五种螺旋发动机的原理
2026-01-11 16:49阅读:
螺旋发动机,又名叶轮发动机或螺旋动力机。其是未来科技含量较高、结构最简单、应用最广泛和做功效率较高的发动机;其是利用高能高速物质微粒不断反复做螺旋回转运动做功的发动机;其可以用于燃油和燃气类的内燃机,也可以用于空气压/蒸汽压/水流压/油压类的动力机设备和工具。目前,有两种传统的民用发动机:一是活塞发动机;二是涡扇发动机。螺旋发动机原理与涡扇发动机相似,其还会用到涡扇发动机的压气机等技术。螺旋发动机的结构和制造比上述两种发动机都简单,其做功效率估计不亚于活塞发动机,估计将是涡扇发动机做功效率的两倍以上。
一、
缸体前端双气槽进气,回转中心对称双推力的旋转螺旋发动机(型)
(一)进排气:如图2-1和图4所示。缸体(5)前端使用传统涡扇压气机供气/缸体双进气槽J1、J2进气/缸体后端预热室E连通J1、J2/缸体后段R室燃烧/G口喷气做功/转轴中心对称双燃烧室双推力
/叶轮中间去加强环(10)/缸体前端有排气空腔(18)经对称A口排气。
(二)技术特征:进排气口G<A,预估计进排气口断面较佳比例约为1比2.5。又因,做功推力是从缸体后段左螺旋向前运动,故叶轮叶片(6)需小角度沿轴向左旋制作。所以,叶轮(2)是由圆弧叶片制作的小角度左旋的长形叶轮。隔热环(20)兼辅助密封和滑动轴承。
(三)供油与润滑:如图4所示。燃油从转轴或前轴承的前端供入/润滑前轴承及油封/经转轴中心加热/并冷却转轴叶轮/并润滑后轴承及油封/经两端面多头渐开线或阿基米德线槽惯轮油泵(19)供油/高温高压燃油经单控电磁阀分双路供油/也可双电磁阀同步调控双路供油。
(四)冷却:风冷,加进气压气机进风口喷雾化水降温冷却(电脑根据高温和发动机的转速,自动控制电磁阀调控雾化水开关的开度大小,并确保发动机正常运转)。
(五)特点:可车用,也可船用。
二、
进排歧管整体制造、缸体外搭桥进气、中心对称双推力的旋转螺旋发动机(型)
(一)
进排气:改进型涡扇压气机供气/轴心对称双进气歧管搭桥进气/缸体(5)后段进气做功/对称双燃烧室双推力/叶轮中间去加强环(10)/从缸体前端排气空腔(18)对称A口排气。
(二)
技术特征:与(型)基本相同。区别:1进气压气机有差异;2将(型)缸体的双进气槽移出缸体外便于缸体改为水冷;3、进气与排气歧管整体制造便回收部分热能。
(三) 供油与润滑:与(型)相同。
(四)
冷却:与(型)相同;也可增加设置缸体水冷。
(五) 特点:可车用,也可船用。
三、进排歧管整体制造、缸体外搭桥进气、前后互生双推力的喷气螺旋发动机(型)
(一)
进排气:用改进型涡扇压气机供气/双进气歧管搭桥互生进气/缸体前后段互生双燃烧室双推力/叶轮中间加强环(10)完全隔段前后腔/同腔进排气口同位置邻窗口布置如图2-2所示。
(二)
技术特征:进排气口G≤A,预估计进排气口断面积较佳比值约为0.8;排气管尾喷口断面积还要更小一些,预估计G与尾喷口断面积比值约为0.9。
(三)
供油与润滑:可以与(型)相同。但是,该机型供燃油,建议采用双油路双电磁阀分别调控供油较理想。故,此机型又称:双电控双腔互生双推力喷气螺旋发动机。
(四) 冷却:与(型)相同。
(五)
使用特点:该单个喷气螺旋发动机,可通过人工智能控制两个排气喷管的摆动及两个电控供油电磁阀的供油大小,就能制造出微型的、无人驾驶的、喷气推力的侦查机和轰炸机。建议该机型制造的喷气无人飞机,应该去掉轮子等,机头垂直向上悬停,使用“停机干”就能完成飞机起降。除外,该机型还可以用在无舵无桨隐藏喷管的喷气式小型快娗和快船中。
四、
缸体前端双气槽进气,回转中心对称双推力的喷气螺旋发动机(型)
(一)
进排气:喷气螺旋发动机型,进气及预热方式,以及双燃烧室双推力做功等与型相同。换言之,将型叶轮更换成专用(型)叶轮,并封闭其中一个排气A口,其就改变成了喷气螺旋发动机(型)。区别:型叶轮取消隔离加强环(4)(7)(10);A排气口可对称设置两个,也可只设置一个:设置的双喷气管离开机身后,还可合并为单管。
(二)
技术特征:G与A断面积比值,以及G与尾喷口断面积比值与型相同。该发动机叶轮叶片(6)的制作,与型相似。区别:该发动机叶轮(2)是一个小角度左旋的、由圆弧形叶片制作而成的像长形的大齿轮,其齿片高度与G口高度相当。
(三) 供油与润滑:与(型)相同。
(四) 冷却:与(型)相同。
(五)
使用特点:专用于航空和航天,也可广泛用于大小型船只。型是应用最广泛的喷气螺旋发动机之一。当A口为独一时,其可特制为航天飞机的助推器——喷气螺旋发动机型。
五、航天飞机一次性使用能自动脱落的助推螺旋发动机——喷气螺旋发动机(型)
喷气螺旋发动机型,是回转中心对称双推力喷气螺旋发动机型改制的、专用于航天飞机助推的喷气螺旋发动机。特点:型供油无任何阀门和控制;后端盖(8)改为闷盖,在闷盖后面加装燃油箱;发动机供油量,由飞行预定空间供油量的平均值及最大功率的空燃比,确定供油管路的管径大小实现;发动机顶部为四方形机帽,机帽与航天飞机助推板小间隙配合,机帽下方为发动机的四个供气口;机身固定用塑料尼龙绳过喷气口牢固绑定,当发动机做功时自动消失;发动机用电子点火或在压气机的进气口供纯氧点火;当发动机燃油用完后,能够自行脱落。
喷气螺旋发动机型,应单喷气管设置。每组助推由两台主推偏上偏内喷气,由一台辅推偏下偏外喷气,构成一个合成向上的推力。喷气螺旋发动机型,可在航天飞机的停机四方管上,形成三至四组(即:三至四级)的合成推力,协助航天飞机飞出太空。
螺旋发动机发明专利申请号:202111436233.2 ;发明人:黄建章 ;合作交流邮箱:zhynhjz@sina.com
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