【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机设计领域,尤其是涡轴发动机进气系统。
技术介绍
我国是世界上沙漠面积最大的国家之一,沙漠呈一条弧形带绵亘于西北、华北和东北的土地上,这一弧形沙漠带南北宽600km,东西长4000km,再加上藏北高原的荒漠地区,沙漠面积达149万平方公里,占国土面积的15.5%。由于直升机起降便捷,对机场环境要求相对较低,而且可以空中悬停,特别适合上述环境中军民用救援、补给、灭火等工作,然而沙漠化地区的尘砂环境对直升机及其动力系统(涡轴发动机)的工作效率和使用寿命均带来了极大的危害。吸入的尘砂撞击高速旋转的发动机工作叶片,大颗粒的砂石甚至可以直接打坏叶片,小颗粒的尘砂则会对叶片的型面形成磨蚀,使压气机效率降低。更为严重的是,尘砂会堵塞涡轮工作叶片中细小的冷却通道,使涡轮叶片超温甚至烧毁。一部分尘砂还会在涡轮轴的内表面沉积,使发动机振动值突增。越战期间,美国CH-54直升机在发动机入口加装简易的过滤网之后,其发动机平均翻修寿命由原来的80h提升到800h。为此,改善发动机进气系统排除异物的能力对涡轴发动机的寿命有着极为显著的积极影响,必须在我国的新一代涡轴发动机上采用。早期的工程实践中,广泛采用阻拦式过滤网作为进气系统中防砂防尘的手段,但是随着时间的推移,粘附在过滤网上的尘砂和外来物越积越多,发动机入口很容易被这些外来物堵塞,使得气流很难被吸入发动机,流动阻力也显著增加,因此过滤器需要经常进行清洗和维护,消耗的人力物力很大。后来,美国波音公司在其研制的T700发动机中创新性地设计了一种新型的进气装置,通过将流道弯曲,利用砂粒惯性大的原理将砂粒甩出流道 ...
【技术保护点】
一种涡轴发动机进气装置,其特征在于:包括中心体组件、劈尖组件以及机匣组件;所述中心体组件包括环形气室(3)、自环形气室(3)向前延伸的中心体前段(4)、自环形气室(3)向后延伸的中心体后段(5);所述机匣组件包括围绕中心体组件的外筒(13)及位于外筒前沿的唇口段(12);所述劈尖组件包括围绕中心体后段(5)设置的劈尖内筒(8)、围绕劈尖内筒(8)的劈尖外筒(9)、位于劈尖内筒(8)及劈尖外筒(9)之间的劈尖(10)、驱动劈尖(10)向环形气室(3)方向前进或者后退远离环形气室(3)的驱动装置(11);所述环形气室(3)的直径大于中心体前段(4)及中心体后段(5)的直径;所述中心体组件与外筒之间形成第一流道(31);所述劈尖组件与中心体后段之间形成与第一流道连通的第二流道(32)。
【技术特征摘要】
1.一种涡轴发动机进气装置,其特征在于:包括中心体组件、劈尖组件以及机匣组件;所述中心体组件包括环形气室(3)、自环形气室(3)向前延伸的中心体前段(4)、自环形气室(3)向后延伸的中心体后段(5);所述机匣组件包括围绕中心体组件的外筒(13)及位于外筒前沿的唇口段(12);所述劈尖组件包括围绕中心体后段(5)设置的劈尖内筒(8)、围绕劈尖内筒(8)的劈尖外筒(9)、位于劈尖内筒(8)及劈尖外筒(9)之间的劈尖(10)、驱动劈尖(10)向环形气室(3)方向前进或者后退远离环形气室(3)的驱动装置(11);所述环形气室(3)的直径大于中心体前段(4)及中心体后段(5)的直径;所述中心体组件与外筒之间形成第一流道(31);所述劈尖组件与中心体后段之间形成与第一流道连通的第二流道(32)。2.根据权利要求1所述的涡轴发动机进气装置,其特征在于:所述劈尖(10)的前端始终伸出于劈尖内筒(8),并在第一位置及第二位置之间往复运动,当劈尖(10)位于第一位置时,劈尖(10)位于原位;劈尖(10)位于第二位置时,劈尖(10)在驱动装置(11)向前的推动下向前移动至靠近环形气室(3)的位置;劈尖(10)的下表面为向外凸出的弧面,且劈尖内筒(8)的内表面也为弧面,而当劈尖位(10)于第一位置时,劈尖(10)的下表面与劈尖内筒(8)的内表面形成连贯的弧面。3.根据权利要求1或2所述的涡轴发动机进气装置,其特征在于:所述劈尖组件还包括围绕在劈尖(10)外围的密封气圈(23)、连接密封气圈(23)的导管(24)以及连接导管(24)的充放气装置(26);所述密封气圈(23)的上端抵靠劈尖外筒(9),密封气圈(23)的下端抵靠劈尖内筒(8);密封气圈(23)充气后同时与劈尖内筒(8)、劈尖外筒(9)形成密封。4.根据权利要求1所述的涡轴发动机进气装置,其特征在于:所述环形气室包括环形金属框架(14)、包裹在金属框架(14)外侧的可变形柔性外壳(15)及连接可变形柔性外壳(15)并对可变形柔性外壳充放气的充放气装置(18)。5.根据权利要求4所述的涡轴发动机进气装置,其特征在于:所述环形金属框架(14)上每90°方向开有一通气孔(16),在每一个气孔的位置上可变形柔性外壳(15)对应开有一充气嘴,通过五通导管(17)与充放气装置(18)相连。6.根据权利要求4所述的涡轴发动机进气装置,其特征在于:所述外筒(13)在可变形柔性外壳(15)外侧的部分...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭慧俊,凌棫,陈昊,孙姝,黄河峡,张悦,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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