一种直升机喷气旋翼动力系统的制作方法

1.本实用新型涉及航空飞行器动力技术领域，特别是涉及一种直升机喷气旋翼动力系统。


背景技术：

2.自转直升机相比传统直升机具有良好的高速、高效和安全性，是目前和未来直升机的新的发展方向，其对动力系统也有独特要求：在垂直起降和悬停时，需要翼尖喷气驱动旋翼；在前飞时，旋翼自转以适应高速飞行。
3.本实用新型旨在研究一种带增压涡轮增压燃气发生器的直升机翼尖喷气动力系统可以巧妙的利用发动机自带的增压涡轮增压器作为燃气发生器，在垂直起降时用于翼尖喷气驱动旋翼，既克服了其他驱动方式会产生扭矩，需要尾桨平衡的问题，也能保证在旋翼驱动与自转过渡时平稳，同时结构简单，动力系统功重比高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种直升机喷气旋翼动力系统，以解决上述背景技术中直升机对动力系统的独特要求。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种直升机喷气旋翼动力系统，包括内燃机、增压涡轮、离心压气机、翼尖喷气旋翼，所述内燃机的高温高速燃气经所述增压涡轮通入所述离心压气机中，所述离心压气机的出气口与第一电磁换向阀的进口端相连通，所述第一电磁换向阀的两个出口端分别与所述内燃机和所述翼尖喷气旋翼相连通，所述增压涡轮的出气口与第二电磁换向阀的进口端相连通，所述第二电磁换向阀的两个出口端分别与排气口和所述翼尖喷气旋翼相连通。
6.优选的，所述离心压气机设置有用于进气增压的进气口。
7.优选的，所述内燃机带有增压涡轮增压器。
8.优选的，所述增压涡轮上设置有驱动轴，所述驱动轴与螺旋桨相连接。
9.因此，本实用新型采用上述结构的一种直升机喷气旋翼动力系统，具有以下有益效果：
10.1、针对自转直升机垂直起飞所需功率较大而水平前飞所需功率较小，且旋翼转动不能产生扭矩的问题，可以按水平飞行要求选择较小功率发动机，在起飞时同时利用增压涡轮增压产生燃气对翼尖喷气驱动，使得飞机动力系统可以更为轻巧且不产生扭矩，提高动力系统的功重比。
11.2、使经过增压涡轮膨胀后仍有较高压力和温度的尾气也引至翼尖喷气，共同驱动旋翼产生升力，提高了能量利用率。
12.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
13.图1是本实用新型一种直升机喷气旋翼动力系统实施例的结构示意图；
14.图2是本实用新型一种直升机喷气旋翼动力系统实施例的典型喷气旋翼系统示意图。
15.图3是本实用新型一种直升机喷气旋翼动力系统实施例的翼尖喷气旋翼结构示意图；
16.图中：1、内燃机；2、增压涡轮；3、离心压气机；4、排气口；5、进气口；6、翼尖喷气旋翼；7、第二电磁换向阀；8、第一电磁换向阀；9、驱动轴。
具体实施方式
17.以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
18.除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
19.下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。如图1、3所示，一种直升机喷气旋翼动力系统，包括内燃机1、增压涡轮2、离心压气机3、翼尖喷气旋翼6，内燃机1带有增压涡轮2增压器，内燃机1的高温高速燃气经增压涡轮2通入离心压气机3中，离心压气机3设置有用于进气增压的进气口5，离心压气机3的出气口与第一电磁换向阀8的进口端相连通，第一电磁换向阀8的两个出口端分别与内燃机1和翼尖喷气旋翼6的相连通，增压涡轮2的出气口与第二电磁换向阀7的进口端相连通，第二电磁换向阀7的两个出口端分别与排气口4和翼尖喷气旋翼6相连通。增压涡轮2上设置有驱动轴9，驱动轴9与螺旋桨相连接。如图2所示为典型喷气旋翼系统的结构图，一种直升机喷气旋翼系统的控制结构，包括泻流喷口、主轴管道、桨叶管道、旋翼和翼尖，喷流从内燃机1和增压涡轮2尾喷口进入主轴管道，在桨毂处经y形管道分成两股分别进入旋转的桨叶管道，然后在翼尖喷气旋翼6喷口处高速喷出产生反作用力驱动旋翼旋转，泻流喷口可防止反压太大而导致发动机喘振。
