一种涡轴发动机、飞行器及方法
本发明公开一种涡轴发动机、飞行器及方法，以解决传统涡轴发动机无法同时满足高原起飞功率与海平面起飞功率合理匹配的问题。涡轴发动机，包括进气管、驱动机构、叶轮、转轴、压气机、压气机转轴、转子刹车机构、离合器、燃烧室、涡轮组件以及尾喷管，驱动机构设在转轴的输出端，叶轮与驱动机构电连接，叶轮和转子刹车机构设在转轴的输出端，压气机设在压气机转轴上，离合器套设在转轴上，离合器设在转轴与压气机转轴之间，涡轮组件设在转轴的驱动端。本发明提供的涡轴发动机、飞行器及方法用于匹配飞行器在不同工况下的起飞功率。
发明专利
CN202311674443.4
2023-12-07
CN117662324A
2024-03-08
F02K3/065(2006.01)
中国航空发动机研究院
温泉;王奉明;袁善虎;张翠珍;牟园伟;卢娟
101304 北京市顺义区顺兴路21号
北京鼎承知识产权代理有限公司
夏华栋
北京;11
1.一种涡轴发动机，其特征在于，包括进气管、驱动机构、叶轮、转轴、压气机、压气机转轴、转子刹车机构、离合器、燃烧室、涡轮组件以及尾喷管，所述驱动机构设在所述转轴的输出端，所述叶轮与所述驱动机构电连接，所述叶轮和所述转子刹车机构设在所述转轴的输出端，所述压气机设在所述压气机转轴上，所述离合器套设在所述转轴上，所述离合器设在所述转轴与所述压气机转轴之间，所述涡轮组件设在所述转轴的驱动端； 当所述涡轴发动机处在高原起飞状态时，所述驱动机构用于调整所述叶轮的角度达到预设角度，所述转轴与所述压气机转轴通过所述离合器连接，空气沿着所述进气管流经所述叶轮，所述叶轮用于第一次压缩空气，第一次压缩后的空气流经所述压气机，所述压气机用于第二次压缩空气，第二次压缩后的空气流入燃烧室； 当所述涡轴发动机处在海平面起飞状态时，所述转轴与所述压气机转轴通过所述离合器分离，空气沿着所述进气管依次流经所述叶轮和所述压气机，所述压气机用于压缩空气，压缩后的空气流入燃烧室。 2.根据权利要求1所述的涡轴发动机，其特征在于，所述涡轴发动机还包括转动件，所述转动件设在所述转轴的输出端，所述转动件支承所述叶轮。 3.根据权利要求2所述的涡轴发动机，其特征在于，所述叶轮具有凹槽，所述转子刹车机构内嵌在所述叶轮的凹槽内。 4.根据权利要求1所述的涡轴发动机，其特征在于，所述离合器包括第一刹车件和第二刹车件，所述第一刹车件设在所述转轴的输出端，所述第二刹车件设在所述压气机转轴的输入端； 所述第一刹车件和所述第二刹车件贴合，所述转轴与所述压气机转轴的连接； 所述第一刹车件和所述第二刹车件分离，所述转轴与所述压气机转轴的分离。 5.一种飞行器，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述的涡轴发动机。 6.一种飞行模式切换方法，其特征在于，用于权利要求5所述的飞行器，所述飞行模式切换方法包括： 基于涡轴发动机所处的实际工作参数，确定所述涡轴发动机的起飞指令； 响应于高原起飞指令，驱动机构用于调整所述叶轮达到预设角度，所述叶轮与所述压气机转轴通过所述离合器连接； 响应于海平面起飞指令，所述叶轮与所述压气机转轴通过所述离合器分离。 7.根据权利要求6所述的飞行模式切换方法，其特征在于，所述响应于高原起飞指令，驱动机构用于调整所述叶轮达到预设角度，所述叶轮与所述压气机转轴通过所述离合器连接的方法包括： 空气沿着所述进气管流经所述叶轮，所述叶轮用于第一次压缩空气，第一次压缩后的空气流经所述压气机，所述压气机用于第二次压缩空气，第二次压缩后的空气流入燃烧室。 8.根据权利要求6所述的飞行模式切换方法，其特征在于，所述响应于海平面起飞指令，所述叶轮与所述压气机转轴通过所述离合器分离的方法包括：空气沿着所述进气管依次流经所述叶轮和所述压气机，所述压气机用于压缩空气，压缩后的空气流入燃烧室。