燃气涡轮发动机
专利汇可以提供燃气涡轮发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及在 燃气发生器 (14)的上游安置有螺旋桨(12)的那种 涡轮 螺旋桨燃气 涡轮机 (40)。进气孔20将空气经进气道(22)，环形进气道(26)供给到燃气发生器(14)。支气道(24)可将流经进气道(22)的空气中的外来物体除掉，并经出口(72)排出。支气道(24)有若干均布于该气道壁中的 喷嘴 ，喷嘴可以产生流经支气道的气流，来吸引流经支气道的外界物体，支气道可让大型外界物体从其中通过而不损坏喷嘴。并将来自燃气发生器的 压缩机 (28)的空气供给喷嘴，而通过 阀 (76)调节流经支气道(24)的气流。，下面是燃气涡轮发动机专利的具体信息内容。
1、一种涡轮螺旋桨燃气涡轮发动机，它包括：
至少一个螺旋桨和一个燃气发生器，该螺旋桨安置于燃气发生器的上游；
向该燃气发生器供给空气的进气装置，该进气装置包括至少一个进气孔和与其相连的进气道，该进气道有除去供给燃气发生器的空气中的外界物体的分离装置，该分离装置包括与该进气道相连以接收外来物体的分离支气道以及能产生流经该支气道的气流以便吸引外界物体流经该支气道的喷射装置，该燃气发生器包括一压气机；
从该分离支气道排出外界物体的出口装置；
其特征在于：
该喷射装置(62)包括若干沿周向均布于分离支气道(24)壁(52)面中的喷嘴(64)，该压气机(28)将空气供给该喷射装置(62)，以产生流经分离支气道(24)的气流，另外，一控制阀门(76)调节着压气机(28)供给喷嘴(64)的空气流量。
2、如权利要求1所述的一种燃气涡轮发动机，其特征在于该分离支气道（24）包括一混合气道（46），一过渡气道（48）以及一个出气道（50）。
3、如权利要求2所述的一种燃气涡轮发动机，其特征是该混合气道（46）是圆管形的，而出气道（50）是矩形截面的。
4、如权利要求2或3所述的一种燃气涡轮发动机，其特征是该混合气道（46）的长度与直径之比为2～5。
5、如权利要求4所述的一种燃气涡轮发动机，其特征在于该混合道（46）的长度与直径比是2.5。
6、如权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征是该出气道（50）有一可改变出气道（50）出口面积的活动壁（58）。
7、如权利要求6所述的一种燃气涡轮发动机，其特征是该活动壁断面为矩形。
8、如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于该进气装置包括彼此径向对称布的两个进气孔（20）和两个进气道（22）。
9、如权利要求1所述的一种燃气涡轮发动机，其特征是两个进气道（22）都有分离支气道（24）。
10、如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征是该压气机（28）是一种轴流式压气机。
11、如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于有6个周向均布的喷嘴（64）。
12、如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于喷嘴（64）是收敛式的。
13、如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于至少一个的螺旋桨（12）与燃气发生器（14）是同轴布置的。
14、如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于至少一个螺旋桨由燃气发生器通过轴装置（42）和齿轮装置（44）来驱动。
本发明涉及燃气涡轮发动机，特别是螺旋桨置于燃气发生器上游的涡轮螺旋桨燃气轮机及涡轮轴燃气轮机。
涡轮螺旋桨的或涡轮轴的燃气轮机，因燃气发生器的压气机受到尘埃、碎片或其它外界物体的侵害而常常产生功率损失，这是由于在大地上或机场跑道上的尘埃、碎片或其它外界物体被携带入进入燃气轮机进气道的空气之中。当涡轮螺旋桨燃气轮机的螺旋桨进行逆桨制动时，这种侵害是很严重的，当向前的速度为零及可用推力为零时，也产生这种侵害。
