專利名稱：水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)，尤其涉及一種水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
水上飛機(jī)是能在水面上滑行、起飛、降落和停泊，并能在空中飛行的飛機(jī)。水上飛 機(jī)在軍事上用于偵察，反潛和救援活動；在民用方面可用于海上搜索救護(hù)、海上運(yùn)輸、海洋 環(huán)境監(jiān)測、海洋資源開發(fā)，森林消防和體育運(yùn)動。為了適應(yīng)水上飛機(jī)的特殊飛行條件和執(zhí)行 任務(wù)的要求，水上飛機(jī)發(fā)動機(jī)有不同于一般飛機(jī)發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)，水上飛機(jī)發(fā)動機(jī)也隨著水 上飛機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了一個不斷進(jìn)步的過程。 法布爾(H.Fabre， 1882-1984)，生于法國馬賽。1909年，法布爾設(shè)計了第一架水上 飛機(jī)，裝有3臺活塞發(fā)動機(jī)，共同帶動一副螺旋槳，但飛機(jī)試飛沒有成功。當(dāng)年年底，法布爾 又設(shè)計了第二架水上飛機(jī)-"水機(jī)"。"水機(jī)"裝有一臺新型轉(zhuǎn)缸式50馬力的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，機(jī) 身下安裝三個水翼式浮筒。1910年3月28日，法布爾在馬賽附近拉米德港駕駛"水機(jī)"順 利升空，做了一次約500米的直線飛行。第二天，他駕駛"水機(jī)"飛出了 6千米的好成績。
德國的道尼爾于1929年推出了Do X，唯一的缺憾是當(dāng)時缺少合適的引擎，以致Do X成為背負(fù)12臺發(fā)動機(jī)的怪物。DoX是當(dāng)時世界上最大的水上飛機(jī)，機(jī)翼上方裝12臺活塞 式發(fā)動機(jī)，載169名乘客，最大速度達(dá)到224千米/小時。亨克爾相信他們可以只用4臺發(fā) 動機(jī)來滿足設(shè)計要求，于是提交了Hel20方案，后更名為He220。道尼爾則提出由Do X改進(jìn) 而來的Do20，引擎減少到8具柴油發(fā)動機(jī)，成對驅(qū)動4副螺旋槳。布洛姆&福斯的設(shè)計主任 沃格特博士 (Dr.Vogt)的方案中，采用6臺已投產(chǎn)的800馬力B麗132發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)置于 機(jī)翼前緣的6個短艙中。 美國聯(lián)合公司30年代研制的PBY-5 "卡塔林娜"兩棲飛機(jī)在二次大戰(zhàn)中廣泛用作 海上巡邏機(jī)，生產(chǎn)量達(dá)4000架，戰(zhàn)后改作森林消防飛機(jī)。 別里耶夫是蘇聯(lián)著名的水上飛機(jī)設(shè)計師，他在1932年就設(shè)計出了世界聞名的 MBP-2近距水上偵察機(jī)。1946年，別里耶夫水上飛機(jī)制造設(shè)計局制造出了別_6水上飛機(jī)。 別_6飛機(jī)裝有兩臺活塞式發(fā)動機(jī)，用于遠(yuǎn)程海上偵察，可在較大作戰(zhàn)半徑內(nèi)搜尋和用特種 炸彈摧毀敵潛艇。在試飛中，別_6達(dá)到了 427公里/小時的最大速度，航程達(dá)5000公里， 不著陸留空時間長達(dá)20小時。 1956年設(shè)計了噴氣式水上飛機(jī)別-10， 1965年生產(chǎn)的別_10為后掠翼噴氣式水上 飛機(jī)，機(jī)翼下安裝有2臺AJI-7IT型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。別-10水上飛機(jī)總重達(dá)3000公斤， 其中包括炸彈、水雷和魚雷，被稱為潛艇的"死神"。 1960年設(shè)計出了裝有兩臺噴氣式發(fā)動機(jī)的反潛兩棲飛機(jī)別-12，是世界上最大的 水上飛機(jī)，取名叫"海鷗"，1964年開始投入成批生產(chǎn)。該機(jī)裝有兩臺AM-20ZI型渦輪噴氣 發(fā)動機(jī)，配備有完善的機(jī)載設(shè)備，是俄遠(yuǎn)距海洋邊界線的反艦反潛盾牌。
此外，戰(zhàn)后日本的PS-1水上飛機(jī)，采用了附面層噴濺抑制槽技術(shù)，具有較高的抗 浪能力。中國在轟-5的基礎(chǔ)上研制了水轟-5，能執(zhí)行反潛任務(wù)。
