涡旋冷真空航空发动机制造技术

一种综合的高效的新一代航空发动机。包括有新型的三维涡旋力工作、热机涡旋冷真空激发真空能、热膨胀直接转换三维涡旋力做功等原理及其新型的航空发动机构造装置。具体地说：（１）三维涡旋力工作原理是流动气体与筒体内多片螺旋叶道之间进行着连续的、长时间、长距离的加速度，形成强大的旋转力矩和轴向推进力（压力或汲力）；（２）热机通过涡旋冷真空，以降低起端点为负压、真空、低温方式激发真空能，产生强大的高温、高压、高速气流，显著地提高热机工作热能效率；（３）热膨胀直接转为涡旋力做功，有效地提高热机的工作效率；（４）新型的航空发动机构件设计制造装置，提高航空发动机的工作效率。具有更高效、节能、强劲动力、低噪音、低红外特征、高热效率、高热功转换率、高工作安全系数、材料受力合理、生产制作维修方便、工作寿命长、操作灵活性强，适应各类不同航空器性能的要求。标志着是新一代航空发动机发展的方向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种综合的高效的新一代航空发动机。包括有充分符合流体力学的三 维涡旋力工作原理，有创新的热机涡旋冷激发真空能及三控制六程序原理、有新型的涡旋 热功直接转换原理，及其新型的构造装置。突破性地提高热机的热能效率(Ctl(传统热机热 能)+(;(涡旋热机真空热能))和热机工作效率、航空发动机工作效率。
技术介绍
航空发动机始于1913年法国雷恩 洛兰提出了冲压发动机设计并获得专利。1930 年英国弗兰克·惠特尔获得喷气发动机专利，11年后他设计的发动机首次飞行，成为涡轮 喷气发动机的鼻祖。二战后，随时间的推移，技术革新出现，不断满足了快速发展的亚音速 民航机，大型运输机和高速度、高灵活的战斗机等不同性能要求的航空器。由此，出现了许 许多多各种型号的涡轮(涡喷/涡扇)发动机。鉴于航空发动机制造的综合性、复杂性、苛 求性，这对航空发动机的设计、制造、安装提出了极高的要求，成为工业强国的一个重要标 志，一个国家的“名片”。我国的航空发动机起步晚，虽有足够的长进，但整体的关键技术缺少自主知识产 权，大多停留在抄袭、仿制、改进阶段上，总是落在人家的后面；加上现有传统的涡轮/涡扇 发动机由于其力学原理、热机效率、发动机构造均已达到极限，再难提高。这些因素一直是 制约中国航空工业发展的重要因素。中国航空事业迫切需要另辟蹊径，建立有一颗自主、优 异、独立、强劲“中国芯”的新一代航空发动机，快速发展我国的航空事业。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提出一种新型的、综合的、高效的、性能优异的航空发动机。其 中主要的有(1)充分符合流体力学(纳维-斯托克斯NS方程)原理产生三维涡旋力，转 为强劲的旋转力和推进力。(2)通过降低热机的起端点(真空、负压、低温)的涡旋冷真空 激发真空能原理，显著提高热机热能效率。(3)热膨胀以涡旋方式直接进行热功转换，有效 提高热机工作效率。(4)新型的航空发动机构件设计制造装置，提高航空发动机的工作效 率。具体地说，是通过三维涡旋力工作方式和三控制六程序方式进行涡旋汲气冷真空的冷 激发真空能、真空进气、吸气(混合燃油、空气)加压、燃烧爆炸热膨胀、热膨胀的涡旋直接 热功转换。实现热机显著的高热效率(QX传统热机热能)+(；(涡旋热机真空热能))(可达 85% )，热机独特的热工作效率，发动机的高效工作效率(可达190% )的卓越性能。本专利技术的三维涡旋航空发动机其特征有1、整体的综合工作理念。