| 冠生涡轮变循环涡轮火箭发动机和发动机推力实现方法 | |
岳连捷 ; 孟鑫; 王立峰
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| 2025-02-11 | |
| Rights Holder | 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明公开了一种冠生涡轮变循环涡轮火箭发动机和发动机推力实现方法，该发动机设有两套独立的燃气发生器系统：常规高压核心机系统和火箭燃气发生器系统，它们共用低压转子系统，构成两种不同工作模式：混合排气涡轮风扇和空气涡轮火箭模式；该低压转子系统设有一体化但分处于内外两个涵道中的低压转子涡轮；该方法包括：发动机由飞行马赫数2.5以下至马赫数2.5以上时，由混合排气涡轮风扇模式转换到空气涡轮火箭模式，由飞行马赫数2.5以上减速至飞行马赫数2.5以下时由空气涡轮火箭模式转换到混合排气涡轮风扇模式。本发明当飞行马赫数达到2.5时，从混合排气涡轮风扇模式转换到空气涡轮火箭模式，发动机稳态推力出现陡升式增大。 |
| Application Date | 2022-10-15 |
| Application Number | CN202211262753.0 |
| Patent Number | CN115680940B |
| Claim | 1.一种使用冠生涡轮系统的变循环涡轮火箭发动机，该发动机设有两套相互独立的燃气发生器系统，一套是常规高压核心机系统（B），另一套是火箭燃气发生器系统（C）；其特征在于： 所述常规高压核心机系统（B）包括高压压气机（B2）、高压转动轴（B3）、主燃烧室（B4）、高压涡轮（B5）；所述主燃烧室（B4）燃烧产生富氧燃气驱动高压涡轮（B5）转动，高压涡轮（B5）转动带动高压转动轴（B3）和高压压气机（B2）共同转动，吸入部分流经风扇（A1）的空气流并进行增压； 所述常规高压核心机系统（B）在内涵道进口还设有一个可以主动调节开闭的前模式选择阀门（B1），该前模式选择阀门（B1）通过与后可变面积涵道调节机构（D5）的同步做动，能够实现对常规高压核心机系统（B）和低压涡轮（A3）所在内涵道（D3）进行完全打开/关闭的控制； 所述两套独立的燃气发生器系统共用一套低压转子系统（A）、以及共用一套分涵道流动系统（D）和复燃增推系统（E），从而构成发动机的两种不同工作模式，该两种不同工作模式为：混合排气涡轮风扇模式和空气涡轮火箭模式；在常规高压核心机系统（B）工作时，发动机以混合排气涡轮风扇模式工作；在火箭燃气发生器系统（C）工作时，发动机以空气涡轮火箭模式工作；当飞行马赫数0.0~2.5的范围内时使用混合排气涡轮风扇模式工作，当飞行马赫数2.5~4.0的范围内使用空气涡轮火箭模式工作; 所述两套相互独立的燃气发生器系统,其中一个系统打开时另一个系统关闭； 所述低压转子系统（A）设有一体化制作但分处于内外两个涵道中的低压转子涡轮，其中，处于外侧火箭涵道（D4）的为冠生涡轮（A4），处于内侧内涵道（D3）的为低压涡轮（A3）；该冠生涡轮（A4）动叶叶片固连于低压涡轮（A3）动叶叶片的叶冠上方；燃气驱动低压涡轮（A3）或冠生涡轮（A4）时，均可以同时带转低压转动轴（A2）和风扇（A1）；当发动机以所述混合排气涡轮风扇模式工作时，常规高压核心机系统（B）出口富氧燃气驱动低压涡轮（A3）带转风扇（A1）吸入并压缩空气流；当发动机以所述空气涡轮火箭模式工作时，火箭燃气发生器系统（C）出口富燃燃气驱动冠生涡轮（A4）带转风扇（A1）吸入并压缩空气流；燃气流和空气流在复燃增推系统（E）中掺混并二次点燃，高速排出产生推力。 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京维正专利代理有限公司 |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/99990 |
| Collection | 高温气体动力学国家重点实验室 宽域飞行工程科学与应用中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 岳连捷,孟鑫,王立峰. 冠生涡轮变循环涡轮火箭发动机和发动机推力实现方法. CN115680940B[P]. 2025-02-11. |
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