水上飛機(jī)可在水域遼闊的河、湖、江、海水面上使用，安全性好，不需要跑道，使用 靈活，機(jī)動性好；地面輔助設(shè)施較經(jīng)濟(jì)，飛機(jī)噸位不受限制。 水上飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，重量大。水上飛機(jī)在水面高速滑跑和起飛時，水 對飛機(jī)產(chǎn)生很大的阻力，所以，水上飛機(jī)的發(fā)動機(jī)的功率都很大。水上飛機(jī)采用的螺旋槳發(fā) 動機(jī)，或采用的蝸輪噴氣發(fā)動機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。由于在海面起降時海況的復(fù)雜性， 水上飛機(jī)的發(fā)動機(jī)經(jīng)常出故障，維修又不方便。所以，盡管水上飛機(jī)有很多用途，至今，水上 飛機(jī)也并未普及開來。 水上飛機(jī)的發(fā)動機(jī)的發(fā)展，經(jīng)歷了活塞螺旋槳發(fā)動機(jī)、柴油螺旋槳發(fā)動機(jī)、蝸輪噴 氣發(fā)動機(jī)等幾個階段，目前，螺旋槳發(fā)動機(jī)和噴氣發(fā)動機(jī)都在應(yīng)用中。 噴氣發(fā)動機(jī)利用高速噴射燃?xì)獾姆醋饔昧?，推動飛機(jī)飛行。 一般飛機(jī)用的蝸輪噴 氣發(fā)動機(jī)、脈沖噴氣發(fā)動機(jī)、沖壓噴氣發(fā)動機(jī)和船舶用的噴水發(fā)動機(jī)都屬于噴射發(fā)動機(jī)，都 是利用高速噴射流體的反作用力工作。但是，目前飛機(jī)，包括水上飛機(jī)，還沒有采用噴水發(fā) 動機(jī)作為推進(jìn)動力。 航空噴射發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括燃料供給箱、噴射器和控制器。對于噴氣發(fā)動 機(jī)，燃料供給箱就是燃油箱。噴射器由燃燒室和噴管組成。
有關(guān)水上飛機(jī)的背景技術(shù)，在以下專著中有具體描述
1、陳紹祖，形形色色的飛機(jī)，北京國防工業(yè)出版社，2003。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出一種水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，它利用噴水的反作用力，帶動水
上飛機(jī)在水面滑行、水面起降和空中飛行，這種噴射發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、功率大。 本發(fā)明給出的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，它的結(jié)構(gòu)包括燃料供給箱、噴射器、控制器、
貯水箱、不停飛加水裝置，噴射器的結(jié)構(gòu)包括燃燒室和噴管，燃料供給箱輸出燃料進(jìn)入燃燒
室，燃料與空氣在燃燒室內(nèi)燃燒，生成高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入噴管，燃?xì)庠趪姽軆?nèi)膨脹做功，噴
管從出口向外高速噴水。噴射器有三個一個起飛噴水器和兩個飛行噴水器。
本發(fā)明給出的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，部分設(shè)備的具體名稱為 燃料供給箱就是乙炔發(fā)生器； 控制器就是飛行噴水控制器； 起飛噴水器由起飛燃燒室和起飛噴管組成； 飛行噴水器由飛行燃燒室和飛行噴管組成。 本發(fā)明給出的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其實(shí)質(zhì)是一種燃?xì)怛?qū)動的噴水發(fā)動機(jī)。
乙炔發(fā)生器生產(chǎn)乙炔，作為燃料供給燃燒室。 起飛燃燒室是高溫高壓容器，它的基本外形式是一個橫放的壓力容器，左右兩個
封頭，中間為圓筒。燃燒室上有空氣進(jìn)口、乙炔進(jìn)口、廢氣排口、點(diǎn)火口、燃?xì)獬隹凇?起飛燃燒室燃?xì)獬隹谶B接到起飛噴水器的起飛噴管的入口，起飛噴管在水上飛機(jī)
的腹部下邊水平向后延伸。起飛噴管的出口，即噴水口，位于水上飛機(jī)的尾部，噴水口朝向
水上飛機(jī)的正后方。起飛噴管的進(jìn)水口的朝向是水上飛機(jī)的正前方。在起飛噴管的進(jìn)水口
上，裝有兩扇門式的單向水閥。共有兩個起飛噴管，并排位于飛機(jī)的腹部下邊。 貯水箱用于貯存一定量的水，當(dāng)水上飛機(jī)空中飛行時，利用貯水箱貯存的水供給飛行噴水器，產(chǎn)生航空飛行的動力。飛行噴水器有兩個，分別稱作第一飛行噴水器和第二飛 行噴水器。每個飛行噴水器有一個飛行燃燒室和一個飛行噴管，兩個飛行噴水器完全相同。
當(dāng)水上飛機(jī)空中飛行中缺噴射水時，水上飛機(jī)降低飛行高度，水上飛機(jī)的水翼觸 及水面時，水上飛機(jī)的不停飛加水裝置的上水斗，迅速地從水面向水上飛機(jī)的起飛噴管和 貯水箱補(bǔ)給水。得水后，起飛噴水器和飛行噴水器可以同時發(fā)力，向上拉起飛機(jī)，繼續(xù)飛行。 不停飛加水裝置是保障水上飛機(jī)持續(xù)地、遠(yuǎn)距離地飛行的必要設(shè)備。 飛行噴水控制器是水上飛機(jī)的飛行噴水器的控制裝置，它協(xié)調(diào)地控制兩個飛行噴 水器的進(jìn)水、進(jìn)空氣、進(jìn)乙炔、點(diǎn)火噴水等程序，使飛行噴水器正常工作。 乙炔發(fā)生器、起飛噴水器、飛行噴水器、飛行噴水控制器、貯水箱和不停飛加水裝 置，這些設(shè)備確保水上飛機(jī)正常地在水面起降和進(jìn)行空中飛行。 —架水上飛機(jī)設(shè)有多臺噴水器，但乙炔發(fā)生器、貯水箱、不停飛加水裝置只有一 套，是共用的。 起飛噴水器的起飛燃燒室及起飛噴管，它是本發(fā)明水上飛機(jī)的大功率推進(jìn)動力裝 置，利用燃?xì)馊紵蛎浲扑畤娚?，噴射水的反作用力推動水上飛機(jī)從水面快速起飛。這其中 的一個核心問題是在水平管內(nèi)，燃?xì)饽軌蛴行扑灰蛑亓Ξa(chǎn)生氣水分層，本發(fā)明已在 實(shí)驗(yàn)中解決這一問題。
