CN101725431A

CN101725431A - 电动燃油喷气推进器

Info

Publication number: CN101725431A
Application number: CN200810107322A
Authority: CN
Inventors: 林生志; 江善元; 王斯财; 许丽
Original assignee: Nanchang Hangkong University
Current assignee: Nanchang Hangkong University
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-06-09

Abstract

本发明公开了一种电动燃油喷气推进器，它包括有进气道、风扇、电机、导流器、燃烧室、尾喷管，其推力为1～50kg。其特征是：所述风扇叶片固定在风扇轮毂上，风扇轮毂固定在外转子直流电机转子上；所述电机通过螺栓固定在导流器内支撑环上；导流器外环嵌在涵道机匣内墙壁上；隔热罩安装在导流器内支撑环后端；燃烧室安装在涵道机匣的中后端；燃烧室前段安装一气动燃油喷嘴环，气动燃油喷嘴环与输油管相通；弯月形火焰稳定器布置在气动燃油喷嘴环后端；点火器安置在弯月形火焰稳定器后端，穿过燃烧室和涵道机匣并固定在涵道机匣外壁面；涵道机匣内壁采用隔热涂层。本发明的推进器可用于中小型运载工具的主动力，其结构简单，体积小，重量轻、工作推力大。

Description

电动燃油喷气推进器

技术领域

本发明涉及一种推进器，更特别的是指一种电动燃油喷气推进器。

背景技术

随着航空器设计制造技术的不断发展，对其推进装置提出了更高的要求。无论是推进效率还是经济性能都上升到了更高的要求。像通常的大、中型航空喷气发动机，技术难度高，结构复杂，加工难度大，生产成本高，很难以低廉的价格进入市场。而电动涵道风扇发动机由于其结构简单，加工容易，生产成本低，在高能量密度电池发展的带动下，电动涵道风扇发动机较多地应用在小型无人航空器上作为主动力源，但是目前电动涵道风扇发动机的工作效率仍比较低，产生的推力比较小，难以在较大尺寸航空器上使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动燃油喷气推进器，可以用作航空及地球表面上运动的各种中小型无人运载工具的主动力，或用作大型有人、无人运载工具上的辅助动力装置。该推进器结构简单、体积小、重量轻、工作推力大。

本发明的电动燃油喷气推进器，包括进气道、风扇、电机、导流器、燃烧室、尾喷管，其风扇叶片4固定在风扇轮毂3上，风扇轮毂3靠其内腔的螺旋散热肋片支承固定在外转子直流电机2转子上，所述电机2通过螺栓固定在导流器5内支撑环上；导流器5外环嵌在涵道机匣1内墙壁上；隔热罩安装在导流器5内支撑环后端；燃烧室7安装在涵道机匣1的中后端，燃烧室7前段支承在涵道机匣1内墙壁中间部位，燃烧室7后端支承在涵道机匣1内墙壁后端部位；燃烧室7前段安装一气动燃油喷嘴环8，气动燃油喷嘴环8与输油管9相通；输油管9穿过涵道机匣1与外油路相连接；弯月形火焰稳定器12布置在气动燃油喷嘴环8后面一定距离处，支承在燃烧室7的燃烧腔两壁面上；点火器10安置在弯月形火焰稳定器12后端一定距离处，穿过燃烧室7和涵道机匣1并固定在涵道机匣1外壁面。

所述的电动燃油喷气推进器，其该推进器的推力为1～50kg。

所述的电动燃油喷气推进器，其导流器5后部分的涵道机匣1内腔腔体与燃烧室7前段形成一扩张空腔。

所述的电动燃油喷气推进器，其燃烧室7为一类似“M”型剖面形状的内、外壁均开孔的燃烧室，燃烧室7前端面与内、外壁面圆滑过渡，气流沿着壁面流动损失小。

所述的电动燃油喷气推进器，其风扇轮毂3为一前端开孔的腔体，且腔体内壁周向布满螺旋散热肋片11，转动时这些肋片充当简易离心风机的功用；隔热罩6为一壁面开孔的锥形罩，对外转子直流电机2隔热。

所述的电动燃油喷气推进器，其气动燃油喷嘴环8为一整体喷油嘴，总体外形呈一类似圆柱环状，喷出的油雾在燃烧室7腔中呈环柱状。

本发明具有的优点：

1、相对于通常大型、中型、小型航空涡轮喷气发动机，本推进器省去了涡轮、涡轮导向器等热端部件，直接由电机驱动风扇工作，并省去了诸多油路及控制机构部件，使得其结构简单、体积小、重量轻，从而可以提高本推进器的推重比，降低了加工制作难度，提高了经济性。

2、与电动涵道风扇发动机相比，本发明的推进器能够在同等电能的供给下，增加30％～～60％的推力。

3、本电动燃油喷气推进器，振动小，噪音低，工作范围宽。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图

图2为本风扇轮毂3结构示意图(其中包括A-A和B-B剖面示意图)

图3为燃烧室7的结构示意图

图4为气动燃油喷嘴环结构截面示意图

图中：1涵道机匣 2外转子直流电机 3风扇轮毂4风扇叶片 5导流器 6隔热罩 7燃烧室 8气动燃油喷嘴环9输油管 10点火器 11螺旋散热肋片 12弯月形火焰稳定器

