射出发动机外，产生推力；风扇推动的另一部分气流通过内涵道进入核心机，用于提供持续不断的空气供核心机燃烧。本发明利用核心机发电来驱动风扇电机运转风扇，避免复杂的微型双转子机械结构给工程应用带来的难题，实现了涡扇发动机的微型化。

技术领域

本发明涉及航天发动机技术领域，特别涉及一种微型油电混合动力涡扇发动机。

背景技术

随着微小型飞行器在国防、科研、民用等领域的不断拓展，对飞行器在多任务、长航程、高空、高速等方面都提出了新的、更高的要求。传统的常规循环发动机主要包括涡喷发动机和涡扇发动机两种类型，涡喷发动机完全依靠高温燃气流产生推力，但涡喷发动机耗油率较高、推进效率较低；涡扇发动机由外涵风扇气流和内涵高温燃气流共同产生推力，具有推进效率高、耗油率低，热效率和推进效率平衡性好等优点，但涡扇发动机风扇的转速相对于核心机的转速低很多，通常具有两套转子系统，来实现各部件都工作在最佳转速，对于实现微型化工程难度较大，几乎是无法完成的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微型油电混合动力涡扇发动机，用以平衡风扇与核心机的转速，使得转子系统实现各部件工作在最佳转速，从而实现涡扇发动机微型化。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种微型油电混合动力涡扇发动机，包括核心机、发电机和风扇机匣，所述核心机的输出轴通过联轴器与所述发电机相连；所述核心机包括压缩机进气道和压缩机，所述压缩机进气道形成的管状通道构成内涵道，所述内涵道与所述压缩机相连；所述风扇机匣与所述压缩机进气道共同组成外涵道，所述风扇机匣内设置有风扇和风扇电机，所述风扇与所述风扇电机输出轴连接。

优选的，所述核心机还包括燃烧室机匣、涡轮和喷管，所述燃烧室机匣内设置有燃烧室和涡轮，所述燃烧室机匣后端设置有喷管。

优选的，还包括控制器和电池，所述控制器分别与所述发电机、所述电池、所述风扇电机相连。油电混合涡扇发动机的风扇动力提供源由传统结构的核心机单一来源增加为：核心机与电池两种来源提供，增加了飞行的安全性。风扇转速在整个飞行阶段可以通过控制器任意调整，以适应最佳的飞行速度，提高推进效率。

本发明的有益效果是：

(1)本发明利用核心机发电来驱动风扇电机运转风扇，避免复杂的微型双转子机械结构给工程应用带来的难题，实现了涡扇发动机的微型化；核心机的工作状态可以不受飞行状态的影响，始终工作在最佳效率点，拥有比传统风扇结构更加高的经济性。

(2)本发明风扇推动的一部分气流通过外涵道喷射出发动机外，产生推力；风扇推动的另一部分气流通过内涵道进入核心机，用于提供持续不断的空气供核心机燃烧。

(3)本发明燃烧室用于燃烧燃油，涡轮通过燃烧室燃烧后的燃气推动旋转，剩余燃气通过喷管排出，产生推力。油电混合系统使用燃油，以燃气涡轮作为动力来源，与纯电池电源相比，可为电动机提供更长的续航时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供微型油电混合动力涡扇发动机的内部结构示意图；

图2为本发明提供微型油电混合动力涡扇发动机的电气连接框图。