以前一直采用可除去外界物体的分离支气通道来使涡轮螺旋桨的或涡轮轴的燃气轮机免受外界物体的侵害，这些分离支气道设有由燃气涡轮的热气驱动的喷射器，用来在该气道中产生气流;有些分离支气道所有的喷射器都伸入该气道的中心区，以期产生充分的混合。
但是，人们是不希望采用热燃气的，因为热燃气至喷射器的流动是很难控制的，并且也不希望燃气漏入进气道中。另外，将喷射器分布于分离支气道的中心区将妨碍大型外界物体通过该气道，并且喷射器会因大型外界物体通过该气道而损坏。
本发明的目的是提供的螺旋桨置于燃气发生器上游的一种涡轮螺旋桨燃气轮机或一种涡轮轴燃气轮机，它们的分离支气道带有喷嘴，就可以克服上述缺点。
因此，本发明提供一种燃气轮机，它包括：一 个燃气发生器;一个将空气供给燃气发生器的进气装置，该进气装置包括至少一个进气孔和与之相连的进气道，至少一个进气道具有从供给燃气发生器的空气中除去外来物体的分离装置，该分离装置包括：与该进气道相连来接收外界物体的分离支气道以及产生流经该分离支气道的气流以便将外界物体吸引并流过此分离支气道的喷射装置;该燃气发生器包括将空气供给该喷射装置以产生流经该分离支气道的气流的压气机。一个将外界物体排出该分离支气道的出口装置。该喷射装置包括若干沿周向均匀分布于该分离支气道壁的喷嘴。
该分离支气道可包括一个混合气道，一个过渡气道及一个出气道。
该混合气道可以是圆管形的，该出气道可以是矩形横截面的。
该混合气道的长度与直径之比可以是2-5。
该混合气道的长度与直径之比可以是2.5。
该出气道可以有一活动壁，以改变该出气装置的出口面积。
该活动壁可以是矩形的。
该进气装置可以包括彼此径向对称布置的两个进气孔和两个进气道。
该两个进气道都可以有分离支气道。
该压气机可以是轴流式压气机。
一控制阀可调节由该压气机至该喷嘴的气流。
可有6个周向均布的喷嘴，该喷嘴可以是收敛式的。
该燃气涡轮机可以包括至少一个螺旋桨的涡轮螺旋桨燃气涡轮发动机，至少一个螺旋桨置于该燃气发生器的上游，该进气装置置于至少一个螺旋桨的下游。
该至少一个的螺旋桨可安置得与该燃气发生器共轴。
该至少一个的螺旋桨可由该燃气发生器经一轴装置及一齿轮装置驱动。
本发明的主要特点是采用了沿周向布置于混合气道壁的若干喷嘴，它可使乌或其它大型物体毫无妨碍地通过分离支气道，而对喷嘴很少或根本不会产生破坏。另一优点是，若采用形成于混合气道壁中的一种环状喷嘴，则其尺寸很小，为0.635毫米，等于一英寸宽的千分之二十五，这往往会受到碎片和冰雹等的堵塞，并且难于精确地制造来保持均匀一致的宽度。
利用压缩机向喷嘴供应气体有两点好处，首先，是能够利用阀来控制供给喷嘴的气体，而如果采用涡轮机，则热的气体不允许采用阀的。其次，假如供给喷嘴的连结管出现了故障，则只是较凉爽的空气流入机罩并供入机舱，反之较热的燃气会流入机舱，而这是不希望的。
图1是本发明的有分离装置的涡轮螺旋桨燃气涡轮发动机的局部剖视图。
图2是图1中所示分离装置的放大剖视图。
图3是图2中A-A断面线截面图。
图4是图2中B-B断面线截面图。
本发明的涡轮螺旋桨燃气涡轮发动机10已示于图1中，它包括螺旋桨12和燃气发生器14。螺旋桨12包括一个叶毂16，而叶毂16上装有若干沿周向等距隔开的螺旋桨叶片18，螺旋桨叶片18是可旋转地安装在叶毂16上的，因而叶片的角度是可以改变的。
按照气体的流动顺序，燃气发生器14包括：轴流式压气机28，离心式压气机30，燃烧系统32，轴流式涡轮机34和36以及排气喷管38。轴流式涡轮机34经一根轴（未示出）与压气机30相连并驱动之，而轴流式涡轮机36经轴42（局部示出）与压气机28相连并驱动之。燃气发生器14完全按照惯用方式运转，因而不再进一步讨论。
螺旋桨12置于燃气发生器14的上游并与其同轴布置，而轴42经一齿轮总成44与螺旋桨12相连并驱动之。