20.本实用新型的具体实施过程为：当旋翼机正常飞行时，旋翼自转产生升力，驱动轴9带动推进螺旋桨产生推力，离心压气机3压缩空气进入内燃机1，内燃机1处于增压涡轮2增压工作模式。
21.当旋翼起飞时，飞机所需的功率较大，需要翼尖喷气驱动旋翼6，以产生足够的升力，此时增压涡轮2吸收来自内燃机1的高温高速燃气能量驱动离心压气机3运行，同时离心压气机3通过进气口5增压，最后产生的高压气体通过第一电磁换向阀8通向翼尖喷气旋翼6，燃烧产生能量为翼尖喷气提供驱动，大幅度提高整个动力系统的功率且不产生旋翼旋转扭矩，也可通过第一电磁换向阀8将高压气体通入内燃机1中，实现其增压进气，提高内燃机1的功率和效率；增压涡轮2产生的废气经其出气口排出，第二电磁换向阀7可以将废气通过
排气口4排出，也可以将废气通入翼尖喷气旋翼6，为翼尖喷气旋翼6提供动力。
22.因此，本实用新型采用上述结构的一种直升机喷气旋翼动力系统，起飞时利用增压涡轮增压产生燃气对翼尖喷气驱动，同时仍有较高压力和温度的尾气也引至翼尖喷气，共同驱动旋翼产生升力，使得飞机动力系统轻巧且不产生扭矩，提高动力系统的功重比和能量利用率。
23.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种直升机喷气旋翼动力系统，其特征在于：包括内燃机、增压涡轮、离心压气机、翼尖喷气旋翼，所述内燃机的高温高速燃气经所述增压涡轮通入所述离心压气机中，所述离心压气机的出气口与第一电磁换向阀的进口端相连通，所述第一电磁换向阀的两个出口端分别与所述内燃机和所述翼尖喷气旋翼相连通，所述增压涡轮的出气口与第二电磁换向阀的进口端相连通，所述第二电磁换向阀的两个出口端分别与排气口和所述翼尖喷气旋翼相连通。2.根据权利要求1所述的一种直升机喷气旋翼动力系统，其特征在于：所述离心压气机设置有用于进气增压的进气口。3.根据权利要求1所述的一种直升机喷气旋翼动力系统，其特征在于：所述内燃机带有涡轮增压器。4.根据权利要求1所述的一种直升机喷气旋翼动力系统，其特征在于：所述增压涡轮上设置有驱动轴，所述驱动轴与螺旋桨相连接。

技术总结
本实用新型公开了一种直升机喷气旋翼动力系统，包括内燃机、增压涡轮、离心压气机、翼尖喷气旋翼，内燃机的高温高速燃气经增压涡轮通入离心压气机中，离心压气机的出气口与第一电磁换向阀的进口端相连通，第一电磁换向阀的两个出口端分别与内燃机和翼尖喷气旋翼相连通，增压涡轮的出气口与第二电磁换向阀的进口端相连通，第二电磁换向阀的两个出口端分别与排气口和翼尖喷气旋翼相连通。本实用新型采用上述结构的一种直升机喷气旋翼动力系统，利用涡轮增压产生燃气对翼尖喷气驱动，同时仍有较高压力和温度的尾气也引至翼尖喷气，共同驱动旋翼产生升力，使得飞机动力系统轻巧且不产生扭矩，提高动力系统的功重比和能量利用率。提高动力系统的功重比和能量利用率。提高动力系统的功重比和能量利用率。


技术研发人员：程婷 卢书君 蒋安常 封寓 吴锦武 冯卓凡 王云 杨蓓
受保护的技术使用者：中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司
技术研发日：2022.05.20
技术公布日：2022/7/29