其特征在于所说的涡旋冷真空航空发动机的三维涡旋力 工作原理，热机的涡旋冷汲气激发真空能，及其三控制六程序方式，热膨胀的涡旋直接热功 转换，S卩(A)-(C)-(B)三个不同功能的机体，组成一个新一代型、综合的、高效的发动机整 体，即“三机一体”。2、三维涡旋力工作原理。其特征在于所说的涡旋冷真空航空发动机的三维涡旋力工作原理。其中有(A，B)机体，由旋转筒体与多片(奇数)弧形螺旋叶片组成封闭三维涡 旋多叶道，叶道在(主动或被动)旋转中，叶片与气流体之间产生连续的、长距离、长时间地 加速度，按(纳维-斯托克斯NS方程)力学规律，产生环向切向力、径向向心力、轴向推进 力，转化强大的旋转力矩和轴向的压力(推进力)或吸力。3、热机涡旋冷真空原理。其特征在于所说的涡旋冷真空航空发动机热机中的前端 (A)是涡旋、进气(混合燃油、空气)加压；中端(C)球形燃烧器的热膨胀以真空、负压、低 温为起端点，产生高热能效率的高温、高压、高速气流；后端(B)对进入的热膨胀气流以涡 旋热功交换转化为动能作功。其具有突破性的真空热机原理是(B)机在热膨胀涡旋做功 后自动转为涡旋冷真汲气，使(C)燃烧室达到低于热能“界变”值，即“压力(P。)，体积(V。)， 温度(T。)”，产生负值的“负压力(Pe)、真空度体积(Ve)、低温度(Te) ”，加大了热机起(Pmax) 终(Pe)点的差值，实现冷激发真空能，产生显著的热机热能效率(C)(涡旋冷真空热机热能)=C。(传统热机热能)+Ce (涡旋热机真空热能)4、热机涡旋冷激发真空中三控制六程序原理。其特征在于所说的涡旋冷真空航空 发动机，在(C)机体里设置可以电子系统自动的三控制进气、燃烧、排汲气，操控六个(a、 b、C、f、e、g、a)热机工作程序热机的爆炸燃烧(ab)、热膨胀涡旋热功转换(be)、排气(cf)、 涡旋真空汲气致冷(fe)、真空进气(eg)、涡旋进气(混合燃油、空气)加压(ga)，确保热机 的六程序工作的进行。5、符合静力学的传动构造和装置。其特征在于所说的涡旋冷真空航空发动机的综 合作用中，在(B)机体里有(1)、可灵活调整设置叶道长度、数量，调整升力/推力关系，即调整旋转力与轴向 力比例原理。(2)、改变主轴杆长度和环向传动旋转力方式，避开轴杆受力复杂和极端工作环境 的工作方式，具有受力合理，便于加工制作，增加主轴杆工作安全系数。(3)设置环尾舵，利用余热，余推力，可以操作控制转动环尾舵方向，灵活地调整飞 行态势，矢量飞行。本专利技术涡旋冷真空航空发动机的积极效果是1、充分符合旋转力学规律，具有热机和航空发动机最大的工作效率和最低的工作 阻力。以封闭的三维涡旋多叶道，使叶片与气流之间产生连续的、长距离、长时间的加速度， 直接产生三维涡旋强大的的旋转力和推进力(压力、吸力)，突破性地改革了传统涡旋(涡 喷/涡扇)二维(或近于二维)的叶片工作方式。也就是说，传统发动机的涡轮叶片是二 维性(或近于二维)，叶片与气流之间作用，具不连续性、时间少、距离短，加速度产生的力 相对较小；又由于涡轮/涡扇叶片间的工作不连续性产生离心力，成为发动机气流内阻力， 额外要消耗能源，降低工作效率，这是传统发动机动力学原理的不合理性受到制约。2、实现用涡旋冷真空原理激发真空能，产生显著的热机热能效率，有(Cd传统热 机热能)+Ce (涡旋热机真空热能))。目前，提高热机热效率的方式是增加前端进气压力和 改进机体，而前端增加进气压的有限制，改进机体是使加工制造愈来愈苛求很难达到，也就 是现有传统发动机制造已达到了极限。