串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统技术方案

本发明专利技术公开一种串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统，包括初级端头电机风扇组合体、同叶片数双出轴电机风扇组合体、若干不同叶片数双出轴电机风扇组合体、末级端头电机风扇组合体和发动机壳体，发动机壳体内设置有加速涵道，加速涵道两端分别设置有低压进气入口和高速喷流出口，初级端头电机风扇组合体对应设置在低压进气入口，末级端头电机风扇组合体对应设置在高速喷流出口；本发明专利技术针对发动机加速涵道中不同的气体密度、压力、温度状态，通过对每套加速单元设置不同的涡轮风扇输出功率、转速参数的方法，在提高加速单元的输出功率的同时解决了发动机整体输出功率最大化的问题。化的问题。化的问题。

【技术实现步骤摘要】
串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统


[0001]本专利技术涉及航空涡轮风扇发动机
，具体涉及一种串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统。

技术介绍

[0002]普通直升机、四旋翼无人机等驱动装置，一般为开放式单浆或者双螺旋浆旋翼系统。将开放式螺旋桨驱动系统串联设置在一个密封的加速涵道腔内，可提高发动机螺旋桨叶持续加压的性能，提升涡轮螺旋桨系统的推进效率，并可以保护发动机的涡轮风扇桨叶以及周围的物体不被高速桨叶的运转所划伤。
[0003]但是，若仅仅将多套共轴涡轮加速单元简单地串联布置在加速涵道内，由于气流在发动机涵道中，被串联其中的加速单元所逐渐压缩，随着加速涵道中每个段的压缩比不同，气体的温度状态也有所差异，故每套加速单元所受到的气流阻力并不相同，在该情况下仅通过简单串联无法在提高每级加速单元的输出功率的同时，保证发动机整体输出效率和推重比最大化。
[0004]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统，包括初级端头电机风扇组合体、同叶片数双出轴电机风扇组合体、若干不同叶片数双出轴电机风扇组合体、末级端头电机风扇组合体和发动机壳体，所述发动机壳体内设置有加速涵道，所述加速涵道两端分别设置有低压进气入口和高速喷流出口，所述初级端头电机风扇组合体、所述同叶片数双出轴电机风扇组合体、若干所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述末级端头电机风扇组合体在所述加速涵道内依次设置，所述初级端头电机风扇组合体对应设置在所述低压进气入口，所述末级端头电机风扇组合体对应设置在所述高速喷流出口。
[0006]较佳的，所述初级端头电机风扇组合体通过一个电机共轴连接一个涡轮风扇构成；所述同叶片数双出轴电机风扇组合体通过一个双出轴电机共轴连接两同叶片数的涡轮风扇构成；所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体通过一个双出轴电机共轴连接两个不同叶片数的涡轮风扇构成；所述末级端头电机风扇组合体通过一个涡轮风扇连接一个电机共轴构成。
[0007]较佳的，所述初级端头电机风扇组合体、所述同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述末级端头电机风扇组合体内的所述涡轮风扇均同轴设置。
[0008]较佳的，所述初级端头电机风扇组合体上的所述涡轮风扇和所述同叶片数双出轴电机风扇组合体上的一所述涡轮风扇对应设置；所述同叶片数双出轴电机风扇组合体上的另一所述涡轮风扇和与其相邻的所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体的一所述涡轮风
扇对应设置；所述末级端头电机风扇组合体上的所述涡轮风扇和与其相邻的所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体的一所述涡轮风扇对应设置。
[0009]较佳的，从所述低压进气入口到所述喷流出口，各所述涡轮风扇直径尺寸逐渐减小，同时所述加速涵道的直径也逐渐减小。
[0010]较佳的，从所述低压进气入口到所述喷流出口，各所述涡轮风扇的风扇桨叶数量逐渐增加。
[0011]较佳的，从所述低压进气入口到所述喷流出口，各所述涡轮风扇的桨叶宽度和面积逐渐增加。
[0012]较佳的，基于各所述加速涵道内的气压状况进行各所述涡轮风扇的转速和输出功率的调节。
[0013]较佳的，各所述加速涵道内均设置有气压传感器，所述气压传感器用于检测对应所述加速涵道位置处的气压状况。
[0014]较佳的，所述串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统还包括外部智能控制单元，所述外部智能控制单元同时与各所述气压传感器、所述初级端头电机风扇组合体、所述同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述末级端头电机风扇组合体连接。
[0015]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术针对发动机加速涵道中不同的气体密度、压力、温度状态，通过对每套加速单元设置不同的涡轮风扇输出功率、转速参数的方法，在提高加速单元的输出功率的同时解决了发动机整体输出功率最大化的问题。