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的说明。

请参看附图所示，在图中，风扇叶片4固定在风扇轮毂3上，风扇轮毂3安装在外转子直流电机2外转子上，用三螺钉周向均布紧固。风扇轮毂3前端开类似漏斗型孔并且内腔采用螺旋散热肋片11，肋片采用长短叶片间隔布置(如附图2所示)，螺旋散热肋片11既能吸收外转子直流电机的热量，又能构成一简易的离心风机，在外转子直流电机2高速旋转时气流从风扇轮毂3前端开孔处吸入，流经肋片时将热量带走，然后从隔热罩6流出最后进入到燃烧室7参与燃烧。外转子直流电机2支座固定在导流器5的内支撑环前端，用螺栓拧紧固定。隔热罩固定在导流器5内支撑环的后端，导流器5呈锥型，罩面上开孔用于流通外转子直流电机2的冷却气流。导流器5的外环嵌在涵道机匣1的内壁上，既作为整个推进器的主承力部件，支承外转子直流电机高速旋转工作中的载荷，又对流经风扇叶片后的气流进行导流减速扩压成轴向向后流动的气流。涵道机匣1前端呈喇叭口状构成本推进器的进气道，方便气流流入。燃烧室7布置在涵道机匣1的中后部位，燃烧室7前端支承在涵道机匣1的内壁上，后端支承在涵道机匣1的后内壁上，导流器5后部分的涵道机匣1内腔腔体与燃烧室7外壁前段形成一扩张空腔，使气流流过导流器后在此扩张腔中继续减速扩压，更有利于在燃烧室7中参与燃烧。燃烧室7的前端部位安装一气动燃油喷嘴环8；弯月形火焰稳定器12布置在气动燃油喷嘴环8后面一定距离处，支承在燃烧室7的燃烧腔两壁面上，气流流过稳定器壁面时使其弯腔内形成低压区，使气流在弯腔后面形成气流回流区，油气混合气能在回流区稳定燃烧而不被吹走；点火器10安置在弯月形火焰稳定器12后端的气流回流区内；其中燃烧室7是类似“M”型剖面形状的内、外壁均开孔的燃烧室(如附图3所示)，气流经过燃烧室7前端时分成两股气流一股从燃烧室7外壁由孔进入燃烧室参与燃烧，另一股气流流经燃烧室7内壁由孔进入燃烧室参与燃烧；气动燃油喷嘴环8的气路与油路孔垂直相通，当燃油流入气动燃油喷嘴环8时被导流器5后端的较高压力的气流垂直切向吹散形成雾状油气混合气在燃烧室7内被点火器10点燃燃烧(如附图4所示)；点火器10采用电子脉冲点火器，当达到点火要求的时候，点火器10开关打开放出电火花引燃油气混合气；涵道机匣1的后端与燃烧室7的后端通道变小均呈收敛状，构成本推进器的尾喷口，这种收敛状形式有利于燃烧后的高温气流压力降低流速加快，产生更有效的推力。涵道机匣1的内壁面采用隔热涂层，降低燃烧室燃烧时向机匣内壁传递过来的热量，有利于保证涵道机匣1的结构强度及减少推进器温度对所装运载工具的影响。

本发明的电动燃油喷气推进器省去了通常大、中、小型航空发动机上所带有的专门的燃油泵及滑油润滑冷却***，从而可以提高本推进器的推重比，增强了其使用性能。

Claims

1.一种电动燃油喷气推进器，包括进气道、风扇、电机、导流器、燃烧室、尾喷管，其特征在于风扇叶片4固定在风扇轮毂3上，风扇轮毂3靠其内腔的螺旋散热肋片支承固定在外转子直流电机2转子上，所述电机2通过螺栓固定在导流器5内支撑环上；导流器5外环嵌在涵道机匣1内墙壁上；隔热罩安装在导流器5内支撑环后端；燃烧室7安装在涵道机匣1的中后端，燃烧室7前段支承在涵道机匣1内墙壁中间部位，燃烧室7后端支承在涵道机匣1内墙壁后端部位；燃烧室7前段安装一气动燃油喷嘴环8，气动燃油喷嘴环8与输油管9相通；输油管9穿过涵道机匣1与外油路相连接；弯月形火焰稳定器12布置在气动燃油喷嘴环8后面一定距离处，支承在燃烧室7的燃烧腔两壁面上；点火器10安置在弯月形火焰稳定器12后端一定距离处，穿过燃烧室7和涵道机匣1并固定在涵道机匣1外壁面。

2.根据权利要求1所述的电动燃油喷气推进器，其特征在于：该推进器的推力为1～50kg。

3.根据权利要求1所述的电动燃油喷气推进器，其特征在于：导流器5后部分的涵道机匣1内腔腔体与燃烧室7前段成一扩张空腔。

4.根据权利要求1、2所述的电动燃油喷气推进器，其特征在于：燃烧室7外形为类似“M”型剖面形状，而且前端面与内、外壁面圆滑过渡。

5.根据权利要求1所述的电动燃油喷气推进器，其特征在于：风扇轮毂3为一前端开孔的腔体，且腔体内壁周向布满螺旋散热肋片11，肋片为长短肋片，风扇轮毂3与螺旋散热肋片11是一整体。

6.根据权利要求1所述的电动燃油喷气推进器，其特征在于：隔热罩6为壁面开孔的锥形罩。

7.根据权利要求1所述的电动燃油喷气推进器，其特征在于：气动燃油喷嘴环8为一整体喷油嘴，总体外形为类似圆柱环状。