一种电驱动喷气发动的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种电驱动喷气发动机，属于航空发动机领域。其特征在于：包括进气道、压气机、燃烧室、推进喷管、电源系统；压气机内安装有一台电动机，用于驱动压气机；电动机转子与压气机转子同轴；所述电源系统由太阳能电池、蓄电池为和电源控制器组成；太阳能电池和蓄电池分别通过电路与电源控制器连接；太阳能电池将太阳能转化为电能；蓄电池用于储存电能；电源控制器通过电路将电能输入压气机内的电动机。本发明的优点在于。1）没有涡轮。2)采用电动机驱动压气机。3）采用太阳能电池和蓄电池混合供电。
【专利说明】一种电驱动喷气发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电驱动喷气发动机，属于航空发动机领域。
【背景技术】
[0002]现有的涡轮喷气发动机中，涡轮的作用是将高温、高压燃气热能转变为旋转运动的机械能，驱动压气机旋转。它位于燃烧室，工作条件十分恶劣。生产有实用价值的喷气发动机涡轮几乎成了不可完成的任务，世界上能生产喷气发动机涡轮的公司屈指可数，可悲的是，它们花费了巨大代价生产出来的涡轮，其寿命也只能以小时计算的。
[0003]冲压发动机是涡轮喷气发动机的一个替代，它不需要涡轮，构造简单、重量轻、推重比大、成本低，具有较好的经济性。但不能在静止的条件下自行起动，而需要其达到一定飞行速度后才能有效工作。
[0004]发明一种不需要涡轮，能在静止的条件下自行起动的喷气发动机，是时之所需。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对现有的喷气发动机发展需要，提出一种安全高效，使用电驱动压气机的喷气发动机。
[0006]本发明是这样实现的:如图1，所述一种电驱动喷气发动机包括进气道、压气机、燃烧室、推进喷管、电源系统组成。压气机内安装有一台电动机，电动机转子与压气机转子同轴，即它们的轴线是吻合的。所述电源系统用于给电动机提供电能，所述电动机用于完全驱动压气机，所谓完全驱动是指压气机只需要所述电动机作为惟一的动力源，不需要涡轮或者其它动力源驱动。所述进气道是空气通道，用于吸入空气，所述压气机用于压缩空气，所述燃烧室用于使空气与燃料混合燃烧，所述推进喷管用于喷出高温气体，产生反作用力。
[0007]所述电源系统由太阳能电池、蓄电池为和电源控制器组成。太阳能电池和蓄电池分别通过电路与电源控制器连接；太阳能电池将太阳能转化为电能；蓄电池用于储存电能，蓄电池储存的电能一部分来源于太阳能电池，一部分来源于地面充电；电源控制器通过电路将电能输入压气机内的电动机。电动机驱动压气机转子高速旋转。
[0008]从进气道进入的空气，经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧；燃气经推进喷管膨胀后，高速向后喷出，产生反作用力，推动飞机飞行。
[0009]所述太阳能电池安装在飞机外表的机身、机翼部位。
[0010]所述电动机是直流电动机。
[0011]所述电动机与压气机转子同步转动。
[0012]本发明的优点在于。
[0013]I)没有涡轮，明显降低了喷气发动机的生产制作难度；明显降低了喷气发动机的保养难度，增加了喷气发动机的寿命。
[0014]2)采用电动机驱动压气机，保证静止的条件下自行起动，同时因为电动机操纵控制简易性，喷气发动机防喘，突然加速等操作变得很简单了。[0015]3)采用太阳能电池和蓄电池混合供电，增加了航程，降低了运营成本，保证了电量供应(当喷气发动机突然加速时，会出现耗电量大增，只靠太阳能电池供电是不够的，蓄电池这时就补充供电；当太阳能电池供电过量时，蓄电池就储存电能)。现有技术中，已有纯电池驱动的飞机，但航程太短，起飞重量很低，没有实用价值，而本发明中，电源系统仅需要驱动压气机，这比驱动飞机需要的力小得多，所以增加了飞机的实用性。现有技术中，太阳能电池已运用航天卫星上，说明太阳能电池可以做得很轻，不会给飞机增加太多重量。
[0016]可以看出，安装有本发明所述一种电驱动喷气发动机的飞机，在白天长距离飞行上有明显的优势；如果是晚上飞行，就需要在地面给蓄电池充电，甚至需要一个燃油发电机在空中给蓄电池充电，其优势会有所下降，解决办法是，让飞机加速飞行，使发动机以类似冲压发动机的方式工作，不需要压气机加压。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1 一种电驱动喷气发动机示意图。
