涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108843460A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810689904.8(22)申请日2018.06.28(71)申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明南路422号(72)发明人黄玥林曦栾振业林柯利彭瀚朱剑锋李爱成(74)专利代理机构厦门南强之路专利事务所(普通合伙)35200代理人马应森(51)Int.Cl.F02K7/16(2006.01)F02C7/141(2006.01)F02C7/057(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法(57)摘要涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法，涉及组合发动机。利用冲压涡轮装置从冲压发动机进气道引入的气流做功而降温并引入涡轮发动机中实现冷却，温度传感器将压气机所处的环境温度反馈给控制器；控制器分别发送指令给电机调节引气和输气调节板的面积调节总流量、冷却气流量和进入冲压发动机中的气流量，流量计将冲压发动机进气道内排气口的气流量反馈给控制器，控制器在保证涡轮发动机冷却气流量满足要求的条件下发送指令增加进入冲压发动机的气流量；互补型发电系统由转子发动机和温差发电装置组成，利用在不同的气流流量时两者发电量的互补特性实现稳定的总发电量，产生的电能通过机载电源供给气流流量调节系统及其他机载设备。CN108843460ACN108843460A权利要求书1/1页1.涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法，其特征在于包括以下步骤：1)利用冲压涡轮装置从冲压发动机进气道引入的气流做功而降温，再将降温后的空气引入涡轮发动机中实现冷却，涡轮发动机中的温度传感器将压气机所处的环境温度反馈给气流流量调节系统的控制器；2)控制器分别发送指令给电机调节引气和输气调节板的面积调节总流量、冷却气流量和进入冲压发动机中的气流量，流量计将冲压发动机进气道内排气口的气流量反馈给控制器，控制器在保证涡轮发动机冷却气流量满足要求的条件下发送指令增加进入冲压发动机的气流量，提升冲压发动机的推力；3)机载电源储存的电能来源于互补型发电系统，所述互补型发电系统由冲压涡轮装置带动的转子发动机和温差发电装置组成，利用在不同的气流流量时两者发电量的互补特性实现稳定的总发电量，产生的电能通过机载电源供给气流流量调节系统及其他机载设备，满足高超声速飞行器的用电需求。2.如权利要求1所述涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法，其特征在于在步骤1)中，所述气流流量调节系统包括进气调节板、涡轮发动机进气道内的输气调节板、冲压发动机进气道内的输气调节板、涡轮发动机中的温度传感器、流量计和控制器，涡轮发动机中的温度传感器将涡轮发动机温度反馈给控制器，流量计将冲压发动机进气道内排气口的气流量反馈给控制器，控制器向进气调节板、涡轮发动机进气道内的输气调节板和冲压发动机进气道内的输气调节板发送指令分别调节引气口和两个输气口的面积，控制器、进气调节板和两个输气调节板由机载电源提供电能。3.如权利要求1所述涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法，其特征在于在步骤3)中，所述互补型发电系统包括冲压涡轮装置、转子发动机、温差发电装置和机载电源，冲压涡轮被高温气流所推动，带动转子发动机进行发电，同时基于塞贝克效应的温差发电装置利用涡轮发动机与冲压发动机之间的温差进行发电，二者将电能储存在机载电源中。2CN108843460A说明书1/4页涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法技术领域[0001]本发明涉及组合发动机，尤其是涉及涡轮冲压组合发动机预冷热电转换及增推方法。背景技术[0002]宽速域飞行器动力系统不仅要求自由进入临近空间的能力，而且要求高空高速巡航工作能力，同时临近空间飞行器动力系统应具备高性能、轻质量、高可靠、低成本、长航程、免助推、可重复使用、适应速度范围宽等其它特点。现有的航空发动机、火箭发动机以及冲压发动机由于自身技术原因，均难以满足上述要求。[0003]通过组合现有成熟动力装置，实现飞行器宽速域自主飞行，是航空军事强国近年来研究的热点，也是我国空天研究领域重要的方向之一。涡轮基组合循环(TurbineBasedCombinedCycle,TBCC)由于它能作为战术导弹、巡航导弹、靶机、低成本高速飞行试验平台、轨道飞行器的第一级推进系统的动力装置，因此被广泛关注。近年来，国内创新提出了涡轮辅助火箭增强冲压组合循环发动机(Turbo-aidedRocket-augmentedRamjetCombinedCycleEngine)概念方案，通过集成涡轮、火箭和冲压发动机，有机结合三种热力循环过程，形成高度一体化的吸气式组合循环发动机，为我国空天动力发展提供了新思路(刘建,