[发明专利]涡轮轴发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮轴发动机，具体说是一种可提高增压比的涡轮轴发动机，属涡轴特别是军用涡轴发动机技术领域。

背景技术

在涡轴发动机中，提高压气机的增压比可增大功率、降低耗油率，要提高增压比，目前主要是增多压气机、涡轮的级数或者是提高涡轮前燃气温度，但前者增大重量和体积，对提高功率重量比不利，后者则必须使用耐高温、性能好的涡轮叶片材料、涂层材料及先进的冷却技术，要提高是非常困难的，并用目前的涡轴发动机的增压比都是固定的，无法改变和提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种在不增多压气机、涡轮中任意一个的级数、不提高涡轮前燃气温度的情况下，提高压气机的增压比，从而提高功率重量比、降低耗油率的涡轮轴发动机。

本发明是这样实现的：涡轮轴发动机，包括轴流式压气机、蒸发式燃烧室、涡轮、自由涡轮、传动轴、尾喷管等，其中轴流式压气机与涡轮同轴，自由涡轴连接传动轴，其特征是还包括旁通管，其进气口在轴流式压气机后与蒸发式燃烧室前之间，通过位于它们之间的在发动机启动后及增压比低于轴流式压气机提高后的增压比时开启，提高轴流式压气机增压比后关闭的内部排气活门与发动机连接，其出气口在或朝向发动机进气口，轴流式压气机提高后的增压比不高于轴流式压气机、涡轮的机械强度所承受的极限。

所述旁通管进出气口之间发动机外的管中无调节压缩空气压力的外部排气活门。

所述旁通管进出气口之间发动机外的管中有调节压缩空气压力的外部排气活门。

采用上述结构后，由于有旁通管、内部排气活门以及旁通管进出气口之间发动机外的管中还有或者无的外部排气活门，在发动机启动后运行时，内部排气活门开启，将轴流式压气机后的一部分压缩空气通过旁通管送回发动机进气口，与发动机从空气中的进气一起增大进气压力，经过压气机连续不断的压缩，蒸发式燃烧室燃烧做功，压缩后的压缩空气压力将逐渐增大，当压缩后的压缩空气压力增大到提高后的增压比的需要时，内部排气活门关闭，只用发动机从空气中的进气而不用旁通管的进气，其间可用或不用外部排气活门对旁通管内的压缩空气压力进行调节，然后用内部排气活门或内、外部排气活门的开启与关闭保持提高后的增压比不变，提高后的增压比不高于轴流式压气机、涡轮、自由涡轮的机械强度所承受的极限，并且保持涡轮前燃气温度不变，即增压比、功率重量比提高，耗油率降低，但轴流式压气机、涡轮的级数不增多，涡轮前燃气温度不提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作详细的描述：

图1是本发明涡轮轴发动机的第一个结构示意图。

图2是本发明涡轮轴发动机的第二个结构示意图。

具体实施方式

参照附图1和2，本发明所述的涡轮轴发动机包括轴流式压气机1、旁通管2、内部排气活门3、蒸发式燃烧室4、涡轮5、自由涡轮6、传动轴7、尾喷管8等，其中旁通管2进气口在轴流式压气机1后与蒸发式燃烧室4前之间，通过位于它们之间的内部排气活门3与发动机连接，其出气口在或朝向发动机进气口；在旁通管2进出气口之间发动机外的管中可以无外部排气活门9，如图1所示；也可以有外部排气活门9，如图2所示，其作用是调节旁通管2中压缩空气的压力。

当所述涡轴发动机为本发明图1、2所示的涡轴发动机时，在起动后运行时，内部排气活门3开启，通过旁通管2、内部排气活门3以及旁通管2进出气口之间发动机外的管中还有或者无的外部排气活门9的开启与关闭，将轴流式压气机1的增压比提高增大并保持不变，提高后的增压比不高于轴流式压气机1、涡轮5、自由涡轮6的机械强度所承受的极限，并且保持涡轮5前燃气温度不变，其过程如前文所述；在本实施例中轴流式压气机1与旁通管2的组合有物理学中回旋加速器的作用，理论上可以将轴流式压气机1的增压比很容易的提高增大。

在本实施例中，轴流式压气机1、涡轮5、自由涡轮6的级数可根据需要选择；旁通管2的数量为1至多个；内部排气活门3、外部排气活门9可以是符合使用条件的目前公知的各种结构的放气活门；发动机原有的放气活门如防喘放气活门等仍保留；外部排气活门9的排气压力由轴流式压气机1提高后的增压比等决定；本发明可用于目前的各种涡轮后输出功率型涡轴发动机。