本發(fā)明選擇的燃料是乙炔，乙炔具有優(yōu)點(diǎn)是與其它可燃?xì)怏w相比，乙炔燃燒氣體 溫度高，乙炔爆炸壓力大，乙炔燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，乙炔與空氣混合爆炸極限范圍寬，乙 炔點(diǎn)火能量小。用電石和水，在飛機(jī)上由乙炔發(fā)生器制取乙炔，或由機(jī)載乙炔氣瓶提供。
水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)的起飛過程是 1、通過起飛燃燒室上封頭上的空氣進(jìn)口進(jìn)入新鮮空氣，推動起飛燃燒室內(nèi)燃燒廢 氣通過廢氣排口排除，然后關(guān)好空氣進(jìn)口和廢氣排口 ； 2、在起飛燃燒室通過空氣進(jìn)口和廢氣排口更新內(nèi)部氣體過程中，起飛燃燒室內(nèi)氣 體壓力接近環(huán)境的一個大氣壓，與起飛燃燒室連通的水平的起飛噴管內(nèi)也應(yīng)該是一個大氣 壓。在深入水中的起飛噴管的進(jìn)水口上，兩扇門式的單向水閥，受到外側(cè)水中高于大氣壓的 水壓而向內(nèi)打開，高于大氣壓的水經(jīng)由進(jìn)水口向起飛噴管內(nèi)注水。起飛噴管的進(jìn)水口的朝 向是水上飛機(jī)的正前方，水上飛機(jī)在行進(jìn)中時，迎面水流的動壓頭疊加在注水的靜壓頭上， 強(qiáng)化了注水過程。水平的起飛噴管的出水口始終是敞開的，當(dāng)水上飛機(jī)停止或慢速行進(jìn)時， 從出水口反向注水也是可能的。當(dāng)注水達(dá)到內(nèi)外水面相同時，注水過程停止。此時內(nèi)部水 位，高于起飛噴管的最高點(diǎn)； 3、本發(fā)明的乙炔發(fā)生器生產(chǎn)乙炔，供給起飛燃燒室。經(jīng)由乙炔進(jìn)口向起飛燃燒室 內(nèi)注入乙炔。注入的乙炔量要考慮起飛燃燒室內(nèi)部的空氣量，可按起飛燃燒室內(nèi)部的空氣 的容積成分的9%注入乙炔； 4、注入乙炔后，關(guān)閉起飛燃燒室乙炔進(jìn)口，啟動點(diǎn)火口，乙炔與空氣的混合氣體立 刻燃燒爆炸； 5、乙炔與空氣的混合氣體燃燒爆炸，產(chǎn)生高壓高溫燃?xì)?，從起飛燃燒室的燃?xì)獬?口流出，分別進(jìn)入兩個起飛噴管，高壓推動水流。在水平的起飛噴管內(nèi)，高壓水體向前后有 兩個相反的力向前的力，從內(nèi)向外關(guān)閉了起飛噴管進(jìn)水口上的兩扇門式的單向水閥，向后 的力與起飛噴管噴水口外的略高于大氣壓的水壓形成巨大壓差，起飛噴管內(nèi)的全部水體，迅速通過噴水口，高速向外噴射，同時產(chǎn)生反作用力，推動噴射發(fā)動機(jī)及水上飛機(jī)快速前 進(jìn)，在水上飛機(jī)的水翼和機(jī)翼的共同作用下，離開水面，騰空而起，完成啟動和起飛過程。
關(guān)于噴水器的使用，總結(jié)如下 (1)水上飛機(jī)在水面前進(jìn)時，可以依靠起飛噴水器的起飛噴管，產(chǎn)生的較大推力快 速前進(jìn)；或依靠飛行噴水器的飛行噴管，產(chǎn)生的較小推力低速前進(jìn)。 (2)水上飛機(jī)從水面起飛時，依靠起飛噴水器的起飛噴管，采用一次性的噴水，完 成起飛過程。
(3)水上飛機(jī)在空中飛行時，依靠飛行噴水器的飛行噴管，產(chǎn)生推力，驅(qū)動水上飛
機(jī)在空中飛行。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 1、本發(fā)明的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，采用高能燃?xì)庖胰踩紵?，促成高速噴射水，利?反作用力，推動水上飛機(jī)起飛和飛行。噴射發(fā)動機(jī)功率大、爆發(fā)力大，能推動水上飛機(jī)緊急 起飛和高速飛行； 2、本發(fā)明的噴射發(fā)動機(jī)用于水上飛機(jī)，作為推進(jìn)動力裝置，使一向低速的水面和
海上運(yùn)輸狀況得以徹底改觀。采用本發(fā)明噴射發(fā)動機(jī)的水上飛機(jī)，可以用于各種用途。把
它看作一種可以飛行的船，徹底改變水運(yùn)、海運(yùn)的傳統(tǒng)概念； 3、本發(fā)明的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)構(gòu)造簡單，故障率低，維護(hù)保養(yǎng)方便； 4、本發(fā)明的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，加工制造過程簡單，原材料便宜，重量輕，造價低。


