[发明专利]一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置及其工作方法，喷射装置设置在发动机的进气口处，通过输氧管与补氧舱连接；喷射装置能够将补氧舱产生的氧气与水蒸气的混合气体喷入发动机进气道。本发明适用于高海拔地区军民用涡轮螺旋桨飞机及涡轮轴发动机驱动的直升机运行。

技术领域

本发明属于飞行器动力工程技术领域，具体涉及一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置及其工作方法。

背景技术

近年来，受制于空气稀薄的情况，高海拔地区直升机及运输机起降需要减载，未经过强化动力改装的直升机及运输机甚至无法进入高原地区飞行，造成运力损失及资源浪费。因此，迫切的需要提升发动机在高海拔地区动力性能。

高海拔地区空气稀薄且含氧量低，吸入发动机的空气无法使燃料完全燃烧，燃烧效率的降低导致发动机性能急剧衰减、推力明显减少。若能够对发动机进行人工补氧，则可以有效改善航空发动机在高原地区运行性能。

目前一般采用选装增大功率发动机的方式来适应高海拔地区飞行的需要，但是，航空发动机性能急剧衰减使这一方式仍存在大量减载，且大功率航空发动机的采购成本、维护成本及使用成本均十分高昂；因此一种新的适用于航空发动机的补氧方法将能够从根本上适应高海拔地区飞行的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置及其工作方法，解决目前两种发动机在高原地区运行性能降低、发动机推力减少的问题，适用于高海拔地区军民用涡轮螺旋桨飞机及涡轮轴发动机驱动的直升机运行。

本发明采用以下技术方案：

一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置，包括喷射装置，喷射装置设置在发动机的进气口处，通过输氧管与补氧舱连接；喷射装置能够将补氧舱产生的氧气与水蒸气的混合气体喷入发动机进气道。

具体的，喷射装置为环形金属结构。

进一步的，喷射装置的内侧间隔设置有多个喷嘴。

具体的，补氧舱的内部设置有氧气泵，氧气泵的一端与输氧管连接，另一端经电压力泵与水箱连接。

进一步的，电压力泵与氧气泵之间设置有氧气发生器。

更进一步的，氧气发生器的内部设置有电加热装置。

进一步的，水箱内部设置有双氧水。

进一步的，水箱包括陶瓷内胆，陶瓷内胆的外部依次设置有减震保温层和金属外壳。

具体的，电压力泵内部为陶瓷芯结构。

本发明的另一技术方案是，一种涡轮轴及涡轮螺旋桨发动机用补氧装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、补氧舱的内部的氧气泵一端与输氧管连接，另一端经氧气发生器和电压力泵与水箱连接，通过电压力泵将水箱中的双氧水注入氧气发生器；

S2、氧气发生器内的电加热装置将氧气发生器腔内温度加热并维持在187～190℃，通过步骤S1注入的双氧水发生化学反应生成氧气与水蒸气的混合气体；

S3、当氧气发生器腔内气压达到1200～1300百帕后，氧气泵启动，将步骤S2生成的氧气与水蒸气的混合气体通过输氧管加压1500～1700百帕输送到喷射装置；

S4、当步骤S3加压处理后的氧气与水蒸气的混合气体抵达喷射装置时，从喷射装置的喷嘴直接喷入发动机进气道，对氧气进行补偿。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：