燃气发生器14由燃气发生器壳体40包围着，在燃气发生器壳体上，处于螺旋桨12的下游处，有两个进气孔20，这两个进气孔20沿周向等间距地隔开，即彼此径向对称布置。形成所谓的两路进气、进气道22将每一进气孔20轴向地引向环形气道26，而环形气道26向下游方向径向地向内延伸，从而可将空气供入燃气发生器14。环形气道26由环形内壁25和环形外壁27限定，而环形内壁25包围着轴42和齿轮总成44。环形内壁25的上游端与燃气发生器壳体40的上游端相连，而环形内壁25又通过一些径向延伸的符合空气动力学形状的支柱29与环形外壁27相连，环形外 壁27也与燃气发生器壳体40相连。进气道22的径向外壁由符合空气动力学形状的壳体41来限定，而该壳体41与燃气发生器壳体40相连并融为一体。
每一进气道22有一分离支气道24，分离支气道24与进气道22相连并可除去流入燃气发生器14的空气中的外来物体。环形气道26制成有足够曲率的形状，以便分离出大的外来物体，例如乌，但也能分离出尘埃、碎片、腐蚀性颗粒以及其它外来物体。该分离支气道24已示于图2、3和4中，按照空气流动顺序，它依次包括混合气道46，过渡气道48和出气道50。混合气道46由管壁52限定并有环形截面，而出气道50有矩形截面，它是由两个相对侧壁57和延伸在侧壁57之间并固定在其上的壁56及一个活动壁58所组成，而活动壁58可转动地安装在其上游端60处，因此可以改变出气道50的下游出口端72的面积。过渡气道48由壁54限定，而壁54构成了由混合气道的环形截面至出气道的矩形截面的过渡段。
喷射器总成62包括若干（在本例中包括6个）沿周向等间距隔开的分布于混合气道46的壁52中的喷嘴64，并且喷嘴64位于混合气道46的上游端，并可以向下游方向将气体供入混合气道，从而产生经过分离支气道24的气流。虽然喷嘴64可以是任何适用形式的，但其最好是收敛形式的。喷嘴64将空气以与壁面基本呈15°的角度喷入，而由环形室66向喷嘴64供应气体，而环形室66共轴地安置于混合气道的周围，环形室66在一中空的环形件68中形成。在环形件68的内表面上有若干孔70，用来向喷嘴64供应气体。环形件68有一入口孔，来自供应管74的气体经此入口孔流入环形室。连接管74的一端连在环形件68上，其另一端却连在压缩机28上。连结管74引出来自压气机的压缩空气，以便喷嘴产生流经分离支气道的气流。连接管74上设有阀76，用来控制流至喷嘴的空气供给量。阀76由与其相关飞机中的驾驶员利用控制杆来操纵。该控制杆可以是飞机的电子控制杆或发动机操纵杆。
混合气道的尺寸定得使其长度与直径的比在0.5～7之间，但为获得最佳性能，其长度与直径比应在2～5之间，最好是2.5以便在混合气通路获得由喷嘴喷出之流体与由进气道流入到分离支气道之空气的令人满意的混合。该混合气道的尺寸也设计得可让一只1.136公斤即2.5磅的乌从其中通过，这就要求其最小直径为11.43厘米，即是4.5英寸。
活动壁58是出于在飞行时减少经过分离支气道的流体的考虑而设置的。
在飞机起飞及飞行期间，螺旋桨形成的滑流及进气冲压的利用将产生经过分离支气道24并由出口72处流出的气流，该气流将使环形气道26及燃气发生器14中的外界物体经分离支气道排出。
然而，在螺旋桨逆转制动或推力为零的运转期间，必须利用喷嘴增加经过分离支气道的气流，以便将环形管和燃气发生器中的外界物体吸入分离支气道。压缩空气由燃气发生器的压缩机压出并供给喷嘴，以产生流经分离支气道的气体流动。压缩空气的起动较低，大约是200℃，当不需要产生气流流经分离支气道时，可以利用阀76来切断压缩空气的供应。这时由压气机流出的空气总量仅为流经压气机的空气流量的5%，这是燃气发生器所能允许的。
在地面空转期间，当发动机操纵杆移至螺旋桨逆转制动位置时，阀门76将打开，当飞机在向前推力作用范围内滑行时，阀76能够打开。
活动壁58用来改变出气道50的截面积，并用来调节流经分离支气道的气流并减少阻力。在飞行时，活动壁58将减少出气道的截面积，因为此时流经分离支气道的气流已减少。
本发明也可应用于有非两通路式进气道的涡轮螺旋桨的或涡轮轴的燃气涡轮发动机，例如，它可应用于单进气道即机头下部进气道或多于二个的进气道。
本发明也可应用于带偏置齿轮箱以及共轴齿轮箱的涡轮螺旋桨燃气涡轮发动机。
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