一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，包括機(jī)身、進(jìn)氣口、渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)翼、尾翼，渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括風(fēng)扇、內(nèi)涵道、外涵道、兩前氣腔、兩尾氣腔和四個(gè)矢量噴管，風(fēng)扇位于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最前端且與內(nèi)涵道前端、兩前氣腔相連通，內(nèi)涵道位于中間而兩前氣腔對(duì)稱位于兩側(cè)，兩尾氣腔對(duì)稱布置于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)尾部?jī)蓚?cè)且與內(nèi)涵道后端連通，外涵道位于內(nèi)涵道兩側(cè)并分別連通同側(cè)的前氣腔和尾氣腔，四個(gè)矢量噴管分別與各氣腔相連實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向噴氣。該飛機(jī)采用風(fēng)扇進(jìn)氣和發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣混合的新型排氣方式，改善了高油耗、高溫后燃?xì)馄茐暮侥讣装逡约皺C(jī)場(chǎng)地坪和跑道的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
_種單滿扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種飛機(jī)，特別涉及一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]著名的“鷂”式飛機(jī)是一種可垂直、短距起落的噴氣式飛機(jī)，如圖1和圖2所示，“鷂”式飛機(jī)100’最重要的部分即是機(jī)身內(nèi)部的“飛馬”式渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)I’，針對(duì)垂直、短距起落的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)除了包括渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)所必備的風(fēng)扇11’、壓氣機(jī)12’、燃燒室13’、渦輪組合14’夕卜，還包括4個(gè)可換向的矢量噴管，其中包括2個(gè)前矢量噴管15’和2個(gè)后矢量噴管16’，可用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)既提供升力又提供推力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、短距離起落性能好。
[0003]但是，“鷂”式飛機(jī)的“飛馬”發(fā)動(dòng)機(jī)，4個(gè)矢量噴管中的2個(gè)前矢量噴管15’連接著外涵道17’是低溫氣流口，而2個(gè)后矢量噴管16’連接著內(nèi)涵道18’是高溫氣流口，高溫氣流口極高的溫度容易導(dǎo)致燒蝕航母甲板或機(jī)場(chǎng)地坪;同時(shí)“飛馬”發(fā)動(dòng)機(jī)后端采用耗油尾噴燃?xì)獾母邿岱绞剑加蛽p耗較大，航程、載重、機(jī)動(dòng)性方面難以兼得。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，該飛機(jī)采用風(fēng)扇進(jìn)氣和發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣混合的新型排氣方式，改善了高油耗、高溫后燃?xì)馄茐暮侥讣装逡约皺C(jī)場(chǎng)地坪和跑道的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身前段兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口，所述機(jī)身中段內(nèi)部設(shè)有渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，所述機(jī)身兩側(cè)設(shè)有機(jī)翼，所述機(jī)身尾部設(shè)有尾翼，所述渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括風(fēng)扇、內(nèi)涵道、外涵道、兩前氣腔、兩尾氣腔和四個(gè)矢量噴管，所述風(fēng)扇位于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最前端且與內(nèi)涵道前端、兩前氣腔相連通，所述內(nèi)涵道位于中間而所述兩前氣腔對(duì)稱位于兩側(cè)，所述兩尾氣腔對(duì)稱布置于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)尾部?jī)蓚?cè)且與內(nèi)涵道后端連通，所述外涵道位于內(nèi)涵道兩側(cè)并分別連通同側(cè)的前氣腔和尾氣腔，內(nèi)涵道從前向后依次設(shè)置壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪組合，高溫氣流從內(nèi)涵道分流進(jìn)入兩尾氣腔，低溫氣流先進(jìn)入兩前氣腔而后分為兩部分，一部分直接排出而另一部分從外涵道分別進(jìn)入兩尾氣腔，所述四個(gè)矢量噴管分別與各氣腔相連實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向噴氣，所述進(jìn)氣口向所述渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)供氣。
