一种混合动力喷气发动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于动力机械领域，涉及一种发动机，具体涉及一种混合动力喷气发动机。
【背景技术】
[0002]喷气发动机是一种通过燃料燃烧产生高温从而加速排出高速流体做功并产生推力的热机。大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作的内燃机。喷气式发动机在高速条件下具有相对优异的性能，大部分都是应用于飞机上，它的出现和应用让人类进入了超音速飞行的时代。现有的喷气发动机包括冲压喷气发动机，脉冲喷气发动机，涡轮喷气发动机，涡轮冲压发动机和涡轮火箭发动机等。其中，不论是在民用还是军用领域，涡轮喷气发动机应用最为广泛。然而，涡轮喷气发动机由于结构复杂，工作条件和材料要求苛刻，导致其技术难度和成本非常高，世界上涡轮喷气发动机的市场几乎由为数不多的几个大型公司所垄断。
[0003]近年来，无人机技术都成为各国研宄和发展的重点，而与其对应的发动机技术自然也成为了热点。然而，由于不同的无人机具有不同的特点，传统的载人飞机喷气发动机并不能很好的适应所有类型的无人机。特别是对于某些具有小型化，轻量化，高速度，低成本要求的无人机，急需一种结构简单，工作可靠，推重比高，价格低廉的发动机。近年来，随着高能量锂电池和大功率无刷电机的发展，以此为组合的电动螺旋桨动力系统在微小型无人机上已经广泛使用。然而，受到空气动力学的限制，现有的电动螺旋桨动力系统在高速飞行条件下效率会大大降低，无法满足高速无人机的需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种混合动力喷气发动机，该发动机采用混合动力，发动机工作可靠，推重比高，并且结构简单，成本低。
[0005]为达到上述目的，本实用新型所述的混合动力喷气发动机包括发动机本体、电池、电机调速器、油泵、油箱及控制器；
[0006]所述发动机本体包括机匣以及固定于机匣内的扩压器、电动机、燃烧室、尾喷管、喷油管及蒸发管，机匣的两端开口，电动机、燃烧室、尾喷管、喷油管及蒸发管均固定于机匣内，电动机的输出轴与压气机的驱动轴相连接，压气机的入口位于机匣一端的开口位置，压气机的出口与扩压器的入口相连通，扩压器的出口与燃烧室的空气入口相连通，尾喷管一端的入口穿过机匣另一端的开口与燃烧室的出口相连通，燃烧室内固定有预热喷油头及用于检测燃烧室内温度的温度传感器，油箱的出口与油泵的入口相连通，油泵的出口分为两路，其中一路与预热喷油头的入油口相连通，另一路通过电磁阀与喷油管的入口相连通，喷油管的出口与蒸发管的入口相连通，蒸发管的出口与燃烧室的油气入口相连通；
[0007]所述电池通过电机调速器与电动机的电源接口相连接，油泵的电源接口与电池相连接，温度传感器的输出端与控制器的输入端相连接，控制器的输出端与电机调速器的控制端、电磁阀的控制端及油泵的控制端相连接。
[0008]还包括用于获取发动机本体运行状态的传感器，传感器的输出端与控制器的输入端相连接。
[0009]所述蒸发管位于燃烧室内。
[0010]本实用新型具有以下有益效果:
[0011]本实用新型所述的混合动力喷气发动机在工作时，电池通过电机调速器驱动电动机工作，电动机带动压气机吸入空气，空气经扩压器增压后进入到燃烧室内，油箱内的油经油泵后进入到喷油管中，喷油管内的油喷出后进入到蒸发管中，油在蒸发管内由于高温作用而气化，气化后的油进入到燃烧室中，并与燃烧室内的空气混合燃烧，从而产生高压高温的废气，废气通过尾喷管喷出，从而产生推力，本实用新型通过电动机驱动压气机代替传动的涡轮驱动压气机，省去了传动涡轮喷气发动机的涡轮、导向叶片、连接轴及轴承等精度及材料要求很高的部件，从而简化了发动机的结构，降低了发动机的重量，提高了发动机的可靠性。另外，由于燃烧室后没有了任何旋转部件，本实用新型所述的发动机更容易和冲压喷气发动机进行结合，从而获得更优异的性能，特别是随着高能量电池和高速无刷电机的不断发展，本实用新型所述的发动机将会突显出更大优势，无论是在无人机还是载人飞机甚至其他领域，都会具有很大的发展前景。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的原理图；
[0013]图2为本实用新型中发动机本体I的结构示意图；
[0014]图3为本实用新型应用时的结构示意图。
