可变涡轮发动机及应用其的飞行器的制作方法

本实用新型涉及航空设备技术领域，特别涉及一种可变涡轮发动机及应用其的飞行器。

背景技术：

根据文献表明，在机翼后缘向后吹气，有助于减小后缘紊流，提高机翼的气动效率。

然而，目前这一方法多只能通过从发动机引出燃气实现，从而导致结构复杂，同时存在着对结构的烧蚀问题。

因此，如何提供一种可变涡轮发动机及应用其的飞行器，能够避免对结构的烧蚀和对发动机效率的影响，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可变涡轮发动机及应用其的飞行器，以解决现有的结构复杂且存在烧蚀现象的技术问题。

本实用新型提供一种可变涡轮发动机，包括：独立涡轮，所述独立涡轮与螺旋桨连接；并且，所述独立涡轮与所述螺旋桨之间安装有离合器；所述离合器断开，所述独立涡轮的转动不会传导至所述螺旋桨，螺旋桨进行自由转动以降低产生的阻力；所述离合器连接，所述独立涡轮的转矩传递至所述螺旋桨，发动机以涡桨或涡轴的形式工作。

实际应用时，本实用新型所述的可变涡轮发动机还包括：与所述独立涡轮连接的常规涡轮发动机。

其中，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述常规涡轮发动机的最后一级涡轮后装配有所述独立涡轮。

具体地，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述独立涡轮通过传动机构与所述螺旋桨连接。

进一步地，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述离合器安装在所述传动机构上。

更进一步地，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述离合器采用电磁离合器。

可替代地，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述离合器采用摩擦离合器。

可替代地，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述离合器采用磁粉离合器。

可替代地，本实用新型所述的可变涡轮发动机中，所述离合器采用液力离合器。

相对于现有技术，本实用新型所述的可变涡轮发动机具有以下优势：

本实用新型提供的可变涡轮发动机中，包括：独立涡轮，该独立涡轮与螺旋桨连接；并且，独立涡轮与螺旋桨之间安装有离合器；当离合器断开时，独立涡轮的转动不会传导至螺旋桨，螺旋桨进行自由转动以降低产生的阻力；当离合器连接时，独立涡轮的转矩传递至螺旋桨，发动机以涡桨或涡轴的形式工作。由此分析可知，本实用新型提供的可变涡轮发动机中，由于设置有独立涡轮，且该独立涡轮与螺旋桨之间安装有离合器，因此有效避免了对结构的烧蚀和对发动机效率的影响。

本实用新型还提供一种飞行器，包括：如上述任一项所述的可变涡轮发动机；当所述飞行器以喷气形式飞行时，所述离合器断开，所述独立涡轮的转动不会传导至所述螺旋桨，螺旋桨进行自由转动以降低产生的阻力；当所述飞行器需要驱动所述螺旋桨工作时，所述离合器连接，所述独立涡轮的转矩传递至所述螺旋桨，发动机以涡桨或涡轴的形式工作。

所述飞行器与上述可变涡轮发动机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型提供的可变涡轮发动机及飞行器中，所述独立涡轮即是通过利用所述常规涡轮发动机产生的废气实现将流动工质的能量转换为机械功以驱动所述螺旋桨转动的。

也即本实用新型提供的可变涡轮发动机及飞行器中，采用从前缘直接引导来流，向后缘排出的形式，实现了机翼气动效率的提升，同时避免了对结构的烧蚀和对发动机效率的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中离合器处于断开状态下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中离合器处于连接状态下的结构示意图。

图中：1－独立涡轮；2－螺旋桨；3－离合器；4－常规涡轮发动机；5－传动机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中离合器处于断开状态下的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中离合器处于连接状态下的结构示意图。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种可变涡轮发动机，包括：独立涡轮1，独立涡轮1与螺旋桨2连接；并且，独立涡轮1与螺旋桨2之间安装有离合器3；离合器3断开，独立涡轮1的转动不会传导至螺旋桨2；离合器3连接，独立涡轮1的转矩传递至螺旋桨2。

相对于现有技术，本实用新型实施例所述的可变涡轮发动机具有以下优势：

本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，如图1和图2所示，包括：独立涡轮1，该独立涡轮1与螺旋桨2连接；并且，独立涡轮1与螺旋桨2之间安装有离合器3；当离合器3断开时，独立涡轮1的转动不会传导至螺旋桨2，螺旋桨2进行自由转动以降低产生的阻力；当离合器3连接时，独立涡轮1的转矩传递至螺旋桨2，发动机以涡桨或涡轴的形式工作。由此分析可知，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，由于设置有独立涡轮1，且该独立涡轮1与螺旋桨2之间安装有离合器3，因此有效避免了对结构的烧蚀和对发动机效率的影响。

实际应用时，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机还包括：与上述独立涡轮1连接的常规涡轮发动机4，从而通过该常规涡轮发动机4为飞行器提供飞行动力。

其中，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，如图1和图2所示，可以在常规涡轮发动机4的最后一级涡轮后装配有上述独立涡轮1。