圖1是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的乙炔發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛燃燒室的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛噴管的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的飛行噴水器和貯水箱的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的飛行噴水控制器的原理圖； 圖7是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的不停飛加水裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖8是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例在水上飛機(jī)的布置方案示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的乙炔發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖。 噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的乙炔發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)是一個水平放置的壓力容器，左右封
頭加上中間一個圓筒。圓筒的上方設(shè)置電石倉32，電石倉32為圓筒形，其底部是電石漏斗
35，電石漏斗35的出料口下有一個可升降的活門36，活門36的高度影響電石漏斗35的出
料口的實(shí)際出口面積，也就影響出電石量。電石倉32的上蓋上，有一個壓力調(diào)節(jié)器33，它的
輸入信號來自壓力傳感器39，根據(jù)電石倉32內(nèi)乙炔氣體壓力，通過一個連桿，拉動活門36，
調(diào)整電石漏斗35的出料口的實(shí)際出口面積，也就是調(diào)節(jié)出電石量。
圓筒的上方設(shè)置一個輸出乙炔管，乙炔管上設(shè)置回火防止器34。圓筒的上方設(shè)置 一個防爆門31，用于壓力超高時，放掉部分乙炔，緊急泄壓。 乙炔發(fā)生器的圓筒內(nèi)，電石漏斗35的下方，有一個電石網(wǎng)38，在水中承接電石漏 斗35投入的電石，使電石懸于水中，充分與水發(fā)生反應(yīng)。電石網(wǎng)38上的電石殘渣，定時通 過下邊的一個排污門清除。 圖2是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的結(jié)構(gòu)圖。
水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器是一個短時間、大功率的推進(jìn)動力裝 置，它主要用于水上飛機(jī)從水面起飛。起飛噴水器的結(jié)構(gòu)為一個起飛燃燒室和兩個起飛噴 管第一起飛噴管50和第二起飛噴管60。起飛燃燒室40的外形為一個橫放的壓力容器， 它通過兩個燃?xì)夤埽謩e與下邊并排水平放置的兩個起飛噴管相連。兩個起飛噴管的結(jié)構(gòu) 完全相同，而且是同時工作。第一起飛噴管50的進(jìn)水口 55呈斜面狀，是為了減少迎面水阻 力。進(jìn)水口 55內(nèi)有一個類似兩扇門的單向的進(jìn)水閥。第一起飛噴管50的燃?xì)夤?1，它是 起飛燃燒室兩個燃?xì)夤苤?，它從起飛燃燒室40向第一起飛噴管50供給高溫高壓的燃?xì)猓?用于第一起飛噴管50推水噴射。 圖3是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛燃燒室的結(jié)構(gòu)圖。
噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛燃燒室的基本結(jié)構(gòu)是一個水平放置的壓 力容器，左右封頭加上中間一個圓筒?？拷蠓忸^43的圓筒的上方設(shè)置進(jìn)空氣管，其上有 空氣閥41?？拷蠓忸^43的圓筒的左右各接出一個燃?xì)夤?。左封頭43中間接進(jìn)乙炔管， 其上有乙炔閥46?？拷曳忸^47的圓筒的上方設(shè)置排廢氣管，其上設(shè)置廢氣閥45。在起 飛燃燒室的殼體44上，設(shè)置一個點(diǎn)火器42。 噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛燃燒室是一個高溫高壓容器，應(yīng)選擇耐高 溫高壓的合金鋼板制造。靠近右封頭47的圓筒的上方設(shè)置的排廢氣管上的廢氣閥45，也要 承受高溫高壓，也應(yīng)選擇耐高溫高壓的合金閥門。 圖4是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛噴管的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的起飛噴水器的起飛噴管共有兩個，分別稱作 第一起飛噴管和第二起飛噴管。兩個起飛噴管結(jié)構(gòu)相同，并排放置，同時工作。