内涵道涡轮风扇及冲压式双模发动机

摘要

本发明公开了一种涡轮风扇及冲压式双模工作发动机，在涡轮风扇推进工作模式下采用内涵道涡轮风扇发动机，这时风扇扇叶与主轴的角度呈一定的角度，以利于旋转的风扇扇叶将空气向后推进。当外界气流速度达到高亚音速或超音速时，内涵道涡轮风扇停止主动旋转；风扇扇叶与主轴的角度调整至较小的角度，以减少内涵道涡轮风扇及风扇扇叶的迎风面，并可对气流进行调整；气流通过内涵道涡轮风扇及风扇扇叶进入后喷管，在后喷管内与燃油混合燃烧膨胀，产生向后推力；此时的后喷管相当于冲压式发动机。通过调节风扇扇叶与主轴的角度使发动机具备两种不同的工作模式，使发动机在不同速度条件下都达到最优的工作状态。

主权项

一种内涵道涡轮风扇及冲压式双模发动机，包括主轴(1)、内涵道风扇(2)、风扇扇叶(3)、离心式压气机叶轮(4)、涡轮叶轮(5)、前壳壁(6)、集气管(7)、集气导管(8)、燃烧室(9)、喷嘴(10)、喷嘴气流通道(11)、后喷管(12)、加力燃烧输油装置(13)、后壳壁(14)；其特征是：主轴(1)、内涵道风扇(2)、风扇扇叶(3)离心式压气机叶轮(4)和涡轮叶轮(5)为固定在一起的；风扇扇叶(3)与主轴(1)角度可调；启动时，外力驱动主轴(1)旋转，使内涵道风扇(2)、风扇扇叶(3)、离心式压气机叶轮(4)和涡轮叶轮(5)共同旋转；外界空气分为两部份，分别进入离心式压气机叶轮(4)和内涵道风扇(2)；风扇扇叶(3)与主轴(1)角度调整致最适合将空气向后推动的角度；进入内涵道风扇(2)的空气，在内涵道风扇(2)及其风扇扇叶(3)旋转的作用下，使空气向后移动；进入离心式压气机叶轮(4)的空气在离心式压气机叶轮(4)的高速旋转下，离心力使空气压缩，压缩空气经过集气管(7)和集气导管(8)输送到燃烧室(9)，压缩空气在燃烧室(9)内燃烧膨胀后通过喷嘴(10)，推动涡轮叶轮(5)旋转，喷嘴气流通道(11)提高了高温燃烧气体推动涡轮叶轮(5)旋转的效率，涡轮叶轮(5)同时带动内涵道风扇(2)，离心式压气机叶轮(4)和涡轮叶轮(5)旋转；高温气体在推动涡轮叶轮(5)旋转后与内涵道风扇(2)排出的低温气体接触，两部分气体运行方向成近似90度角相遇；在后喷管(12)内，高温气体使得内涵道风扇(2)排出的旋转气体的旋转强度增强，将高温气体的热能变为动能，提高了发动机的推进效率；当高低温气体的充分混合后，即气体的含氧量均匀的状态下，加力燃烧输油装置(13)可以根据需要喷射燃油，与含氧气体混合并二次燃烧，产生加力喷气推力；当气流速度达到高亚音速或超音速时，内涵道风扇(2)的风扇扇叶(3)与主轴(1)调整到冲压式工作模式下；此时内涵道风扇(2)和风扇扇叶(3)不主动旋转，同时风扇扇叶(3)可与主轴(1)的角度可作相应的调整，以调整进气气流，减少迎风面；外界气流通过内涵道风扇(2)的风扇扇叶(3)后，进入后喷管(12)，此时的后喷管(12)相当于冲压式发动机；加力燃烧输油装置(13)喷射的燃油与进入的空气混合燃烧膨胀，产生喷气推力。