[0018]图中，I进气道，2压气机，2.1压气机转子3燃烧室，4推进喷管，5电动机，5.1电动机转子，6太阳能电池，7电源控制器，8蓄电池。
【具体实施方式】
[0019]下面结合说明书附图1对本发明作进一步描述。
[0020]如图1，所述一种电驱动喷气发动机包括进气道(I)、压气机(2 )、燃烧室(3 )、推进喷管(4)、电源系统组成。压气机(2)内安装有一台电动机(5),电动机转子(5.1)与压气机转子(2.1)同轴。所述电源系统用于给电动机(5)提供电能，所述电动机(5)用于完全驱动压气机(2)，所谓完全驱动是指压气机(2)只需要所述电动机(5)作为惟一的动力源，不需要涡轮或者其它动力源驱动。所述进气道(I)用于吸入空气，所述压气机(2)用于压缩空气，所述燃烧室(3)用于使空气与燃料混合燃烧，所述推进喷管(4)用于喷出高温气体，产生反作用力。
[0021]电源系统由太阳能电池(6)、蓄电池(8)和电源控制器(7)组成。太阳能电池(6)和蓄电池(8)分别通过电路与电源控制器(7)连接；太阳能电池(6)将太阳能转化为电能；蓄电池(8 )用于储存电能,蓄电池(8 )储存的电能一部分来源于太阳能电池(6 ), —部分来源于地面充电。电源控制器(7)通过电路将电能输入压气机(2)内的电动机(5)。电动机(5 )驱动压气机转子(2.1)高速旋转。从进气道(I)进入的空气，经过压气机(2 )压缩后进入燃烧室(3)与燃料混合燃烧；燃气经推进喷管(4)膨胀后，高速向后喷出，产生反作用力，推动飞机飞行。
[0022]太阳能电池(6)安装在飞机外表的机身、机翼部位。
[0023]某天上午，一架使用所述一种电驱动喷气发动机的飞机停在跑道上，正准备起飞。工作人员使用充电器给蓄电池(8)充满电。蓄电池(8)在电源控制器(7)控制下开始供电，电动机(5)启动，压气机转子(2.1)高速旋转，从进气道(I)进入的空气，经过压气机(2)压缩后进入燃烧室(3)与燃料混合燃烧；燃气经推进喷管(4)膨胀后，高速向后喷出，产生反作用力，推动飞机起飞。飞机加速前进，穿越云层，到达平流层，飞机高速平稳飞行，需要压气机(2)提供的力下降。在阳光普照下，太阳能电池(6)产生了大量电流，在电源控制器(7 )控制下，改为由太阳能电池(6 )给电动机(5 )供电，多余的电流输送给蓄电池(8 )，蓄电池(8)由供电变为充电。
[0024]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，但可以理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式和构件，相反，旨在涵盖包括在所附的权利要求书的主旨和范围之内的各种改型、特征结合、等效的装置以及等效的构件。此外，出现在附图中的各构件的特征的尺寸并不是限制性的，其中各构件的尺寸可以与描绘在附图中的构件的尺寸不同。因此，本发明用于覆盖对本发明的改型和变形，只要它们均在所附的权利要求书和它们的等效方案的范围之内即可。
【权利要求】
1.一种电驱动喷气发动机，其特征在于:所述一种电驱动喷气发动机包括进气道、压气机、燃烧室、推进喷管、电源系统；压气机内安装有一台电动机；电动机转子与压气机转子同轴；所述电源系统用于给电动机提供电能，所述电动机用于完全驱动压气机； 所述进气道是空气通道，所述压气机用于压缩空气，所述燃烧室用于使空气与燃料混合燃烧，所述推进喷管用于喷出高温气体，产生反作用力； 所述电源系统由太阳能电池、蓄电池为和电源控制器组成；太阳能电池和蓄电池分别通过电路与电源控制器连接；太阳能电池将太阳能转化为电能；蓄电池用于储存电能；电源控制器通过电路将电能输入压气机内的电动机。
2.根据权利要求1所述的一种电驱动喷气发动机，其特征在于:所述蓄电池储存的电能一部分来源于太阳能电池，一部分来源于地面充电。
3.根据权利要求1所述的一种电驱动喷气发动机，其特征在于:所述太阳能电池安装在飞机外表的机身、机翼部位。
4.根据权利要求1所述的一种电驱动喷气发动机，其特征在于:所述电动机是直流电动机。
5.根据权利要求1所述的一种电驱动喷气发动机，其特征在于:所述电动机与压气机转子同步转动。
【文档编号】H02J7/35GK103807052SQ201410084946
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】邱世军 申请人:邱世军