本圖以第一 起飛噴管為例，說明起飛噴管的構(gòu)造。 第一起飛噴管的主體是一個水平放置的圓管52， 一端是進(jìn)水口 55，呈斜口狀，是 為了減少迎面水流的阻力。進(jìn)水口 55內(nèi)有一個兩扇門狀的進(jìn)水門56，它是一個單向水閥， 兩扇門可以繞一個公用的軸53向噴管內(nèi)旋轉(zhuǎn)。兩扇門中間有一個彈簧54，在無任何外力作 用時，彈簧54將兩扇門分開，關(guān)閉進(jìn)水口55。當(dāng)?shù)谝黄痫w噴管沉入水中時，內(nèi)外空氣和水的 壓差，能夠打開進(jìn)水門56，向第一起飛噴管內(nèi)進(jìn)水。當(dāng)?shù)谝黄痫w噴管內(nèi)進(jìn)行高壓燃?xì)馔扑畤?射時，進(jìn)水門56的兩扇門立刻關(guān)閉。 第一起飛噴管靠近進(jìn)水口 55的圓管52上方，接出一個燃?xì)夤?1 ，燃燒室通過燃?xì)?管51，向第一起飛噴管輸送高溫高壓燃?xì)?，用于推水噴射做功。第一起飛噴管靠近進(jìn)水口 55的圓管52下方，接出一個前上水管86，它同不停飛加水裝置的前上水斗相連，不停飛加 水時向第一起飛噴管加水。 第一起飛噴管的末端，為出水口57。第一起飛噴管從進(jìn)水口到出水口，全程是等截 面的圓管。
圖5是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的飛行噴水器和貯水箱的結(jié)構(gòu)圖。
水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例有兩個飛行噴水器。兩個飛行噴水器分別是第一飛行 噴水器100和第二飛行噴水器101，兩個飛行噴水器的結(jié)構(gòu)完全相同，協(xié)調(diào)進(jìn)行工作。
貯水箱20基本是一個方形的箱體，它的上方設(shè)置有注水口 21、空氣管22 ;貯水箱 20的一側(cè)設(shè)有水位傳感器24 ;貯水箱20的另一側(cè)設(shè)有不停飛的加水口 23?？拷A水箱20 底部，另有兩個開口分別連接兩個飛行噴水器。空氣管22用于貯水箱20注水、加水、排水 時，維持貯水箱20內(nèi)外大氣壓力平衡。 第一飛行噴水器100的結(jié)構(gòu)包括飛行燃燒室76和飛行噴管74。飛行燃燒室呈 管狀，在飛行燃燒室76上設(shè)有進(jìn)水閥71、空氣閥72、點(diǎn)火器77、乙炔閥78。在飛行噴管74 的出口設(shè)有出水門79，出水門79靠彈簧關(guān)閉。在出口前的飛行噴管74的上方，設(shè)有放氣管 75，當(dāng)向飛行噴管74注水時，放氣管75排除管內(nèi)的殘余氣體。飛行燃燒室76和飛行噴管 74水平放置，飛行燃燒室76在飛行噴管74之上。飛行燃燒室76的進(jìn)口接到貯水箱20，飛 行燃燒室76的出口與飛行噴管74的進(jìn)口相連。 第一飛行噴水器100的工作過程是打開進(jìn)水閥71，向飛行噴水器內(nèi)進(jìn)一定量的 水，關(guān)閉進(jìn)水閥71，然后打開空氣閥72，飛行噴管74中注滿水，飛行燃燒室76中為新鮮空 氣，關(guān)閉空氣閥72。飛行噴管74中原有殘存的空氣，通過出水門前的放氣管75排除。通過 乙炔閥78，向飛行燃燒室76內(nèi)注入乙炔，注入乙炔的容積，約為飛行燃燒室內(nèi)部新鮮空氣 容積的9%。啟動點(diǎn)火器77，飛行燃燒室內(nèi)的乙炔和空氣混合可燃?xì)怏w立刻燃燒爆炸。生 成高溫高壓的燃?xì)猓M(jìn)入飛行噴管74，推動飛行噴管74的水體運(yùn)動，頂開出水門79，高速向 外噴射。 第二飛行噴水器101的工作過程和第一飛行噴水器100的工作過程相同，只是二 者在時間相位上相差180度，當(dāng)?shù)谝伙w行噴水器100在爆炸噴水時，第二飛行噴水器101在 進(jìn)水進(jìn)氣；反之亦然。 飛行噴水器的功能有兩個一個是用于水上飛機(jī)在水面持續(xù)低速航行，另一個是 用于水上飛機(jī)在空中飛行。 圖6是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的飛行噴水控制器的原理圖。 水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)上有兩個飛行噴水器，每個飛行噴水器由進(jìn)水閥、空氣閥、乙
炔閥、點(diǎn)火器、飛行燃燒室、飛行噴管組成。 飛行噴水控制器是利用一個四級時序定時器，按順序驅(qū)動四個磁力電開關(guān)，控制 兩個(分別稱作第一和第二)飛行噴水器的六個電磁閥、兩個點(diǎn)火器開關(guān)的裝置。采用四 個555集成電路，產(chǎn)生四個順序脈沖，第四個555集成電路的輸出端接到第一個555集成電 路的觸發(fā)端，實(shí)現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)工作。 第一個555集成電路120，為了能可靠復(fù)位，防止干擾的影響，其復(fù)位端(管腳4) 和電源端(管腳8)都直接與V+電源相接。集成電路120的接地端(管腳1)接地，控制端 125(管腳5)通過一個電容接地，防止干擾信號影響脈沖的脈寬。