一种倒置核心机的涡扇发动机及飞行器

摘要：

本发明公开了一种倒置核心机的涡扇发动机及飞行器，通过在发动机短舱内依次设置推进单元和核心机，核心机采用倒置的方式，即进气道、压气机、燃烧室、高压涡轮组件、低压涡轮组件和排气管等部件反向排布，并由高压涡轮组件提供压气机所需的动力，由低压涡轮组件提供推进单元所需的动力。运行时，排气管排出高温废气进入外涵道内与气流混合形成气流掺混，掺混后的气体少部分在发动机短舱后端位置通过进气道重新吸入发动机，其余大部分气体经由外涵道排出为涡扇发动机提供推力。该布置方式主要具有以下优势：外涵道中气流与燃烧后的高温废气掺混，能够提高外涵道气体温度，提高涡扇发动机推力。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202310144602.3

申请日期：2023-02-21

公开/公告号：CN116398291A

公开/公告日：2023-07-07

主分类号：F02C3/04(2006.01)

申请/专利权人:苏州翼翀航空动力技术有限责任公司

发明/设计人:杨玥坤

主申请人地址:215434 江苏省苏州市太仓市太仓港经济技术开发区北环路16号港城广场3号楼13层1303-5室

专利代理机构:上海汉声知识产权代理有限公司

代理人:胡晶

国别省市代码:江苏;32

权利要求：

1.一种倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，包括发动机短舱、核心机和推进单元； 设定沿所述发动机短舱的首端至尾端的方向为第一方向，与第一方向相反的方向为第二方向；所述发动机短舱内沿第一方向依次设有所述推进单元和所述核心机；所述核心机与所述发动机短舱的内壁面之间配合形成外涵道； 所述核心机包括安装于所述发动机短舱内的核心机机匣，以及在所述核心机机匣内沿第二方向依次布置的进气道、压气机、燃烧室、高压涡轮组件、低压涡轮组件和排气管；所述进气道的输入端和所述排气管的输出端均与所述外涵道连通；所述高压涡轮组件的动力输出端与所述压气机的动力输入端传动连接；所述低压涡轮组件的动力输出端与所述推进单元的动力输入端传动连接； 在涡扇发动机运行过程中，高温废气通过所述排气管排出与经过所述外涵道的气流掺混，掺混后的气流部分在所述发动机短舱的尾端处通过所述进气道进入所述核心机，由所述压气机压缩后进入所述燃烧室与燃料燃烧形成高温气体，所述高温气体依次进入所述高压涡轮组件和所述低压涡轮组件，并分别输出动力至所述压气机和所述推进单元；其余部分掺混气体由所述外涵道排出提供推力。 2.如权利要求1所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述高压涡轮组件的动力输出端与所述压气机的动力输入端通过核心机转轴传动连接；所述低压涡轮组件的动力输出端与所述推进单元的动力输入端通过推进传动轴刚性传动连接。 3.如权利要求2所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述高压涡轮组件包括高压涡轮转子、高压涡轮定子； 所述高压涡轮定子安装于所述燃烧室，所述高压涡轮转子转动连接于所述高压涡轮定子； 所述核心机转轴穿过所述燃烧室和所述高压涡轮定子，且两端分别与所述高压涡轮转子和所述压气机相连。 4.如权利要求2所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述低压涡轮组件包括低压涡轮转子、低压涡轮定子； 所述低压涡轮定子通过所述排气管固定于所述核心机机匣，所述低压涡轮转子转动连接于所述低压涡轮定子； 所述推进传动轴的两端分别与所述低压涡轮转子和所述推进单元相连。 5.如权利要求1所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述进气道的入口布置于所述核心机机匣的侧面，且不突出于所述核心机机匣的外表面。 6.如权利要求1所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述进气道内间隔布置有若干导流板，且所述进气道的入口处设有金属网。 7.如权利要求1所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述排气管的排气方向为沿第一方向朝向所述外涵道偏转。 8.如权利要求2所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述推进单元包括风扇机匣、风扇定子和风扇转子； 所述风扇定子的外沿和内沿分别连接所述发动机短舱和所述风扇机匣； 所述推进传动轴通过轴承转动连接于所述风扇机匣； 所述风扇转子安装于所述推进传动轴。 9.如权利要求1所述的倒置核心机的涡扇发动机，其特征在于，所述核心机机匣靠近所述发动机短舱尾端的一侧设有尾椎，所述进气道的入口设于所述核心机机匣与所述尾椎的连接处。 10.一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的倒置核心机的涡扇发动机。