本发明专利技术公开了小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，涉及飞行器技术领域，解决现有发动机起动成功后，燃气吹转涡轮仍然与发动机主轴相连、不断消耗主轴功率的技术问题。飞行器的起动带转装置包括固定在尾喷管组件上的燃气吹转涡轮组件，燃气吹转涡轮组件包括固定在尾喷管组件上的燃气发生器、具有内燃气通道的导向器和具有外燃气通道的吹转涡轮；高温燃气经过内燃气通道和外燃气通道的转向偏折后，推动吹转涡轮与发动机涡轮轴向啮合并完成发动机涡轮带转；在吹转涡轮上设置有缺口。本发明专利技术在发动机起动成功后，借助发动机运行时的空气系统压差，可将本装置完全脱开，不影响发动机原有转子系统的功率平衡，降低动力损耗。力损耗。力损耗。
【技术实现步骤摘要】
小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器
[0001]本专利技术涉飞行器
，更具体的是涉及涡轮发动起动带传
技术介绍
[0002]小型涡轮发动机通常用于巡航导弹、靶机等飞行器。飞行器的发射方式除常规滑跑形式外，还有其它如弹射、火箭助推、空中投放等形式。而弹射、火箭助推、空中投放等发射方式则需要小型涡轮发动机空中进行点火。
[0003]基于飞行器的使用性能，这类发射方式都对小型涡轮发动机的起动时间要求短，且可靠性要求高。为满足以上应用特点的要求，小型涡轮发动机多采用增加专门的燃气吹转涡轮和相应的燃气发生器来实现快速可靠带转发动机转子，起动发动机的目的。该方式的突出特点是燃气起动功率大，带转转速高，可有效保证发动机的起动时间。缺点是需要单独设计传动结构或燃气吹转涡轮的安装结构，不仅需更改原有发动机结构方案，还造成体积和重量的增加；另外当发动机起动成功后，燃气吹转涡轮仍然与发动机主轴相连，后期燃气吹转涡轮仍不断消耗主轴功率、增大主轴负载；同时，还会导致燃气具有火药残留，降低起动次数。且这种方式下的吹转涡轮、燃气发生器因结构复杂、配合部位繁多，导致后期部件更换和维护困难。
[0004]对于具备空中起动和快速起动的小型涡轮发动机，燃气吹转涡轮的起动方式凭借其良好的带转性能和高可靠性仍是当前的首选方案，当前仍需保留其优点，对其继续简化结构、控制重量、优化性能，以提高使用便利性、降低维护难度并提升维护效率。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于：为了解决上述技术问题，本专利技术提供小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器。
[0006]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0007]一种飞行器，所述飞行器的涡轮发动机的起动带转装置采用如下结构。
[0008]起动带转装置，具体的为小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置，其包括固定在尾喷管组件上的用于起动发动机涡轮转动的燃气吹转涡轮组件，所述燃气吹转涡轮组件包括固定在尾喷管组件上的燃气发生器以及均位于燃气发生器和发动机涡轮之间的导向器和吹转涡轮，所述导向器上设置有内侧与燃气发生器的出气孔连通的内燃气通道，所述吹转涡轮的边缘部位设置有内侧与内燃气通道外侧连通的外燃气通道；
[0009]燃气发生器所产生的气体经过内燃气通道和外燃气通道的转向偏折后，推动吹转涡轮与发动机涡轮轴向啮合并完成发动机涡轮带转；
[0010]在吹转涡轮上沿着其外圆上靠近发动机涡轮的圆周线设置有缺口，吹转涡轮远离发动机涡轮一侧的空腔与尾喷管组件的喷口处的空间相通；
[0011]吹转涡轮的内环与发动机涡轮的轴端圆柱间隙配合。
[0012]进一步地，所述吹转涡轮的内环上涂覆磨耗涂层，所述磨耗涂层厚度大于吹转涡
轮与导向器的径向间隙。
[0013]进一步地，所述发动机涡轮和吹转涡轮相对的侧面分别有用于啮合的内凹斜面齿盘和外凸斜面齿盘。
[0014]进一步地，所述外凸斜面齿盘的斜面齿为三棱锥结构，其底面为直角三角形并与吹转涡轮侧面连接，其底面的长直角边指向吹转涡轮轴线，且其三棱锥顶角位于长直角边靠近直角的一侧。
[0015]进一步地，三棱锥顶角在吹转涡轮上的高度为h，将三棱锥顶角与底面的直角连接的斜线与吹转涡轮的轴线之间的夹角为α，内环与轴端圆柱的间隙值b，h*tanα＞1.5b。
[0016]进一步地，所述内燃气通道的子午通道型面与径向存在偏角，且在其远离外燃气通道的一侧设置有截流口；
[0017]所述外燃气通道的子午通道型面沿径向带偏转角。
[0018]进一步地，所述吹转涡轮包括第一端板、设置在第一端板靠近导向器一侧的外圆处的第二端板以及位于第一端板和第二端板之间并将其连接为一体的多个弧形叶片，相邻两个弧形叶片之间的相对面以及第一端板和第二端板位于此相邻两个弧形叶片之间的部位形成外燃气通道；
[0019]第一端板的内孔端向导向器延伸形成内环；
[0020]所述导向器位于内环的一侧，其外圆周面与外燃气通道的内侧相对。
[0021]进一步地，所述尾喷管组件包括套设在燃气发生器上的尾喷管内环、套设在尾喷管内环上的尾喷管外环以及将尾喷管内环和尾喷管外环固连的尾喷管支板，所述燃气发生器通过法兰组件与尾喷管内环连接，且法兰组件上设置有供气流流动的通口
