[实用新型]一种翼尖喷气燃气发生器

说明书

本实用新型涉及一种翼尖喷气燃气发生器，其特征在于，包括燃气发生器壳体、燃气发生器内腔、压缩空气进口、高温尾气进气管、助推剂输送管和燃气出口，所述燃气发生器内腔在燃气发生器壳体内的头部区域，所述高温尾气进气管穿过燃气发生器壳体的侧壁，直达燃气发生器内腔侧壁面，所述燃气发生器内腔的前壁面中心位置设置助推剂输送管。本实用新型利用动力系统中的重油活塞发动机高温尾气加热过氧化氢助推剂从而使其进行汽化放热反应，放出氧气和水蒸气，与尾气内未燃尽油气进一步燃烧产生更高能燃气，该燃气发生器不需要复杂的催化反应系统或点火系统，可以通过控制助推剂的喷射量来调节控制旋翼翼尖喷气所需引气量，满足翼尖喷气旋翼所需的燃气。

技术领域

本实用新型涉及燃气发生器设计技术领域，具体涉及一种使用燃气助推剂与发动机高温尾气作用产生大量气体和热量，用于驱动旋翼翼尖喷气的燃气发生器。

背景技术

目前，翼尖喷气自转旋翼机的关键和瓶颈在于动力系统，该动力系统既要满足高速巡航时释放旋翼自转，又要满足垂直起降时对旋翼的有效驱动。因此，为针对科学解决垂直起降时翼尖喷气驱动旋翼与高速飞行时自转旋翼两种工作模式下对动力不同需求的问题，需要有适合于翼尖喷气驱动旋翼的复合动力系统，而该动力系统要实现的核心关键技术就是燃气的发生及控制利用，即要设计出适用于驱动旋翼旋转的燃气发生器。

通常的燃气发生器由压气机、燃料泵及燃烧室、涡轮等部件及其附属系统组成，能产生具有一定压力及温度的高能气体的工质装置。但是这类燃气发生器结构复杂、质量重、成本高。从某种意义上说，火箭发动机及喷气发动机也是一种燃气发生器，它们产生的高温燃气通过尾喷管，变成高速气流喷射出去,推动火箭或飞机前进。但是火箭发动机如果用于翼尖，只适用于起飞和着落时短暂时间的工作，而在翼尖使用喷气发动机时需要解决一系列严重工程技术问题，比如发动机转子以每分钟几千转的转速与桨叶一起绕旋翼轴转动，会产生一种扭矩，这扭矩力图使整个发动机向上翻倒，以及当巨大的离心力使滑油抛向发动机的一边时，必须保证高转速轴承能正常工作等等。活塞式内燃机的气缸部分也是一种燃气发生器，但燃气量太小。目前这些燃气发生器都无法满足翼尖喷气自转旋翼喷气需求。

在以航空活塞重油发动机为核心的复合动力系统中，如何充分利用重油活塞发动机高温尾气产生大量翼尖喷气所需气体，用于起降悬停时进行翼尖喷气驱动旋翼，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种翼尖喷气燃气发生器，旨在解决垂直起降时翼尖喷气驱动旋翼与高速飞行时自转旋翼两种工作模式下对驱动旋翼旋转不同气量需求的问题，实现简化结构、降低耗油率，尤其是能为在翼尖喷气旋翼起降悬停阶段提供足够驱动旋翼旋转的气体。

本实用新型通过如下技术方案实现。

一种翼尖喷气燃气发生器，其特征在于，包括燃气发生器壳体、燃气发生器内腔、压缩空气进口、高温尾气进气管、助推剂输送管和燃气出口，所述燃气发生器内腔在燃气发生器壳体内的头部区域，所述高温尾气进气管穿过燃气发生器壳体的侧壁，直达燃气发生器内腔侧壁面，所述燃气发生器内腔的前壁面中心位置设置助推剂输送管，所述燃气发生器壳体的前壁面由压缩空气进口和燃气发生器内腔的前壁面组成，燃气发生器壳体从压缩空气进口到燃气出口呈渐缩形。

进一步，燃气发生器有三路输入，第一路输入是由涡轮增压器产生的高压压缩空气，通过环形的扩压器沿环形通道直接与燃气发生器壳体的前壁面环形的压缩空气进口对接，高压压缩空气可以对燃气发生器壳体进行保护冷却；第二路输入为重油活塞发动机的高温尾气，从燃气发生器壳体的侧壁面经高温尾气进气管送入燃气发生器壳体内的头部的燃气发生器内腔，用于加热催化助推剂；第三路输入是助推剂，经助推剂输送管送至燃气发生器内腔头部中心反应区，在高温尾气的作用下放热汽化，形成高温高压混合气，从燃气出口排出。

进一步，所述助推剂为高浓度的过氧化氢或其混合剂。