其觸發(fā)端122(管腳2)的 觸發(fā)信號，來自第四個555集成電路150的輸出信號，經(jīng)由電阻121和電容124所組成的微 分電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖，脈寬約1微秒，下跳沿起作用。當(dāng)觸發(fā)端122 (管腳2)被觸發(fā)，且脈 沖電壓低于￥+/3時，內(nèi)部觸發(fā)比較器翻轉(zhuǎn)，輸出端(管腳3)輸出高電平。放電端127(管 腳7)內(nèi)部開路，電源V+開始通過定時電阻128向定時電容129充電。定時電容129上充電到2V+/3時，閾值端126 (管腳6)內(nèi)部的閾值比較器翻轉(zhuǎn)，定時電容129迅速放電到地電 位，輸出端回到低電平。定時時間約為1. 1*定時電阻*定時電容。定時電阻128為2兆歐 姆，定時電容129為1微法拉，定時時間約為2秒。其輸出端123的輸出信號通過電阻162 接到電流放大管160的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)161 ， 控制第一飛行噴水器的進(jìn)水閥，進(jìn)水2秒鐘；同時控制第二飛行噴水器的乙炔閥，進(jìn)乙炔2 秒鐘。 第二個555集成電路130，其觸發(fā)端132 (管腳2)的觸發(fā)信號，來自第一個555集 成電路120的輸出信號，經(jīng)由電阻和電容所組成的微分電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖。定時時間取1 秒。第二個555集成電路130的輸出端133連接到電阻167的一端，而電阻167的另一端 接到電流放大管165的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)166， 用于同時控制第一飛行噴水器的空氣閥和第二飛行噴水器的點(diǎn)火器，第一飛行噴水器通過 空氣閥，進(jìn)空氣1秒鐘；同時，第二飛行噴水器通過點(diǎn)火器點(diǎn)火。 第三個555集成電路140，其觸發(fā)端142 (管腳2)的觸發(fā)信號，來自第二個555集 成電路130的輸出信號，經(jīng)由電阻和電容所組成的微分電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖。定時時間取 2秒。其輸出端143的輸出信號通過電阻177接到電流放大管175的基極，這是一個3DK4 管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)172控制第一飛行噴水器的乙炔閥，進(jìn)乙炔2秒 鐘；同時，控制第二飛行噴水器的進(jìn)水閥，進(jìn)水2秒鐘。 第四個555集成電路150，其觸發(fā)端152 (管腳2)的觸發(fā)信號，來自第三個555集
成電路140的輸出信號，經(jīng)由電阻和電容所組成的微分電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖。定時時間取1
秒。第四個555集成電路150的輸出端153連接到電阻182的一端，而電阻182的另一端
接到電流放大管180的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)181 ，
用于同時控制第一飛行噴水器的點(diǎn)火器和第二飛行噴水器的空氣閥，第一飛行噴水器的點(diǎn)
火器點(diǎn)火；同時，第二飛行噴水器通過空氣閥進(jìn)空氣1秒鐘。 本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的飛行噴水控制器，通電即啟動。 圖7是本發(fā)明水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的不停飛加水裝置的結(jié)構(gòu)圖。 圖7-1表示了噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的不停飛加水裝置在水上飛機(jī)的總體布置情況，
本圖表示飛行狀態(tài)是當(dāng)水上飛機(jī)在空中飛行中缺水后，降低飛行高度，水上飛機(jī)的前后水
翼觸水滑行，不停飛加水裝置的前后水斗在水面下正在上水過程中。 不停飛加水裝置包括兩個前上水斗、兩個前上水管、兩個后上水斗、兩個后上水管。 在水上飛機(jī)腹下前端，有前水翼81和前上水斗82，前水翼81在水面或水下滑行 時，前上水斗82的向前的開口 ，受到水流的靜壓頭和動壓頭的共同作用，水流進(jìn)入前上水 斗82，通過前上水管，向第一起飛噴管50供水。在水上飛機(jī)腹下后端，有后水翼和后上水 斗，后上水斗83不停飛加的水，通過后上水管88，送進(jìn)貯水箱20的加水口 23，加注到貯水 箱20中。 在圖7-2中，前水翼81利用水翼支架85與水上飛機(jī)相固定。前水斗82通過前上 水管86把不停飛加的水送進(jìn)第一起飛噴管50。前上水管86進(jìn)入第一起飛噴管50的端口 上，有一個出水門87，不停飛加的水沖開出水門87，把水送進(jìn)第一起飛噴管50，而平時，出 水門87依靠彈簧關(guān)閉。
