本发明专利技术公开了一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，涉及飞行器技术领域，为解决现有飞行器在工作状态下存在着极大的冗余重量，且两套动力系统会占据大量空间，给飞行器设计带来负担和困难，降低飞行品质和性能的问题。进气道的通道内设置有压气机和燃气涡轮，压气机和燃气涡轮之间设有使高压气流与燃油掺混后燃烧的燃烧室，燃气涡轮后端设置有两个流路活门，用于控制涡轮后的燃气流路，两个流路活门的后端输出位置分别连接有尾喷管和动力涡轮。该涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，通过改变内流流路使得发动机可在涡轴及涡喷两种循环模式间连续切换，实现在只有一套动力系统的情况下就可切换飞行器的动力模式，从而满足特定工作环境下的需求。工作环境下的需求。工作环境下的需求。
【技术实现步骤摘要】
一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案
[0001]本专利技术涉及飞行器
，具体为一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案。
技术介绍
[0002]飞行器是由人类制造、能飞离地面、在空间飞行并由人来控制的在大气层内或大气层外空间飞行的器械飞行物，在大气层内飞行的称为航空器，飞行器的中零部件较多其中起到动力作用之一的是涡轴发动机及涡轮喷气发动机，涡轴发动机它是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机，涡轴发动机机体结构包括排气装置、涡轮、燃烧室、压气机、进气装置，而涡轮喷气发动机是一种涡轮发动机，特点是完全依赖燃气流产生推力，通常用作高速飞机的动力，油耗比涡轮风扇发动机高。
[0003]传统的涡喷和涡轴发动机只能在其设计结构状态下以一个固定的热力循环过程工作，而对于一种使用旋翼垂直起降、起飞后收起旋翼使用喷气推进平飞的新型飞行器来说，如果使用传统的动力系统，则至少需要两套至一套涡轴发动机用于给旋翼提供动力和一套涡喷发动机用于平飞时提供推力，这使得飞行器在两种工作状态下都存在着极大的冗余重量，且两套动力系统会占据大量空间，给飞行器设计带来负担和困难，降低飞行器的飞行品质和性能。
[0004]因此，针对上述问题提出一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，以解决上述
技术介绍
中提出现有飞行器在工作状态下存在着极大的冗余重量，且两套动力系统会占据大量空间，给飞行器设计带来负担和困难，降低飞行器的飞行品质和性能的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，包括进气道，所述进气道的通道内设置有压气机和燃气涡轮，所述压气机和燃气涡轮之间设有使高压气流与燃油掺混后燃烧的燃烧室，所述燃气涡轮后端设置有两个流路活门，用于控制涡轮后的燃气流路，两个所述流路活门的后端输出位置分别连接有尾喷管和动力涡轮，为涡轮轴涡轮提供循环模式间的连续切换功能。
[0007]通过采用上述技术方案，通过改变发动机后部内流流路来实现涡轴
‑
涡喷发动机的变循环工作，以满足新型飞行器对两种工作模式切换使用的需求。
[0008]进一步地，所述压气机和燃气涡轮的转子之间通过发动机传动轴连接，所述动力涡轮活动连接有功率输出轴，所述功率输出轴连接有减速器，所述动力涡轮和减速器的转子通过功率输出轴连接。
[0009]通过采用上述技术方案，压气机转子和燃气涡轮转子由发动机传动轴连接，动力涡轮转子和减速器由功率输出轴连接，燃气涡轮和动力涡轮间无机械连接，仅实现部件间的气动匹配。
[0010]进一步地，两个所述流路活门的上下设置有作动装置，为活门活动提供动力输出。
[0011]通过采用上述技术方案，流路活门由作动装置驱动，使活门可在位置
①
、
②
范围活动，如图1所示。
[0012]进一步地，所述活门位于一个流路活门内时发动机以涡轴模式工作，全部燃气流向动力涡轮，动力涡轮通过功率输出轴将轴功率输出至减速器。
[0013]通过上述技术方案，如图1所示，当活门位于位置
①
时，发动机以涡轴模式工作，全部燃气沿
ⅰ
方向流向动力涡轮，动力涡轮通过功率输出轴将轴功率输出至减速器，进而驱动旋翼或其他设备。
[0014]进一步地，所述活门位于另一个流路活门内时，发动机以涡喷模式工作，全部燃气流向尾喷管产生推力。
[0015]通过采用上述技术方案，如图1所示，压气机转子和燃气涡轮转子由发动机传动轴连接，动力涡轮转子和减速器由功率输出轴连接，燃气涡轮和动力涡轮间无机械连接，仅实现部件间的气动匹配。
