[发明专利]旋转燃烧室喷气发动机

说明书

本发明属喷气发动机技术领域。

现有的喷气发动机的燃烧室，是固定的环形或(多个)单管形燃烧室，并且都是分布在喷气发动机圆形截面靠近机壳的部位。燃烧室工作时，高压高温的燃气从燃烧室出口喷出，通过导流器，冲击涡轮叶片产生扭转力矩，涡轮的扭矩由喷气发动机截面的中心轴传递给压气机和风扇使其运转。喷气式发动机每级压气机的后面有导流叶片，以保证通过压气机的气流沿轴向流动；每级涡轮的后面也有导流叶片，使下一级涡轮叶片受到最有效角度的燃气流的冲击。通过涡轮的燃气再通过尾喷管喷出所产生的反冲作用和风扇所产生的推力，就是这台发动机所提供的动力。

由于燃烧室正常工作的需要，环形燃烧室和多个单管燃烧室的燃油供给和点火系统必须是多点的。

反映这些技术背景的文件有《现代战斗机设计——战斗机的动力装置(下)》、《航空喷气发动机五十年》等。

本发明的目的在于减轻发动机的重量，简化发动机的结构，提高发动机的效率，降低耗油率，增大推重比，使之成为更加适合各种飞行器的动力设备。

本发明与现有技术的区别在于燃烧室为单一喇叭筒状，其几何轴线与截面为圆形的机匣轴线共轴，并通过两端的轴承安装在机匣内。发动机工作时，整个燃烧室在其室内涡轮的驱动下作高速旋转。

旋转燃烧室喷气发动机的燃烧室是旋转的，且燃气涡轮与燃烧室固定在一起；而现有喷气发动机的燃烧室是固定的，涡轮与燃烧室是分离的。

旋转燃烧室喷气发动机减少了涡轮和导流器的级数，由燃烧室的壳取代了的部分轴长，在发动机的主燃烧部位只有燃烧室和机壳两个筒形装置，这使发动机的整体结构大为简化，可使重量减轻很多；

由于第一级涡轮固定在筒形燃烧室的内壁与中心轴罩之间，所以涡轮的叶片非常牢固；

同时，叶片级数的减少，也减少了气流流经各叶片所带来的一系列问题。这样就可使总体设计上大为简化，并可较容易地解决颤振等问题；

现有喷气发动机的燃烧室是环型或由多个单管组成，燃油供给和点火装置势必是多点的，使得这两个系统很复杂。本发明的单一中心喇叭筒形燃烧室，其燃油供给和点火装置简单化一；

由于第一级涡轮固定在筒形燃烧室的内壁与中心轴罩之间，所以第一级高压涡轮的效率是很高的，因为燃烧室内的高压的燃气是100％的冲击涡轮，没有丝毫“泄漏”；

可方便灵活地改变单元部分、改变涵道比；

结构简单，造价低廉，可靠性高，维修方便，有利于实现小型化。

旋转燃烧室喷气发动机的燃烧室设在发动机圆形截面的中心，燃烧室圆形入口周边通过轴承安装在机壳的固定架上，燃烧室的出口中心通过轴承安装在固定的燃气导流器的中心处。整个燃烧室在工作时绕两个轴承(同轴)的轴心转动，而燃烧室中没有真正的实物轴。燃烧室内部中段到出口部分有一组涡轮叶片，这组叶片与燃烧室构成一个整体。燃烧室的前部安装有喷油嘴和点火器，与现有的喷气发动机基本相同。

当发动机工作时，燃气从燃烧室出口处喷出，燃烧室内的涡轮叶片受到反冲作用使燃烧室旋转，这个旋转的动力扭矩通过燃烧室入口外周边的齿轮传递给压气机和风扇。

旋转燃烧室喷气发动机的压气机的转动方向与燃烧室的旋转方向是一致的，最后一级压气机与燃烧室入口间不设导流器。由于第一级涡轮就安装在燃烧室的内部，自然第一级涡轮前也就无导流器。涡轮的级数可根据需要只设燃烧室内一级，也可按燃烧室内的涡轮安装方在再燃烧室后设多级，每级后导流器的叶片通过中心固定轴固定。涡轮后可安装加力燃烧室。