一种发动机用水泵、航空发动机和飞行器的制作方法

本发明涉及航空航天，尤其涉及一种发动机用水泵、航空发动机和飞行器。

背景技术：

1、现阶段发动机使用的水泵均是单裕度的水泵，当水泵的单一驱动力来源断，水泵将无法正常工作，发动机水温会迅速攀升，最终导致，发动机因水温高拉缸，报废，飞行器最终均会失去动力来源。双余度驱动源能够解决上述问题，但双余度的驱动源结构复杂，浪费能量。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种发动机用水泵、航空发动机和飞行器，用以解决现有的单余度驱动导致水泵安全性不足、气动驱动装置利用外部动力结构复杂，造成能量浪费，以及气体驱动装置排出的气体进入发动机后稳压不足，影响发动机安全的问题之一。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明的第一个方面，提供一种发动机用水泵，包括：

4、水泵本体，包括叶轮和转轴，所述叶轮设置于所述转轴上并绕所述转轴旋转；

5、驱动装置，包括电动驱动装置和气动驱动装置；所述电动驱动装置包括电机，所述电机具有电机输出轴；所述气动驱动装置包括扇叶和旋转轴，所述扇叶设置于所述旋转轴上，并能绕所述旋转轴旋转；

6、其中，所述电机的输出轴与所述旋转轴之间设置有超越离合器轴承；所述电机的输出轴和所述旋转轴均与所述转轴连接，所述电机的输出轴、所述转轴和所述旋转轴同轴线设置。

7、进一步地，所述气动驱动装置还包括壳体，所述扇叶设置有多个，所述扇叶设置于所述壳体内部。

8、进一步地，所述气动驱动装置还包括气动组件，所述气动组件用于驱动所述扇叶旋转。

9、进一步地，所述气动组件包括进气管和排气管；所述进气管和所述排气管的端部均伸入所述壳体的侧壁。

10、进一步地，所述进气管的开口朝向所述扇叶靠近所述壳体边缘的端部，并位于所述端部的下部区域；所述排气管的开口朝向所述扇叶靠近所述壳体边缘的端部，并位于所述端部的上部区域。

11、进一步地，所述进气管的开口倾斜设置，所述开口方向朝向所述扇叶。

12、进一步地，所述进气管和所述排气管设置有多个，多个所述进气管和多个所述排气管间隔设置。

13、进一步地，所述进气管和所述排气管的数量均与所述扇叶的数量相同。

14、本发明的第二个方面，提供一种航空发动机，包括增压器、发动机进气歧管和所述的发动机用水泵；

15、所述气动驱动装置的进气端与所述增压器相连通，所述气动驱动装置的排气端与所述发动机进气歧管相连通。

16、本发明的第三个方面，提供一种飞行器，包括所述的航空发动机。

17、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

18、1、为了解决单余度水泵导致的安全度低的问题，本发明的水泵设置双余度驱动装置，电机故障时，气动驱动装置驱动转轴旋转；超越离合器轴承设置于电机的输出轴与旋转轴之间，负责单向传递动力，扇叶转动带动旋转轴转动，旋转轴带动转轴和叶轮转动，此时电机转轴不转动，节省电机的电力资源。

19、2、本发明中将扇叶设计为弧形结构，进气管的开口设置在扇叶近壳体边缘的下部，使高压气体从扇叶的根部或中下部切向冲击扇叶弧面，将排气管的开口设置在扇叶近壳体边缘的上部，利用弧形曲面引导气流平滑转向，减少了气流在扇叶表面的分离和涡流损失，使扇叶获得更大的气动驱动力矩，提高了气动驱动装置的能量转换效率，并降低了气动噪声。

20、3、本发明中进气管开口倾斜设置且朝向扇叶，能够引导高压气体沿扇叶旋转方向的切向切入，减小了进气冲击损失和流动阻力，提高了进气有效流量；同时切向进气使气体更平顺地贴合扇叶表面流动，减少了气流分离和湍流强度，从而降低了进气噪声，并进一步增强了气动扭矩的平顺性。

21、4、本发明中进气管和排气管的数量均与扇叶数量相同，可使每一片扇叶对应独立的进气口和排气口，从而使各扇叶在周向位置上获得相同的气动冲击力和相同的排气通畅度，实现扇叶组整体的动平衡和气动力矩均衡，消除了因受力不均引发的周期性振动和噪声，延长了扇叶和旋转轴的使用寿命，同时提高了气动驱动效率的稳定性。

22、5、本发明的气动驱动装置的进气端与发动机的增压器相连通，以从增压中冷后的气体中分流出一小部分气体作为气动驱动力；气动驱动装置的排气端与发动机的进气歧管相连通，以将排出后的气体通入发动机进气歧管循环使用，充分利用分流气体的剩余压力能，减少能量浪费。

23、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

1.一种发动机用水泵，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发动机用水泵，其特征在于，所述气动驱动装置（3）还包括壳体（33），所述扇叶（32）设置有多个，多个所述扇叶（32）设置于所述壳体（33）内部。

3.根据权利要求2所述的发动机用水泵，其特征在于，所述气动驱动装置（3）还包括气动组件（34），所述气动组件（34）用于驱动所述扇叶（32）旋转。

4.根据权利要求3所述的发动机用水泵，其特征在于，所述气动组件（34）包括进气管（341）和排气管（342），所述进气管（341）和所述排气管（342）的端部均伸入所述壳体（33）的侧壁。

5.根据权利要求4所述的发动机用水泵，其特征在于，所述进气管（341）的开口朝向所述扇叶（32）靠近所述壳体（33）边缘的端部，并位于所述端部的下部区域；所述排气管（342）的开口朝向所述扇叶（32）靠近所述壳体（33）边缘的端部，并位于所述端部的上部区域。

6.根据权利要求5所述的发动机用水泵，其特征在于，所述进气管（341）的开口倾斜设置，所述开口方向朝向所述扇叶（32）。

7.根据权利要求4-6任一项所述的发动机用水泵，其特征在于，所述进气管（341）和所述排气管（342）设置有多个，多个所述进气管（341）和多个所述排气管（342）间隔设置。

8.根据权利要求7所述的发动机用水泵，其特征在于，所述进气管（341）和所述排气管（342）的数量均与所述扇叶（32）的数量相同。

9.一种航空发动机，其特征在于，包括增压器、发动机进气歧管和权利要求1-8任一所述的发动机用水泵；

10.一种飞行器，其特征在于，包括权利要求9所述的航空发动机。