各国都在尝试新的具突破性的热机工作原理，都未 无达到原理设计和实用的要求。本专利技术采用降低热机前端起点，即热机的“界变值”以下， 即(压力(P。)、气体密度(V0)、温度(to))—(负压力(Pe)、真空气体密度(Ve)、低温度(te))4的方法，这是提高热机效率显著有效的、方法简便的具突破性措施。也就是说通过加大热机 起终端点的压力差、温度差、空气密度差，实现热机内部的激发真空能，产生显著的热机热 能效率。3、直接的涡旋热功转换，极大地提高了热功转换工作效率。目前，传统的热机产生 的热膨胀，大多采用线性压力方式，再通过其他工作部件转换为旋转功。显然，这种热功属 于非直接转换工作方式，零部件环节多，能源浪费极大，限制了热功转换热效率和发动机工 作效率的提高。而涡旋热功转换是很好地符合三维涡旋力原理，使热能于旋转做功中，利用 径向向心力作用自然地向中心聚集，降低热能，这种热功交换是顺其自然地进行，使热功直 接转换为旋转力和推进力作功。具有热功转换效率高，热机工作效率高，降低红外特征的特 点ο4、改革了传统发动机不符静力学的工作原理。如(1)、通过(B)机体叶道长度、数 量灵活地调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合的新一代航空发动机，包括新型的三维涡旋力工作原理，热机涡旋冷激发真空能原理、热膨胀直接转为涡旋力做功原理，及其新型的航空发动机构造装置，其特征在于所说的涡旋冷真空航空发动机的三维涡旋力工作原理及其热机的涡旋冷激发真空能，及其热膨胀进行的涡旋热功转换等三个不同功能机体，组成一个完整的、综合的发动机整体。即“三机一体”，或（Ａ）－（Ｃ）－（Ｂ）。

【技术特征摘要】
一种综合的新一代航空发动机，包括新型的三维涡旋力工作原理，热机涡旋冷激发真空能原理、热膨胀直接转为涡旋力做功原理，及其新型的航空发动机构造装置，其特征在于所说的涡旋冷真空航空发动机的三维涡旋力工作原理及其热机的涡旋冷激发真空能，及其热膨胀进行的涡旋热功转换等三个不同功能机体，组成一个完整的、综合的发动机整体。即“三机一体”，或(A) (C) (B)。2.根据权利要求1，所述的三维涡旋力工作原理，其特征在于所说的涡旋冷真空航空 发动机，其(A，B)机体由旋转筒体4，与多片(奇数)弧形螺旋叶片2，组成封闭三维涡旋叶 道3，叶道3在(主动或被动)旋转中，叶片与气流体之间产生连续的、长距离、长时间地加 速度，按力学规律产生环向切向力、径向向心力、轴向推进力，转化为强劲的旋转力矩和轴 向推进力(压力、或汲力、吸力)。3.根据权利要求1，所述的热机涡旋冷激发真空能原理，其特征在于所说的涡旋冷真 空航空发动机中的热机以负压力为起点，有效增加热膨胀的高温、高压、高热能气流，提高 热机热效率及涡旋直接热功转换，称其为涡旋冷真空热机工作原理，有前端(A) 4，是涡旋 进气(混合燃油、空气)加压；中端(C) 20，球形燃烧器；后端(B) 16，在热膨胀涡旋做功及排 气后转为涡旋冷真汲气，使(C)燃烧室达到低于热能“界变”值，即额定的“压力(P。)、体积 V0)、温度(T。)”，产生负值的“压力(Pe)、体积OQ、温度(Te) ”，加大了热机起终端的压力差， 实现激发真空能，产生超乎传统热机(Ctl (传统热机热能，熵...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪一平，
申请(专利权)人：汪一平，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]