一种透平机及飞行器制造技术

本文提供一种透平机及飞行器。透平机包括：燃烧室；压气机和供油系统，压气机的出口与燃烧室的入口连通，供油系统的出口与燃烧室的供油口连通；驱动机构，与压气机传动连接，并设置成驱动压气机运转；供电系统，同驱动机构和供油系统电连接，设置成控制驱动机构运转和供油系统供油；涡轮机，与供电系统电连接，燃烧室的出口与涡轮机的入口连通，涡轮机设置成通过燃烧室输送的尾气进行驱动并向供电系统发电。压气机与驱动机构传动连接，驱动机构驱动压气机运转，涡轮机与压气机相互独立，涡轮机不驱动压气机，故透平机在设计时不再需要保证涡轮机与压气机受到的扭矩、振动等方面一致，因此压气机、涡轮机和供油系统的设计点相互匹配范围更宽。围更宽。围更宽。

【技术实现步骤摘要】
一种透平机及飞行器


[0001]本文涉及发动机设备技术，尤指一种透平机及飞行器。

技术介绍

[0002]相关技术提供了一种透平机，其压气机与涡轮机传动连接。透平机运转过程中，通过供油系统控制油流量，控制燃烧室内化学反应的当量比，改变燃烧室产生尾气的物性、涡轮机工况以及涡轮机所驱动的压气机状态，进而改变燃烧室新鲜空气供入量和增压状态，最终形成新的平衡。这种透平机，需要压气机、涡轮机和供油系统的设计点相互匹配，同时满足涡轮机与压气机受到的扭矩、振动等方面一致，因此设计点调节范围比较窄。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供了一种透平机，能够解决压气机、涡轮机和供油系统的设计点调节范围比较窄的问题。
[0004]本申请还提供了一种飞行器。
[0005]本专利技术实施例提供的透平机，包括：燃烧室；压气机和供油系统，所述压气机的出口与所述燃烧室的入口连通，所述供油系统的出口与所述燃烧室的供油口连通；驱动机构，与所述压气机传动连接，并设置成驱动所述压气机运转；供电系统，同所述驱动机构和所述供油系统电连接，设置成控制所述驱动机构运转和所述供油系统供油；涡轮机，与所述供电系统电连接，所述燃烧室的出口与所述涡轮机的入口连通，所述涡轮机设置成通过所述燃烧室输送的尾气进行驱动并向所述供电系统发电。
[0006]在一些示例性实施例中，所述燃烧室为连续旋转爆震燃烧室。
[0007]在一些示例性实施例中，所述连续旋转爆震燃烧室设有点火器。
[0008]在一些示例性实施例中，所述驱动机构为驱动电机。
[0009]在一些示例性实施例中，所述供电系统包括整流逆变器、储能装置和控制装置，所述供油系统、所述驱动机构、所述整流逆变器和所述储能装置均同所述控制装置电连接，所述涡轮机与所述整流逆变器电连接。
[0010]在一些示例性实施例中，所述储能装置为储能电池。
[0011]在一些示例性实施例中，所述燃烧室、所述压气机和所述驱动机构包括一一对应设置的多组，多个所述燃烧室的出口均与所述涡轮机的入口连通，多个所述燃烧室的供油口均与所述供油系统的出口连通。
[0012]在一些示例性实施例中，所述透平机还包括：传动机构，与所述涡轮机的输出轴传动连接，用于对外输出动力。
[0013]在一些示例性实施例中，所述传动机构为变速箱。
[0014]本专利技术实施例提出的飞行器，包括上述任一实施例所述的透平机。
[0015]本专利技术实施例提供的透平机，压气机与驱动机构传动连接，驱动机构驱动压气机运转，涡轮机与压气机相互独立，涡轮机不驱动压气机，故透平机在设计时不再需要保证涡
轮机与压气机受到的扭矩、振动等方面一致，因此压气机、涡轮机和供油系统的设计点相互匹配范围更宽，这样设计点调节范围也就更宽。
[0016]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
[0017]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0018]图1为一实施例所述的透平机的结构示意框图；
[0019]图2为另一实施例所述的透平机的结构示意框图；
[0020]图3为一些实施例所述的供电系统的结构示意框图。
[0021]其中，附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0022]100连续旋转爆震燃烧室，200压气机，300供油系统，400驱动机构，500涡轮机，600供电系统，610整流逆变器，620储能装置，630控制装置，700变速箱。