在圖7-3中，可以從水上飛機(jī)的正面，來看前水翼81、水翼支架85、前水斗82和第 一起飛噴管的進(jìn)水口 55的相互關(guān)系。 圖8是本發(fā)明的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的在水上飛機(jī)的布置方案示意圖。
本發(fā)明的噴射發(fā)動機(jī)實(shí)施例的主要部件在水上飛機(jī)的一種具體布置情況。其中， 起飛噴水器的起飛燃燒室40位于水上飛機(jī)的前部，固定在水上飛機(jī)的機(jī)艙地板上，在水上 飛機(jī)腹下水平設(shè)置的第一起飛噴管50和第二起飛噴管。起飛燃燒室40的底面，與第一起 飛噴管50和第二起飛噴管的上表面相固定。水上飛機(jī)機(jī)艙的后部是飛行噴水器，它由貯水 箱20和第一飛行噴水器100、第二飛行噴水器組成。水上飛機(jī)機(jī)艙的最后部，靠近機(jī)尾處， 放置乙炔發(fā)生器30。在水上飛機(jī)腹下，前后水翼的下邊，有前上水斗82和后上水斗83。
水上飛機(jī)在水中停泊或水中航行時，水面剛好淹沒第一起飛噴管50和第二起飛 噴管。當(dāng)起飛時，第一起飛噴管50和第二起飛噴管同時啟動，強(qiáng)大的噴水反作用力，使水上 飛機(jī)向前高速前進(jìn)，前后水翼在水中產(chǎn)生的升力，使水上飛機(jī)漂浮水面，而機(jī)翼在空氣中產(chǎn) 生的升力，最后拉起水上飛機(jī)沖上藍(lán)天。在空中的持續(xù)飛行中，依靠飛行噴水器的推進(jìn)動力 前進(jìn)。
權(quán)利要求
一種水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，它的結(jié)構(gòu)包括燃料供給箱、噴射器和控制器，噴射器的結(jié)構(gòu)包括燃燒室和噴管，燃料供給箱輸出燃料進(jìn)入燃燒室，燃料與空氣在燃燒室內(nèi)燃燒，生成高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入噴管，燃?xì)庠趪姽軆?nèi)膨脹做功，噴管從出口向外高速噴射流體，其特征在于(1)所述流體是水；(2)所述噴射器有三個一個起飛噴水器和兩個飛行噴水器；(3)水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)還包括不停飛加水裝置；(4)水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)還包括貯水箱。
2. 按照權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述燃料供給箱是乙炔 發(fā)生器，乙炔發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)是一個水平放置的壓力容器，左右封頭加上中間一個圓筒； 圓筒的上方設(shè)置電石倉，電石倉為圓筒形，其底部是電石漏斗；電石漏斗的出料口下有一個 可升降的活門，電石倉的上蓋上，有一個壓力調(diào)節(jié)器，它的輸入信號來自壓力傳感器，根據(jù) 電石倉內(nèi)乙炔氣體壓力，通過一個連桿，拉動活門，調(diào)整電石漏斗的出料口的出口面積；圓 筒的上方設(shè)置一個輸出乙炔管，乙炔管上設(shè)置回火防止器；圓筒的上方設(shè)置一個防爆門； 圓筒內(nèi)，電石漏斗的下方，有一個電石網(wǎng)，在水中承接電石漏斗投入的電石，電石網(wǎng)上的電 石殘渣，通過下邊的一個排污門清除。
3. 按照權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述起飛噴水器的結(jié)構(gòu) 為一個起飛燃燒室和兩個起飛噴管第一起飛噴管和第二起飛噴管；起飛燃燒室通過兩個 燃?xì)夤?，分別與下邊并排水平放置的兩個起飛噴管相連；兩個起飛噴管的結(jié)構(gòu)完全相同，而 且是同時工作；起飛燃燒室向起飛噴管供給高溫高壓的燃?xì)?，用于起飛噴管推水噴射。
4. 按照權(quán)利要求3所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述起飛燃燒室的基本 結(jié)構(gòu)是一個水平放置的壓力容器，左右封頭加上中間一個圓筒；靠近左封頭的圓筒的上方 設(shè)置進(jìn)空氣管，其上有空氣閥；靠近左封頭的圓筒的左右各接出一個燃?xì)夤?；左封頭中間 接進(jìn)乙炔管，其上有乙炔閥；靠近右封頭的圓筒的上方設(shè)置排廢氣管，其上設(shè)置廢氣閥；在 起飛燃燒室的殼體上，設(shè)置一個點(diǎn)火器；起飛燃燒室選擇耐高溫高壓的合金鋼板制造，排廢 氣管上的廢氣閥，選擇耐高溫高壓的合金閥門。
5. 按照權(quán)利要求3所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述起飛噴管的主體是 一個水平放置的圓管，一端是進(jìn)水口，呈斜口狀，進(jìn)水口內(nèi)有一個兩扇門狀的進(jìn)水門，它是 一個單向水閥，兩扇門可以繞一個公用的軸向噴管內(nèi)旋轉(zhuǎn)，兩扇門中間有一個彈簧，在無任 何外力作用時，彈簧將兩扇門分開，關(guān)閉進(jìn)水口 ；起飛噴管靠近進(jìn)水口的圓管上方，接出一 個燃?xì)夤埽紵彝ㄟ^燃?xì)夤?，向起飛噴管輸送高溫高壓燃?xì)猓糜谕扑畤娚渥龉?；起飛噴 管靠近進(jìn)水口的圓管下方，接出一個前上水管，它同不停飛加水裝置的前上水斗相連；起飛 噴管的末端，為出水口，起飛噴管從進(jìn)水口到出水口，全程是等截面的圓管。