[0007]進(jìn)一步地，所述渦輪組合中包括至少一高壓渦輪和至少一低壓渦輪，所述高壓渦輪通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸與壓氣機(jī)相連接，所述低壓渦輪通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸與風(fēng)扇相連接。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]1、前噴氣為風(fēng)扇進(jìn)氣，后噴氣為風(fēng)扇進(jìn)氣和發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴氣的混合排氣，低溫氣流和高溫氣流中和后溫度得以降低，將大幅降低對(duì)起飛甲板和地面的損壞。
[0010]2、后尾噴的排氣一部分由風(fēng)扇進(jìn)氣提供，分擔(dān)了發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴氣功率耗油的壓力，同等級(jí)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和體積均可降低，機(jī)身內(nèi)部的布置可安排更加合理，有利于提高載油量。
[0011]3、通過(guò)高壓渦輪和低壓渦輪分別將高溫氣流的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并傳遞給壓氣機(jī)和風(fēng)扇，提高了進(jìn)氣效率和空氣壓縮比，使得空氣燃燒更加充分，提升功率并降低油耗。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為現(xiàn)有技術(shù)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型飛機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型飛機(jī)平飛示意圖。
[0018]圖6為本實(shí)用新型飛機(jī)起落示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖3和圖4所示，本實(shí)用新型的單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)100，包括機(jī)身I，所述機(jī)身I前段兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口 2，所述機(jī)身I中段內(nèi)部設(shè)有渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)3，所述機(jī)身I兩側(cè)設(shè)有機(jī)翼4，所述機(jī)身I尾部設(shè)有尾翼5，所述渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)3包括風(fēng)扇31、內(nèi)涵道32、外涵道33、兩前氣腔34、兩尾氣腔35和四個(gè)矢量噴管36，所述風(fēng)扇31位于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)3最前端且與內(nèi)涵道32前端、兩前氣腔34相連通，所述內(nèi)涵道32位于中間而所述兩前氣腔34對(duì)稱位于兩側(cè)，所述兩尾氣腔35對(duì)稱布置于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)3尾部?jī)蓚?cè)且與內(nèi)涵道32后端連通，所述外涵道33位于內(nèi)涵道32兩側(cè)并分別連通同側(cè)的前氣腔34和尾氣腔35，內(nèi)涵道32從前向后依次設(shè)置壓氣機(jī)321、燃燒室322、渦輪組合323，高溫氣流從內(nèi)涵道32分流進(jìn)入兩尾氣腔35，低溫氣流先進(jìn)入兩前氣腔34而后分為兩部分，一部分直接排出而另一部分從外涵道33分別進(jìn)入兩尾氣腔35，高溫氣流和低溫氣流將在兩側(cè)尾噴管處混合，成為混合氣流，所述四個(gè)矢量噴管36分別與各氣腔相連實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向噴氣，與原“鷂”式飛機(jī)的矢量噴管數(shù)量相同，4個(gè)可換向矢量噴管保證了飛機(jī)垂直、短距起落的功能，所述進(jìn)氣口 2向所述渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)3供氣。
[0020]如圖5和圖6所示，飛機(jī)100在平飛時(shí)，前后的4個(gè)矢量噴管36都向后噴氣(圖中僅畫(huà)出左側(cè)矢量噴管36)，提供前進(jìn)的推力；飛機(jī)100在起落時(shí)，前后的4個(gè)矢量噴管36都向下噴氣(圖中僅畫(huà)出左側(cè)矢量噴管36)，提供豎直的升力。
[0021]發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)涵道32和外涵道33在尾噴管處匯合，高溫氣流和低溫氣流中和后溫度得以降低，較低溫度的混合氣流推力并不會(huì)下降，且可以避免損壞航母甲板或機(jī)場(chǎng)地坪和跑道的麻煩。