附图说明
[0016]图1为所述串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统实施例一的结构视图；
[0017]图2为所述初级端头电机风扇组合体的结构视图；
[0018]图3为所述同叶片数双出轴电机风扇组合体的结构视图；
[0019]图4为所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体的结构视图；
[0020]图5为所述末级端头电机风扇组合体的结构视图；
[0021]图6为所述串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统实施例二的结构视图。
[0022]图中数字表示：
[0023]1‑
低压进气入口；2
‑
初级端头电机风扇组合体；3
‑
同叶片数双出轴电机风扇组合体；4
‑
第一不同叶片数双出轴电机风扇组合体；5
‑
第二不同叶片数双出轴电机风扇组合体；6
‑
末级端头电机风扇组合体；7
‑
高速喷流出口；8
‑
第一涡轮风扇；9
‑
第一电机；10
‑
第六涡轮风扇；11
‑
第二电机；12
‑
第二涡轮风扇；13
‑
第三涡轮风扇；14
‑
第一双出轴电机；15
‑
第四涡轮风扇；16
‑
第二双出轴电机；17
‑
第五涡轮风扇；18
‑
气压传感器。
具体实施方式
[0024]以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0025]实施例一
[0026]如图1所示，图1为所述串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统实施例一的结构视图；本专利技术所述串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统包括初级端头电机风扇组合体2、同叶片数双出轴电机风扇组合体3、若干不同叶片数双出轴电机风扇组合体、末级端头电机风扇组合体6和发动机壳体，所述发动机壳体内设置有加速涵道，所述加速涵道两端分别设置有低压进气入口1和高速喷流出口7，所述初级端头电机风扇组合体2、所述同叶片数双出轴电机风扇组合体3、若干所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述末级端头电机风扇组合体6在所述加速涵道内依次设置，所述初级端头电机风扇组合体2对应设置在所述低压进气入口1，所述末级端头电机风扇组合体6对应设置在所述高速喷流出口7。
[0027]具体的，在本实施例中，由一个所述初级端头电机风扇组合体2，连接一个所述同叶片数双出轴电机风扇组合体3，再连接一个第一不同叶片数双出轴电机风扇组合体4，再连接一个第二不同叶片数双出轴电机风扇组合体5，如此往复，最终连接一个所述末级端头电机风扇组合体6，以串联形式安装在所述加速涵道中，形成具备持续加速加压效能的共轴涡轮加速单元系统组件。这种共轴涡轮加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统，其特征在于，包括初级端头电机风扇组合体、同叶片数双出轴电机风扇组合体、若干不同叶片数双出轴电机风扇组合体、末级端头电机风扇组合体和发动机壳体，所述发动机壳体内设置有加速涵道，所述加速涵道两端分别设置有低压进气入口和高速喷流出口，所述初级端头电机风扇组合体、所述同叶片数双出轴电机风扇组合体、若干所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述末级端头电机风扇组合体在所述加速涵道内依次设置，所述初级端头电机风扇组合体对应设置在所述低压进气入口，所述末级端头电机风扇组合体对应设置在所述高速喷流出口。2.如权利要求1所述的串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统，其特征在于，所述初级端头电机风扇组合体通过一个电机共轴连接一个涡轮风扇构成；所述同叶片数双出轴电机风扇组合体通过一个双出轴电机共轴连接两同叶片数的涡轮风扇构成；所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体通过一个双出轴电机共轴连接两个不同叶片数的涡轮风扇构成；所述末级端头电机风扇组合体通过一个涡轮风扇连接一个电机共轴构成。3.如权利要求2所述的串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统，其特征在于，所述初级端头电机风扇组合体、所述同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述不同叶片数双出轴电机风扇组合体、所述末级端头电机风扇组合体内的所述涡轮风扇均同轴设置。4.如权利要求3所述的串联增压型电涡轮发动机双出轴电机涡轮风扇系统，其特征在于，所述初级端头电机风扇组合体上的所述涡轮风扇和所述同叶片数双出轴电机风扇组合体上的一所述涡轮风扇对应设置；所述同叶片数双出轴电机风...

【专利技术属性】
技术研发人员：程翔宇，黄鹏程，魏思源，朱伟林，吴后平，周杨，章杰，杨靖辉，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：