具体实施方式
[0023]本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0024]本专利技术实施例提供的透平机，如图1和图2所示，包括：燃烧室；压气机200和供油系统300，压气机200的出口与燃烧室的入口连通，供油系统300的出口与燃烧室的供油口连通；驱动机构400，驱动机构400与压气机200传动连接，并设置成驱动压气机200运转；供电系统600，供电系统600同驱动机构400和供油系统300电连接，并设置成控制驱动机构400启动和供油系统300供油；涡轮机500，涡轮机500与供电系统600电连接，燃烧室的出口与涡轮机500的入口连通，涡轮机500设置成通过燃烧室输送的尾气进行驱动并向供电系统600发电。
[0025]该透平机，压气机200与驱动机构400传动连接，驱动机构400驱动压气机200运转，涡轮机500与压气机200相互独立，涡轮机500不驱动压气机200，故透平机在设计时不再需要保证涡轮机500与压气机200受到的扭矩、振动等方面一致，因此压气机200、涡轮机500和供油系统300的设计点相互匹配范围更宽，这样设计点调节范围也就更宽。另外，该透平机为增程式结构，具有更优的能量密度和功率密度。
[0026]在一些实施例中，燃烧室为连续旋转爆震燃烧室100，连续旋转爆震燃烧室100设有点火器，点火器用于对连续旋转爆震燃烧室100内的燃料和助燃气体形成的燃气进行点火，点火后的燃气在连续旋转爆震燃烧室100进行旋转爆震燃烧。旋转爆震燃烧具有增压特性，火焰传播速度远，通常能达到数千米每秒，爆震燃烧熵增较少，化学能转化为机械能的效率更高，可以减少压气机200的级数，有利于简化透平机结构，提高透平机推重比。
[0027]在一些实施例中，驱动机构400为驱动电机。
[0028]驱动电机驱动压气机200进行空气增压，增压空气输送至连续旋转爆震燃烧室100与燃料掺混形成燃气，燃气点火后进行旋转爆震燃烧，产生的尾气驱动涡轮机500运转，涡轮机500同时向供电系统600发电。助燃气体为空气，涡轮机500为涡轮发电机。
[0029]在一些示例性实施例中，如图3所示，供电系统600包括整流逆变器610、储能装置620和控制装置630，供油系统300、驱动电机、整流逆变器610和储能装置620均同控制装置630电连接，涡轮机500与整流逆变器610电连接。涡轮机500发电产生的电能通过整流逆变器610进行处理后，一部分电能存储在储能装置620，另一部分用于驱动供油系统300和驱动电机运转。
[0030]在一些实施例中，储能装置620为储能电池，储能电池存储的电能还可用于对其他电气结构进行供电(还用于启动驱动电机)。储能电池为锂电池或蓄电池等。
[0031]由于取消了压气机200和涡轮机500之间的连接轴，因此燃烧室、压气机200和驱动电机可以设置为一一对应的多组，涡轮机500仅设置为一个，其中多个燃烧室的出口均与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透平机，其特征在于，包括：燃烧室；压气机和供油系统，所述压气机的出口与所述燃烧室的入口连通，所述供油系统的出口与所述燃烧室的供油口连通；驱动机构，与所述压气机传动连接，并设置成驱动所述压气机运转；供电系统，同所述驱动机构和所述供油系统电连接，设置成控制所述驱动机构运转和所述供油系统供油；涡轮机，与所述供电系统电连接，所述燃烧室的出口与所述涡轮机的入口连通，所述涡轮机设置成通过所述燃烧室输送的尾气进行驱动并向所述供电系统发电。2.根据权利要求1所述的透平机，其特征在于，所述燃烧室为连续旋转爆震燃烧室。3.根据权利要求2所述的透平机，其特征在于，所述连续旋转爆震燃烧室设有点火器。4.根据权利要求1所述的透平机，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机。5.根据权利要求1至4中任一项所述的透平机，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高宗永，董琨，史晓亮，霍纪晖，董天龙，
申请(专利权)人：清航空天北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：