此处需要补充说明的是，涡轮(turbo)，是在汽车或飞机的引擎中的风扇，通过利用废气(exhaustgases)把燃料蒸汽(fuelvapour)吹入引擎，以提高引擎的性能。涡轮是一种将流动工质的能量转换为机械功的旋转式动力机械。它是航空发动机、燃气轮机和蒸汽轮机的主要部件之一。

本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，独立涡轮1即是通过利用常规涡轮发动机4产生的废气实现将流动工质的能量转换为机械功以驱动螺旋桨2转动的。也即本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，采用从前缘直接引导来流，向后缘排出的形式，实现了机翼气动效率的提升，同时避免了对结构的烧蚀和对发动机效率的影响。

具体地，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，如图1和图2所示，上述独立涡轮1可以通过传动机构5与螺旋桨2连接，从而实现独立涡轮1通过传动机构5良好地驱动螺旋桨2转动。

进一步地，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，如图1和图2所示，上述离合器3安装在传动机构5上，从而实现当离合器3断开时，独立涡轮1的转动不会传导至螺旋桨2，螺旋桨2进行自由转动以降低产生的阻力；当离合器3连接时，独立涡轮1的转矩传递至螺旋桨2，发动机以涡桨或涡轴的形式工作。

更进一步地，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，上述离合器3可以采用电磁离合器。

电磁离合器是靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离；电磁离合器可分为：干式单片电磁离合器，干式多片电磁离合器，湿式多片电磁离合器，磁粉离合器，转差式电磁离合器等；电磁离合器工作方式又可分为：通电结合和断电结合。干式单片电磁离合器：线圈通电时产生磁力吸合“衔铁”片，离合器处于接合状态；线圈断电时“衔铁”弹回，离合器处于分离状态。干式多片、湿式多片电磁离合器：原理同上，另外增加几个摩擦付，同等体积转矩比干式单片电磁离合器大，湿式多片电磁离合器工作时必须有油液或其它冷却液冷却。

可替代地，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，上述离合器3可以采用摩擦离合器。

摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器，它基本上是由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成；主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传动动力的基本结构，而离合器的操纵机构主要是使离合器分离的装置。在分离过程中，踩下离合器踏板，在自由行程内首先消除离合器的自由间隙，然后在工作行程内产生分离间隙，离合器分离；在接合过程中，逐渐松开离合器踏板，压盘在压紧弹簧的作用下向前移动，首先消除分离间隙，并在压盘、从动盘和飞轮工作表面上作用足够的压紧力，之后分离轴承在复位弹簧的作用下向后移动，产生自由间隙，离合器接合。

可替代地，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，上述离合器3可以采用磁粉离合器。

磁粉离合器在主动与从动件之间放置磁，不通电时磁粉处于松散状态，通电时磁粉结合，主动件与从动件同时转动；优点：可通过调节电流来调节转矩，允许较大滑差；缺点：较大滑差时温升较大，相对价格高。转差式电磁离合器：离合器工作时，主、从部分必须存在某一转速差才有转矩传递；转矩大小取决于磁场强度和转速差；励磁电流保持不变，转速随转矩增加而剧烈下降，转矩保持不变，励磁电流减少，转速减少得更加严重。转差式电磁离合器由于主、从动部件间无任何机械连接，无磨损消耗，无磁粉泄漏，无冲击，调整励磁电流可以改变转速，作无级变速器使用，这是它的优点；该离合器的主要缺点是转子中的涡流会产生热量，该热量与转速差成正比；低速运转时的效率很低，效率值为主、从动轴的转速比，即η＝n2/n1。适用于高频动作的机械传动系统，可在主动部分运转的情况下，使从动部分与主动部分结合或分离；主动件与从动件之间处于分离状态时，主动件转动，从动件静止；主动件与从动件之间处于接合状态，主动间带去从动件转动。

可替代地，本实用新型实施例提供的可变涡轮发动机中，上述离合器3可以采用液力离合器。

液力离合器用流体(一般用油)作传动介质，与机械式离合器相比，除传动特性有各种变化以外，还主要吸收因主动轴和从动轴转动而产生的振动和冲击。液力离合器的结构包括一个输入轴，具有一个增速齿轮系；一个工作液流腔，由一个叶轮、一个从动轮和一个叶轮壳构成；一个输出轴，带有从动轮，并且从动轮与叶轮可以操作地组合在一起；一般叶轮壳和叶轮由具有小比重和大应力承受范围的材料构成，以减小离心应力。

本实用新型实施例还提供一种飞行器，包括：如上述任一项所述的可变涡轮发动机；当飞行器以喷气形式飞行时，离合器3断开，独立涡轮1的转动不会传导至螺旋桨2，螺旋桨2进行自由转动以降低产生的阻力；当飞行器需要驱动螺旋桨2工作时，离合器3连接，独立涡轮1的转矩传递至螺旋桨2，发动机以涡桨或涡轴的形式工作。

由此分析可知，本实用新型实施例提供的飞行器中，由于设置有独立涡轮1，且该独立涡轮1与螺旋桨2之间安装有离合器3，因此有效避免了对结构的烧蚀和对发动机效率的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。