液态空气热力工质航空发动机
本发明涉及一种液态空气热力工质航空发动机，其技术特征在于，采取液态空气为热力工质，让其从涡轮式常温空气压缩机产生的高热压缩空气中吸热汽化，推动涡轮高压汽轮机工作；同时驱动涡轮式常温空气压缩机、涡轮式低温空气压缩机与螺旋桨推进器运转；同时采用相向受迫对流换热复合管重复利用液态空气所携带的低温冷量，高效产生反冲推力、推动航空飞机升空、起飞；在其正常的快速航行中，利用所收集的相对运动空气动能取代涡轮高压汽轮机工作，持续定量生产液态空气与电能。
发明专利
CN202211043791.7
2022-08-29
CN117627783A
2024-03-01
F02C1/00(2006.01)
易元明%吴桓勋
易元明
412200 湖南省株洲市醴陵市新胜区1号5栋303室;
湖南;43
1.一种液态空气热力工质航空发动机的方法采用热力发动机驱动航空飞机升空、起飞，其特征在于，采用液态空气为热力发动机的热力工质，让机载液态空气吸收由涡轮高压汽轮机驱动涡轮式常温空气压缩机所产生的高热压缩空气中的热量、汽化成高压空气，再利用其去驱动涡轮高压汽轮机运转；同时采用相向受迫对流换热复合管、重复利用液态空气所携带的低温冷量，将涡轮式常温空气压缩机产生的高热压缩空气冷却为低温压缩空气，然后再利用涡轮式低温空气压缩机将其压缩为临界压力空气；最后将高密度的临界压力空气经螺旋桨推进器加速外排、高效转换成反冲推力，推动航空飞机快速行进，同时将其部分临界压力空气重新液化；在航空飞机快速航行中，停止利用液态空气汽化成为高压空气驱动涡轮高压汽轮机运转，改为由相对运动空气动能收集叶轮所收集的相对运动空气动能驱动涡轮式常温空气压缩机、涡轮式低温空气压缩机与螺旋桨推进器工作；同时采用第二相向受迫对流换热复合管，让涡轮式常温空气压缩机产生的高热压缩空气与涡轮式低温空气压缩机将从第一相向对流换热管复合管内吸入的低温压缩空气再次压缩成为临界压力空气，让两者在其中换热；最后将高密度的临界压力空气高效转换成推动航空飞机行进的反冲推力；同时，在临界压力空气未输入第二相向受迫对流换热复合管前，将其中的部分临界压力空气输入第一相向受迫对流换热复合管冷端外管的临界压力空气冷却区，让其重新液化、并储存起来，作为航空飞机应急状态情况使用与航空飞机下一次升降时使用。上述液态空气热力工质航空发动机设置在航空飞机主机翼下方，当航空飞机设定在现有机场直线跑道上升空、起飞时，液态空气热力工质航空发动机产生出巨大的水平推力，推动飞机快速行进起飞；当航空飞机设定随时随地垂直升降时，将航空飞机的主机翼设计制造成可以折转90度的形式，让主机翼连同液态空气热力工质航空发动机与主机体垂直，液态空气热力工质航空发动机产生巨大的垂直向上的反冲推力，让航空飞机克服重力平稳升空与降落。 2.一种液态空气热力工质航空发动机的装置，它包括航空飞机主体，主机翼、尾机翼、起落架，其特征在于，它还包括液态空气热力工质航空发动机主体设备、液态空气热力工质航空发动机附属设备；液态空气热力工质航空发动机主体设备设置在航空飞机主机翼下方，它包括主体设备壳体，主体设备前端开口仓，在主体设备前端开口仓内部上、下、左、右侧面设置有相对运动空气动能收集叶轮，在主体设备壳体外部前端设置有空气顺流百叶窗，在开口仓内设置有小型发电机，副机轴、主机轴，变速箱，在主体设备中部设置有涡轮式常温空气压缩机，进气管，电热室，涡轮高压汽轮机，涡轮式低温空气压缩机，螺旋桨推进器，反冲排气管，中压气管，高压气管；液态空气热力工质航空发动机附属设备设置在航空飞机主机翼内部，它包括第一相向受迫对流换热复合管，第二相向受迫对流换热复合管，蓄电池，液态空气储罐，节流阀，工质泵，抽气机；在第一相向受迫对流换热复合管内，设置有除湿仓，自动排水管，临界压力空气冷却仓，中压气管，高压液管，高压气管；在第二相向受迫对流换热复合管内，设置有除湿仓，自动排水管，中压气管；在反冲排气管、涡轮式低温空气压缩机以及第一相向受迫对流换热复合管以及所有低温部件外壳，均设置保温层。相向受迫对流换热复合管由传热性能好的金属材料制成。在液态空气热力工质航空发动机主体设备与附属设备之间的部分中压气管、高压气管、高压液管之间的连通管中部设置电磁阀。 同时采用多具第一相向受迫对流换热复合管，间断性地轮换将第一相向受迫对流换热复合管热端内管中的高热高压空气，调头转向流经另一具结冰的内管的方法，及时融解内管外壁上的结冰层。 3.根据权利要求2所述装置，其特征在于，在本发明中，所述同时采用多具第一相向受迫对流换热复合管，是指它可以是一具，也可以是两具，还可以是两具以上。