[0022]后尾噴的排氣一部分由風(fēng)扇進(jìn)氣提供，分擔(dān)了發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴氣的壓力，同等級(jí)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和體積均可降低，機(jī)身內(nèi)部的布置可安排更加合理，有利于提高載油量。
[0023]進(jìn)一步地，所述渦輪組合323中包括至少一高壓渦輪323a和至少一低壓渦輪323b，所述高壓渦輪323a通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸37與壓氣機(jī)321相連接，所述低壓渦輪323b通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸38與風(fēng)扇31相連接。
[0024]高壓渦輪323a將高溫氣流的能量傳遞給壓氣機(jī)321，而低壓渦輪323b將高溫氣流的能量傳遞給風(fēng)扇31，壓氣機(jī)321提高運(yùn)轉(zhuǎn)增加了空氣壓縮比，而風(fēng)扇31使得進(jìn)氣的效率大大提高，空氣量更多且密度更大，燃燒室的反應(yīng)也更加充分，提高了功率，使飛機(jī)的動(dòng)力更強(qiáng)勁同時(shí)也提高燃油利用率。
[0025]本實(shí)用新型的飛機(jī)，由于采用以現(xiàn)有渦漿和民用先進(jìn)大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為核心的新型渦輪風(fēng)扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，按飛機(jī)教練、攻擊、格斗、戰(zhàn)斗轟炸等不同用途而決定單臺(tái)功率，既可以是2000公斤以下也可以是8000公斤以上推力。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇將進(jìn)氣由前端矢量噴管引導(dǎo)噴出，同時(shí)再將一部分進(jìn)氣與后燃?xì)饣旌辖?jīng)由后端矢量噴管混合噴出，前后兩對(duì)矢量噴管產(chǎn)生前后均勻、協(xié)調(diào)一致強(qiáng)大而靈活的動(dòng)力。
[0026]新型飛機(jī)可滿足短距離起落需求，采用低溫矢量噴氣技術(shù)，相對(duì)節(jié)省大量燃油，不僅增加航程和載重，而且可以作為教練機(jī)和教練攻擊機(jī)等不同用途來(lái)使用，當(dāng)飛機(jī)在燃油和載重基本回空的回航階段，可實(shí)現(xiàn)垂直降落。在無(wú)人機(jī)等應(yīng)用方面更是具有優(yōu)勢(shì)，由于減少了飛行員和乘員以及整個(gè)座艙的載荷，更有利于垂直起落和更高機(jī)動(dòng)。
[0027]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是用于對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身前段兩側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口，所述機(jī)身中段內(nèi)部設(shè)有渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，所述機(jī)身兩側(cè)設(shè)有機(jī)翼，所述機(jī)身尾部設(shè)有尾翼，其特征在于:所述渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括風(fēng)扇、內(nèi)涵道、外涵道、兩前氣腔、兩尾氣腔和四個(gè)矢量噴管，所述風(fēng)扇位于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)最前端且與內(nèi)涵道前端、兩前氣腔相連通，所述內(nèi)涵道位于中間而所述兩前氣腔對(duì)稱位于兩側(cè)，所述兩尾氣腔對(duì)稱布置于渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)尾部?jī)蓚?cè)且與內(nèi)涵道后端連通，所述外涵道位于內(nèi)涵道兩側(cè)并分別連通同側(cè)的前氣腔和尾氣腔，內(nèi)涵道從前向后依次設(shè)置壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪組合，高溫氣流從內(nèi)涵道分流進(jìn)入兩尾氣腔，低溫氣流先進(jìn)入兩前氣腔而后分為兩部分，一部分直接排出而另一部分從外涵道分別進(jìn)入兩尾氣腔，所述四個(gè)矢量噴管分別與各氣腔相連實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向噴氣，所述進(jìn)氣口向所述渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)供氣。2.如權(quán)利要求1所述的一種單渦扇矢量噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，其特征在于:所述渦輪組合中包括至少一高壓渦輪和至少一低壓渦輪，所述高壓渦輪通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸與壓氣機(jī)相連接，所述低壓渦輪通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸與風(fēng)扇相連接。
【文檔編號(hào)】B64D27/20GK205469845SQ201620116360
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日
【發(fā)明人】張俊軍
【申請(qǐng)人】張俊軍