[其他]有切向升力流道的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87100750
• 申請日: 1987-02-16
• 公開（公告）號: CN87100750A
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊列
• 申請（專利權(quán)）人: 楊列
• 主分類號: F02K3/065
• 分類號: F02K3/065;F02C7/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種既可輸出推力又能提供升力的渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。

現(xiàn)有的既可輸出推力又能提供升力的渦輪風(fēng)扇發(fā)動是通過轉(zhuǎn)動噴口方向從而改變推力方向來提供升力的。由于可轉(zhuǎn)噴口凸出在機(jī)身外表面且必須安裝在機(jī)身兩側(cè)，因此水平飛行時噴口噴流必然要受到機(jī)身表面氣流的干擾，從而降低噴管的推進(jìn)效率。加之升力工況時自由流速比水平飛行時的自由流流速低很多，因此按水平推進(jìn)設(shè)計的噴管在用于輸出升力時由于噴流速度同自由流速度比值太高而效率低。如果采用復(fù)雜的噴管結(jié)構(gòu)可以改善這種情況，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜必然導(dǎo)致重量增大，可靠性差，特別是一臺發(fā)動必須配四個噴口時，更是如此。除此之外，發(fā)動機(jī)內(nèi)流道轉(zhuǎn)折也較普通渦扇發(fā)動機(jī)多，因而其內(nèi)流特性也差。事實上，不僅內(nèi)流系統(tǒng)效率低，凸出在機(jī)身外的四個旋轉(zhuǎn)噴口還使飛機(jī)的外形氣動阻力增大，特別是在高速飛行時，推力減阻力特性將因發(fā)動機(jī)安裝問題變得很差。同時，由于發(fā)動的噴口都是水平對稱的布置在發(fā)動機(jī)的兩側(cè)，因此雙發(fā)并排內(nèi)置于機(jī)身內(nèi)的總體布局由于噴口尺寸及噴流的原因事實上是不可能實現(xiàn)的，而這種布局又是許多作高速機(jī)動飛行比較合理和完善的布局。可轉(zhuǎn)噴口發(fā)動機(jī)不能雙發(fā)布置不能不說是一種缺點(diǎn)，特別是在要求可靠性高的時候。目前投入實用的固定翼垂直/短距起降飛機(jī)都只裝了一臺可轉(zhuǎn)噴口的發(fā)動機(jī)，它們是英國的AV-8B和蘇制雅克-36型，其中雅克還裝有兩臺專門的升力發(fā)動機(jī)。

本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)新原理工作的，不須采用旋轉(zhuǎn)噴口，可以雙發(fā)并置于機(jī)身內(nèi)，其升力噴口和推力噴口各自獨(dú)立設(shè)置的渦扇發(fā)動機(jī)。除了使發(fā)動機(jī)能在升力和推力工況下都能使用專門的固定噴口從而獲得高效率以外，還可方便的安裝加力和實現(xiàn)光滑的氣動外形，使發(fā)動機(jī)也可工作在高噴管壓強(qiáng)比條件下并獲得較好的推力減阻力性能。除此之外，光滑的外形和專門的推力噴管還可滿足對電磁波反射面小和設(shè)置專門的低紅外尾噴口等特殊要求。

切向升力流道發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)類似于一般的低函道比渦扇發(fā)動機(jī)，如RR的斯貝66和普·惠的JT8D，也采用長管發(fā)動機(jī)艙。其主要的不同除了升力流道以外就是風(fēng)扇有些不一樣。絕大多數(shù)的低函比風(fēng)扇發(fā)動都采用前置風(fēng)扇，但也有后置風(fēng)扇的，如GE的TF37就是。此外，瑞典雷式戰(zhàn)斗機(jī)的渦扇發(fā)動機(jī)是可以反槳的。切向升力流道發(fā)動的風(fēng)扇則與通常的布局不同，它在燃?xì)獍l(fā)生器的前后各設(shè)置了一組風(fēng)扇，其中前置風(fēng)扇組的最后一級靜葉是可調(diào)靜葉，而后置風(fēng)扇組則是可反槳的。為了避免風(fēng)扇反槳時產(chǎn)生不利于燃?xì)獍l(fā)生器工作的反壓，因此后置風(fēng)扇距燃發(fā)器透平排氣口須有一定的距離。在單元體結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)中，后置反槳風(fēng)扇組可以設(shè)計成一個獨(dú)立單元。

切向升力流道渦扇發(fā)動機(jī)與普通低函道渦扇發(fā)動機(jī)的另一個顯著不同之處是在前后風(fēng)扇之間的外函道機(jī)匣壁上開有一主升力流道和一個輔助升力流道，并配有相應(yīng)的啟閉閥板。主升力流道的中心線是一條非園且曲率半徑從起始點(diǎn)起逐漸增大的凸曲線，其起始點(diǎn)與終點(diǎn)的連線是一條與外機(jī)匣壁園周呈切線方向的直線，故統(tǒng)稱切向升力流道渦扇發(fā)動機(jī)，其噴口是專門的擴(kuò)壓噴口。切向升力流道是通過一塊閥板來控制啟閉的，該閥板是機(jī)匣壁的一部份，其結(jié)構(gòu)類似起落架倉門蓋，只不過其開啟是向著發(fā)動機(jī)軸心線方向，而關(guān)閉則向外動作，并成為外函道外機(jī)匣壁的一部份。當(dāng)閥板向內(nèi)開啟時，它本身就自然構(gòu)成了切向升力流道的一塊導(dǎo)流板。

除切向升力流道外，切向升力流道發(fā)動機(jī)還在與切向流道中心線不重合的發(fā)動機(jī)軸向位置上設(shè)有一套輔助升力流道，其中心線與燃?xì)獍l(fā)生器軸線垂直且通過該軸線。其啟閉閥是百葉式多葉閥。

當(dāng)切向升力流道發(fā)動機(jī)工作在推力工況時，切向閥板關(guān)閉，后置風(fēng)扇正槳，按向后壓縮空氣的工況工作。整個發(fā)動機(jī)通流部份的內(nèi)流狀態(tài)類似于一般的渦扇航空發(fā)動機(jī)，只不過經(jīng)過了前后兩組風(fēng)扇而已，與普通低函道比渦扇發(fā)動機(jī)的內(nèi)流性能差不多。此時，切向升力流道不起作用，而輔助升力流道的百葉式多頁閥可以動作。如果控制其啟閉角度，則不僅可以提供向下的噴流，而且還可以得到向前或向后的推力分量。如果在飛行速度較大時打開多葉閥，則多葉閥閥板本身還可起氣動減速板的作用。