[0022]进一步地，所述尾喷管支板中空，所述燃气发生器的点火线缆的点火端穿过尾喷管支板的中空后插入燃气发生器的点火腔中。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]1.本专利技术小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，可为小型涡轮发动机提供点火前所需的转速，本专利技术不更改原有结构布局和外廓尺寸，仅在发动机需要带转起动时，将吹转涡轮与发动机涡轮啮合，使其嵌入工作；且其可通过燃气动力进行吹转涡轮轴向移动，实现其与发动机涡轮啮合，顺利完成带转作业；同时吹转涡轮与发动机涡轮为间隙配合，无需其他工具，吹转涡轮可直接拆卸，在维护更换时不需要拆卸发动机核心部件，提高了维护便利性和高效性；而发动机起动成功后，借助发动机运行时的空气系统压差，可将本装置完全脱开，不影响发动机原有转子系统的功率平衡，降低动力损耗；
[0025]2.本专利技术小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，面齿盘的形式对发动机涡轮的影响小，仅需在原强度裕度充足的部位增加内凹齿面，无需更改转子轮盘型面；吹转涡轮与发动机涡轮可通过该齿盘根据转速差实现啮合与脱开；
[0026]3.本专利技术小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，斜面齿依次布置周向倾斜齿面和平行轴线方向的齿面，发动机涡轮对应设置形状相同的齿槽，其中平行轴线方向的齿槽面保证驱动带转的力施加，周向倾斜齿槽面保证起动成功后吹转涡轮顺利脱开；
[0027]4.本专利技术小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，截流口的设置可以将流体进行增速，以使排出的流体具有更大的动量，便于通过吹转涡轮带动发动机涡轮
转动。吹转涡轮导向器上的内燃气通道和吹转涡轮上的外燃气通道基于自身的子午通道型面沿径向有偏转角，以便于改变气流沿径向的动量变化从而获取吹转涡轮需要啮合时的轴向力分量和带转所需的气动力；
[0028]5.本专利技术小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，燃气发生器采用法兰盘螺栓拧紧安装，便于拆装，提升前期装配便利性和后期维护快速性；
[0029]6.本专利技术小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置及其飞行器，磨耗涂层的设置，不仅能进一步地控制配合间隙；同时，在发动机起动成功后，能有效避免吹转涡轮与发动机转子持续磨损，改善发动机转子工况，提升本专利技术使用寿命。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术的纵截面示意图；
[0032]图3是内环与轴端圆柱的配合示意图；
[0033]图4是导向器和吹转涡轮的配合示意图；
[0034]图5是图4的侧视图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置，包括固定在尾喷管组件上的用于起动发动机涡轮(1)转动的燃气吹转涡轮组件，其特征在于，所述燃气吹转涡轮组件包括固定在尾喷管组件上的燃气发生器(5)以及均位于燃气发生器(5)和发动机涡轮(1)之间的导向器(8)和吹转涡轮(9)，所述导向器(8)上设置有内侧与燃气发生器(5)的出气孔(15)连通的内燃气通道(13)，所述吹转涡轮(9)的边缘部位设置有内侧与内燃气通道(13)外侧连通的外燃气通道(12)；燃气发生器(5)所产生的气体经过内燃气通道(13)和外燃气通道(12)的转向偏折后，推动吹转涡轮(9)与发动机涡轮(1)轴向啮合并完成发动机涡轮(1)带转；在吹转涡轮(9)上沿着其外圆上靠近发动机涡轮(1)的圆周线设置有缺口(11)，吹转涡轮(9)远离发动机涡轮(1)一侧的空腔与尾喷管组件的喷口处的空间相通；吹转涡轮(9)的内环(16)与发动机涡轮(1)的轴端圆柱(17)间隙配合。2.根据权利要求1所述的小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置，其特征在于，所述吹转涡轮(9)的内环(16)上涂覆磨耗涂层(10)，所述磨耗涂层(10)厚度大于吹转涡轮(9)与导向器(8)的径向间隙。3.根据权利要求1所述的小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置，其特征在于，所述发动机涡轮(1)和吹转涡轮(9)相对的侧面分别有用于啮合的内凹斜面齿盘和外凸斜面齿盘。4.根据权利要求3所述的小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置，其特征在于，所述外凸斜面齿盘的斜面齿(14)为三棱锥结构，其底面为直角三角形并与吹转涡轮(9)侧面连接，其底面的长直角边指向吹转涡轮(9)轴线，且其三棱锥顶角位于长直角边靠近直角的一侧。5.根据权利要求4所述的小型涡轮发动机的可嵌入式起动带转装置，其特征在于，三棱锥顶角在吹转涡轮(9)上的高度为h，将三棱锥顶角与底面的直角...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟春潮，刘驰，熊杰，贺小飞，邓延波，李吉祥，张彪，伍兵，
申请(专利权)人：四川航天中天动力装备有限责任公司，
类型：发明
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