[0015]其中，I为发动机本体、2为控制器、3为电池、4为电机调速器、5为油泵、6为油箱、7为压气机、8为扩压器、9为电动机、10为燃烧室、11为喷油管、12为蒸发管、13为尾喷管、14为预热喷油头、15为机匣。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0017]参考图1、图2及图3，本实用新型所述的混合动力喷气发动机包括发动机本体1、电池3、电机调速器4、油泵5、油箱6及控制器2 ;所述发动机本体I包括机匣15以及固定于机匣15内的扩压器8、电动机9、燃烧室10、尾喷管13、喷油管11及蒸发管12，机匣15的两端开口，电动机9、燃烧室10、尾喷管13、喷油管11及蒸发管12均固定于机匣15内，电动机9的输出轴与压气机7的驱动轴相连接，压气机7的入口位于机匣15 —端的开口位置，压气机7的出口与扩压器8的入口相连通，扩压器8的出口与燃烧室10的空气入口相连通，尾喷管13—端的入口穿过机匣15另一端的开口与燃烧室10的出口相连通，燃烧室10内固定有预热喷油头14及用于检测燃烧室10内温度的温度传感器，油箱6的出口与油泵5的入口相连通，油泵5的出口分为两路，其中一路与预热喷油头14的入油口相连通，另一路通过电磁阀与喷油管11的入口相连通，喷油管11的出口与蒸发管12的入口相连通，蒸发管12的出口与燃烧室10的油气入口相连通；电池3通过电机调速器4与电动机9的电源接口相连接，油泵5的电源接口与电池3相连接，温度传感器的输出端与控制器2的输入端相连接，控制器2的输出端与电机调速器4的控制端、电磁阀的控制端及油泵5的控制端相连接。
[0018]需要说明的是，本实用新型还包括用于获取发动机本体I运动状态的传感器，传感器的输出端与控制器2的输入端相连接。所述蒸发管12位于燃烧室10内。
[0019]本实用新型的具体工作过程为:
[0020]用户通过控制器2使油泵5工作，油泵5将油箱6内的油输送至燃烧头14中，燃烧头14燃烧加热蒸发管12，温度传感器实时检测蒸发管12内的温度信息，并将所述温度信息转发至控制器2中，控制器2根据所述温度信息判断蒸发管12内的温度是否大于等于预设阀值，当蒸发管12内的温度大于等于预设阀值时，则产生第一电信号及第二电信号，再通过所述第一电信号控制电磁阀打开，并将所述第二电信号转发至电机调速器4，电机调速器4根据所述第二电信号使电动机9工作，电动机9带动压气机7吸入空气，空气经扩压器8增压后进入到燃烧室10内，油箱6内的油通过油泵5进入到喷油管11中，喷油管11内的油进入到蒸发管12中，油在蒸发管12内受到高温作用而气化，气化后的油与空气混合燃烧，从而产生高温高压的废气，废气通过尾喷管13喷出，从而产生推力。
【主权项】
1.一种混合动力喷气发动机，其特征在于，包括发动机本体(I)、电池(3)、电机调速器⑷、油泵(5)、油箱(6)及控制器(2); 所述发动机本体(I)包括机匣(15)、尾喷管(13)、以及固定于机匣(15)内的扩压器(8)、电动机(9)、燃烧室(10)、喷油管(11)及蒸发管(12)，机匣(15)的两端开口，电动机(9)的输出轴与压气机(7)的驱动轴相连接，压气机(7)的入口位于机匣(15)—端的开口位置，压气机(7)的出口与扩压器⑶的入口相连通，扩压器⑶的出口与燃烧室(10)的空气入口相连通，尾喷管(13) —端的入口穿过机匣(15)另一端的开口与燃烧室(10)的出口相连通，燃烧室(10)内固定有预热喷油头(14)及用于检测燃烧室(10)内温度的温度传感器，油箱(6)的出口与油泵(5)的入口相连通，油泵(5)的出口分为两路，其中一路与预热喷油头(14)的入油口相连通，另一路通过电磁阀与喷油管(11)的入口相连通，喷油管(11)的出口与蒸发管(12)的入口相连通，蒸发管(12)的出口与燃烧室(10)的油气入口相连通； 所述电池⑶通过电机调速器⑷与电动机(9)的电源接口相连接，油泵(5)的电源接口与电池(3)相连接，温度传感器的输出端与控制器(2)的输入端相连接，控制器(2)的输出端与电机调速器⑷的控制端、电磁阀的控制端及油泵(5)的控制端相连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力喷气发动机，其特征在于，还包括用于获取发动机本体(I)运动状态的传感器，传感器的输出端与控制器(2)的输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的混合动力喷气发动机，其特征在于，所述蒸发管(12)位于燃烧室(10)内。
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合动力喷气发动机，包括发动机本体、电池、电机调速器、油泵、油箱及控制器；所述发动机本体包括机匣以及固定于机匣内的扩压器、电动机、燃烧室、尾喷管、喷油管及蒸发管，机匣的两端开口，电动机、燃烧室、尾喷管、喷油管及蒸发管均固定于机匣内，本实用新型采用混合动力，发动机工作可靠，推重比高，并且结构简单，成本低。
【IPC分类】F02K5-00
【公开号】CN204532576
【申请号】CN201420763924
【发明人】张旭超, 汪翔宇, 张迎欣, 罗娴, 秦刚
【申请人】张旭超
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2014年12月5日