多支路汇合式涡轮增压发动机和飞行汽车

1.本发明涉及交通工具动力系统技术领域，具体涉及一种多支路汇合式涡轮增压发动机和飞行汽车。


背景技术：

2.近年来，飞行器的发展日新月异，常规的飞行器多采用旋翼来提供飞行动力，其螺旋桨大多裸露在外，当螺旋桨高速旋转时不利于安全性的实现。同时，螺旋桨会反射雷达波，不能实现对飞行器的包括螺旋桨在内的隐身涂层的全面覆盖。
3.裸露在外的多旋翼螺旋桨，螺旋桨下方的气流喷流速度低，不能满足对飞行器的高速驱动能力。
4.因此，为了实现飞行器的隐身和高速驱动能力，涡轮增压发动机就成为了飞行器的更优选择，由于发动机进气口气压相对较小，经过多级压缩后，内部气压变大，气体体积逐步收缩，导致发动机进气口的面积，远大于出气口的面积。
5.为了满足飞行器的高速驱动能力需求，发动机的进气口面积需要开设的很大，使得发动机的形状大小很难适配在飞行器内部，导致飞行器的隐身功能无法实现。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种多支路汇合式涡轮增压发动机和飞行汽车，解决了飞行器无法同时具备隐身和高速驱动能力的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
10.一种多支路汇合式涡轮增压发动机，所述发动机包括：若干增压管和多通管；
11.所述增压管通过多通管逐级汇合连通，每根增压管内都设置有涡轮增压风扇；
12.初级的增压管头端开设进气口，末级的增压管末端开设有出气口。
13.优选的，所述出气口处设置有流量调节阀。
14.优选的，各级多通管的进气管内都设置有单向止逆阀。
15.优选的，所有增压管内的涡轮增压风扇尺寸相同。
16.优选的，从初级至末级，所述涡轮增压风扇的工作电流不变，电压和转速都逐级升高。
17.优选的，初级涡轮增压风扇的电机的加载电压为12v，电流为30a，转速为3000rpm；末级涡轮增压风扇的电机的加载电压为20v，电流为30a，转速为5100rpm。
18.一种飞行汽车，所述飞行汽车搭载有多台所述发动机；飞行汽车的外壳在发动机进气口的对应位置开设有进气孔。
19.优选的，每台发动机的流量调节阀末端均设置有高压转向喷嘴。
20.(三)有益效果
21.本发明提供了一种多支路汇合式涡轮增压发动机和飞行汽车。与现有技术相比，具备以下有益效果：
22.本发明中，所述发动机包括：若干增压管和多通管；增压管通过多通管逐级汇合连通，每根增压管内都设置有涡轮增压风扇；初级的增压管头端开设进气口，末级的增压管末端开设有出气口；空气从初级的多个增压管进气口进入发动机，在多级涡轮增压风扇的作用下逐级增压、汇合，最终汇合至末级的增压管内，从出气口喷出，喷出的气体流速极高，能够实现飞行器的高速驱动能力；并且各级增压管能够根据飞行器的结构形状设置延伸路径，便于进行飞行器与发动机的异形共性设计，进气口能够分散设置，使得发动机的进气口不需要开设的很大，便于发动机适配在飞行器内部，能够实现飞行器隐身涂层的全面覆盖；使得飞行器能够同时具备隐身和高速驱动能力。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
24.图1为本发明实施例一中发动机的结构示意图；
25.图2为本发明实施例一中单向止逆阀的结构示意图；
26.图3为本发明实施例二中飞行汽车的结构示意图。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本技术实施例通过提供一种多支路汇合式涡轮增压发动机和飞行汽车，解决了飞行器无法同时具备隐身和高速驱动能力的问题。
29.本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
30.本发明实施例中，所述发动机包括：若干增压管和多通管；增压管通过多通管逐级汇合连通，每根增压管内都设置有涡轮增压风扇；初级的增压管头端开设进气口，末级的增压管末端开设有出气口；空气从初级的多个增压管进气口进入发动机，在多级涡轮增压风扇的作用下逐级增压、汇合，最终汇合至末级的增压管内，从出气口喷出，喷出的气体流速极高，能够实现飞行器的高速驱动能力；并且各级增压管能够根据飞行器的结构形状设置延伸路径，便于进行飞行器与发动机的异形共性设计，进气口能够分散设置，使得发动机的进气口不需要开设的很大，便于发动机适配在飞行器内部，能够实现飞行器隐身涂层的全面覆盖；使得飞行器能够同时具备隐身和高速驱动能力。
31.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
32.实施例一：
33.如图1所示，本发明提供了一种多支路汇合式涡轮增压发动机，所述发动机包括：若干增压管10和多通管20；
34.所述增压管10通过多通管20逐级汇合连通，每根增压管10内都设置有涡轮增压风扇；
35.初级的增压管10头端开设进气口，末级的增压管10末端开设有出气口；
36.空气从初级的多个增压管10进气口进入发动机，在多级涡轮增压风扇的作用下逐级增压、汇合，最终汇合至末级的增压管10内，从出气口喷出，喷出的气体流速极高，能够实现飞行器的高速驱动能力；并且各级增压管10能够根据飞行器的结构形状设置延伸路径，便于进行飞行器与发动机的异形共性设计，进气口能够分散设置，使得发动机的进气口不需要开设的很大，便于发动机适配在飞行器内部，能够实现飞行器隐身涂层的全面覆盖；使得飞行器能够同时具备隐身和高速驱动能力。