[0016]进一步地，所述燃气涡轮和动力涡轮之间无机械连接，仅实现部件间的气动匹配。
[0017]通过采用上述技术方案，为整个循坏模式提供较好的稳定性。
[0018]进一步地，两个所述流路活门的活门切换活动为连续过程，因此动力涡轮与尾喷管处的气流在切换时是连续增加或减少的。
[0019]通过采用上述技术方案，保证了本专利技术在切换工作状态时不会突然损失全部的轴功率或推力，从而保证发动机各飞行器工作状态的平稳过渡。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]该涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，通过改变发动机后部内流流路，使得发动机可在涡轴及涡喷两种循环模式间连续切换，实现在只装备一套动力系统的情况下就可以切换飞行器的动力模式，从而满足特定工作环境下的需求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图。
[0023]图中：1、进气道；2、压气机；3、燃烧室；4、燃气涡轮；5、作动装置；6、流路活门；7、动力涡轮；8、尾喷管；9、减速器；10、发动机传动轴；11、功率输出轴。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]如图1所示，进气道1的通道内设置有压气机2和燃气涡轮4，压气机2和燃气涡轮4之间设有使高压气流与燃油掺混后燃烧的燃烧室3，燃气涡轮4后端设置有两个流路活门6，用于控制涡轮后的燃气流路，两个流路活门6的后端输出位置分别连接有尾喷管8和动力涡轮7，为涡轮轴涡轮提供循环模式间的连续切换功能，压气机2和燃气涡轮4的转子之间通过发动机传动轴10连接，动力涡轮7活动连接有功率输出轴11，功率输出轴11连接有减速器9，动力涡轮7和减速器9的转子通过功率输出轴11连接，两个流路活门6的上下设置有作动装
置5，为活门活动提供动力输出，活门位于一个流路活门6内时发动机以涡轴模式工作，全部燃气流向动力涡轮7，动力涡轮7通过功率输出轴11将轴功率输出至减速器9，活门位于另一个流路活门6内时，发动机以涡喷模式工作，全部燃气流向尾喷管8产生推力，燃气涡轮4和动力涡轮7之间无机械连接，仅实现部件间的气动匹配，两个流路活门6的活门切换活动为连续过程，因此动力涡轮7与尾喷管8处的气流在切换时是连续增加或减少的，通过改变发动机后部内流流路，使得发动机可在涡轴及涡喷两种循环模式间连续切换，实现在只装备一套动力系统的情况下就可以切换飞行器的动力模式，从而满足特定工作环境下的需要。
[0026]工作原理：工作时，气流经过进气道1进入压气机2增压，高压气体在燃烧室3内与燃油掺混后燃烧得到高温高压的燃气，燃气中的一部分能量在燃气涡轮4中消耗掉变为轴功驱动压气机2工作，燃气涡轮后有两个流路活门6用来控制涡轮后的燃气流路，两个流路活门6在设计状态下同步工作，流路活门6分别由作动装置5来驱动，流路活门6可在位置
①
、
②
范围活动，如图1所示，当流路活门6位于位置...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，包括进气道(1)，其特征在于：所述进气道(1)的通道内设置有压气机(2)和燃气涡轮(4)，所述压气机(2)和燃气涡轮(4)之间设有使高压气流与燃油掺混后燃烧的燃烧室(3)，所述燃气涡轮(4)后端设置有两个流路活门(6)，用于控制涡轮后的燃气流路，两个所述流路活门(6)的后端输出位置分别连接有尾喷管(8)和动力涡轮(7)，为涡轮轴涡轮提供循环模式间的连续切换功能。2.根据权利要求1所述的涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，其特征在于：所述压气机(2)和燃气涡轮(4)的转子之间通过发动机传动轴(10)连接，所述动力涡轮(7)活动连接有功率输出轴(11)，所述功率输出轴(11)连接有减速器(9)，所述动力涡轮(7)和减速器(9)的转子通过功率输出轴(11)连接。3.根据权利要求1所述的涡轮轴涡轮喷气变循环发动机方案，其特征在于：两个所述流路...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅鑫，柴希远，任玉锋，冯贻赟，夏楚滢，冯涛，黎治，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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