37.如图1所示，所述出气口处设置有流量调节阀11，能够根据末级增压管10内的气流和气压大小，调节出气口的喷流面积，以此调节发动机喷出的气体流速。
38.如图2所示，各级多通管20的进气管内都设置有单向止逆阀21，有涡轮增压风扇故障的情况下，对应的多通管20进气管无进气推压，对应的单向止逆阀21在多通管20内的气压作用下立即关闭，防止故障涡轮增压风扇对应的多通管20进气管逆流泄压，避免造成发动机整体推力突降的故障。
39.如图1所示，所有增压管10内的涡轮增压风扇尺寸相同，配合增压管10的逐级汇合能够实现从进气口到出气口的涡轮涵道逐渐收缩的效果，对比现有技术逐渐收缩的涵道中分布不同直径的多级涡轮风扇，研制成本大幅度降低。
40.从初级至末级，所述涡轮增压风扇的工作电流不变，电压和转速都逐级升高；
41.初级涡轮增压风扇的电机的加载电压为12v，电流为30a，转速为3000rpm；末级涡轮增压风扇的电机的加载电压为20v，电流为30a，转速为5100rpm；
42.末级涡轮增压风扇电机的转化能力是初级涡轮增压风扇电机1.67倍；
43.所有涡轮增压风扇均采用同一型号的电机驱动，因此涡轮增压风扇均为同一型号，降低了批量采购定制成本，提升了制造效率。
44.实施例二：
45.如图3所示，本发明提供了一种飞行汽车，所述飞行汽车搭载有多台实施例一中的所述发动机；飞行汽车的外壳在发动机进气口的对应位置开设有进气孔31。
46.如图3所示，每台发动机的流量调节阀11末端均设置有高压转向喷嘴12，用于调整高压气流的喷射方向，实现飞行汽车的飞行姿态矢量可控。
47.由于多支路汇合式涡轮增压发动机的多级持续增压能力，使得从该发动机的尾喷口喷射出的气流速度，远远大于普通的涡桨旋翼发动机，因此，搭载所述发动机的飞行汽车，具备高速驱动能力。
48.同时，利用所述发动机尾部的高压转向喷嘴12，能够实现飞行汽车的飞行姿态矢量可控。
49.因该飞行汽车无裸露在外的螺旋桨，可通过对汽车外壳进行隐身涂层的涂覆，易于实现飞行汽车的对雷达的隐身效能，具有一定的军事应用价值。
50.综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
51.本发明实施例中，所述发动机包括：若干增压管和多通管；增压管通过多通管逐级汇合连通，每根增压管内都设置有涡轮增压风扇；初级的增压管头端开设进气口，末级的增压管末端开设有出气口；空气从初级的多个增压管进气口进入发动机，在多级涡轮增压风扇的作用下逐级增压、汇合，最终汇合至末级的增压管内，从出气口喷出，喷出的气体流速极高，能够实现飞行器的高速驱动能力；并且各级增压管能够根据飞行器的结构形状设置延伸路径，便于进行飞行器与发动机的异形共性设计，进气口能够分散设置，使得发动机的进气口不需要开设的很大，便于发动机适配在飞行器内部，能够实现飞行器隐身涂层的全面覆盖；使得飞行器能够同时具备隐身和高速驱动能力。
52.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种多支路汇合式涡轮增压发动机，其特征在于，所述发动机包括：若干增压管(10)和多通管(20)；所述增压管(10)通过多通管(20)逐级汇合连通，每根增压管(10)内都设置有涡轮增压风扇；初级的增压管(10)头端开设进气口，末级的增压管(10)末端开设有出气口。2.如权利要求1所述的多支路汇合式涡轮增压发动机，其特征在于，所述出气口处设置有流量调节阀(11)。3.如权利要求1所述的多支路汇合式涡轮增压发动机，其特征在于，各级多通管(20)的进气管内都设置有单向止逆阀(21)。4.如权利要求1所述的多支路汇合式涡轮增压发动机，其特征在于，所有增压管(10)内的涡轮增压风扇尺寸相同。5.如权利要求1所述的多支路汇合式涡轮增压发动机，其特征在于，从初级至末级，所述涡轮增压风扇的工作电流不变，电压和转速都逐级升高。6.如权利要求5所述的多支路汇合式涡轮增压发动机，其特征在于，初级涡轮增压风扇的电机的加载电压为12v，电流为30a，转速为3000rpm；末级涡轮增压风扇的电机的加载电压为20v，电流为30a，转速为5100rpm。7.一种飞行汽车，其特征在于，所述飞行汽车搭载有多台如权利要求2～6任一所述的发动机；飞行汽车的外壳在发动机进气口的对应位置开设有进气孔(31)。8.如权利要求7所述的飞行汽车，其特征在于，每台发动机的流量调节阀(11)末端均设置有高压转向喷嘴(12)。

技术总结
本发明提供了一种多支路汇合式涡轮增压发动机和飞行汽车，涉及交通工具动力系统技术领域。所述发动机包括：若干增压管和多通管；增压管通过多通管逐级汇合连通，每根增压管内都设置有涡轮增压风扇；初级的增压管头端开设进气口，末级的增压管末端开设有出气口；空气从初级的多个增压管进气口进入发动机，在多级涡轮增压风扇的作用下逐级增压、汇合，最终汇合至末级的增压管内，从出气口喷出，喷出的气体流速极高，能够实现飞行器的高速驱动能力；并且各级增压管能够根据飞行器的结构形状设置延伸路径，进气口能够分散设置，便于发动机适配在飞行器内部，能够实现飞行器隐身涂层的全面覆盖；使得飞行器能够同时具备隐身和高速驱动能力。动能力。动能力。


技术研发人员：张燕 程翔宇
受保护的技术使用者：安徽水利水电职业技术学院
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/6/6