6. 按照權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述兩個飛行噴水器為 第一飛行噴水器和第二飛行噴水器，結(jié)構(gòu)相同，協(xié)調(diào)工作；每個飛行噴水器的結(jié)構(gòu)包括飛 行燃燒室和飛行噴管；飛行燃燒室呈管狀，在飛行燃燒室上設(shè)有進(jìn)水閥、空氣閥、點(diǎn)火器、乙 炔閥；在飛行噴管的出口設(shè)有出水門，出水門靠彈簧關(guān)閉；在出口前的飛行噴管的上方，設(shè) 有放氣管；飛行燃燒室和飛行噴管水平放置，飛行燃燒室在飛行噴管之上；飛行燃燒室的 進(jìn)口接到貯水箱，飛行燃燒室的出口與飛行噴管的進(jìn)口相連。
7. 按照權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述貯水箱基本是一個方形的箱體，它的上方設(shè)置有注水口、空氣管；貯水箱的一側(cè)設(shè)有水位傳感器；貯水箱的另一側(cè)設(shè)有不停飛的加水口 ，靠近貯水箱底部，另有兩個開口分別連接兩個飛行噴水器的進(jìn)□。
8. 按照權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述不停飛加水裝置包括兩個前上水斗、兩個前上水管、兩個后上水斗、兩個后上水管；在水上飛機(jī)腹下前端，有前水翼和前上水斗，前水翼在水面或水下滑行時，前上水斗通過前上水管把不停飛加的水送進(jìn)起飛噴管，前上水管進(jìn)入起飛噴管的端口上，有一個出水門，不停飛加的水沖開出水門，把水送進(jìn)起飛噴管；在水上飛機(jī)腹下后端，有后水翼和后上水斗，后上水斗不停飛加的水，通過后上水管送進(jìn)貯水箱的加水口 ，加注到貯水箱中。
9. 按照權(quán)利要求1所述的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，其特征在于所述控制器為飛行噴水控制器，飛行噴水控制器是利用一個四級時序定時器，按順序驅(qū)動四個磁力電開關(guān)，控制兩個飛行噴水器的六個電磁閥、兩個點(diǎn)火器開關(guān)的裝置；采用四個555集成電路，產(chǎn)生四個順序脈沖，第四個555集成電路的輸出端接到第一個555集成電路的觸發(fā)端，實(shí)現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)工作；第一個555集成電路，其復(fù)位端和電源端都直接與V+電源相接，接地端接地，控制端通過一個電容接地，觸發(fā)端的觸發(fā)信號，來自第四個555集成電路輸出信號，定時時間約為1. 1*定時電阻*定時電容，定時時間約為2秒，輸出端的輸出信號通過電阻接到電流放大管的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)，控制第一飛行噴水器的進(jìn)水閥，進(jìn)水2秒鐘；同時控制第二飛行噴水器的乙炔閥，進(jìn)乙炔2秒鐘；第二個555集成電路，其觸發(fā)端的觸發(fā)信號，來自第一個555集成電路的輸出信號，定時時間取l秒，第二個555集成電路的輸出端通過電阻接到電流放大管的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)，用于同時控制第一飛行噴水器的空氣閥和第二飛行噴水器的點(diǎn)火器，第一飛行噴水器通過空氣閥，進(jìn)空氣1秒鐘；同時，第二飛行噴水器通過點(diǎn)火器點(diǎn)火；第三個555集成電路，其觸發(fā)端的觸發(fā)信號，來自第二個555集成電路的輸出信號，定時時間取2秒，其輸出端的輸出信號通過電阻接到電流放大管的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)控制第一飛行噴水器的乙炔閥，進(jìn)乙炔2秒鐘；同時，控制第二飛行噴水器的進(jìn)水閥，進(jìn)水2秒鐘；第四個555集成電路，其觸發(fā)端的觸發(fā)信號，來自第三個555集成電路的輸出信號，經(jīng)定時時間取l秒，第四個555集成電路150的輸出端通過電阻接到電流放大管的基極，這是一個3DK4管，它的集電極回路中，有一個磁力電開關(guān)，用于同時控制第一飛行噴水器的點(diǎn)火器和第二飛行噴水器的空氣閥，第一飛行噴水器的點(diǎn)火器點(diǎn)火；同時，第二飛行噴水器通過空氣閥進(jìn)空氣l秒鐘。
全文摘要
本發(fā)明給出一種水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，它利用噴水的反作用力，帶動水上飛機(jī)在水面滑行、水面起降和空中飛行。這種噴射發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、功率大。本發(fā)明給出的水上飛機(jī)噴射發(fā)動機(jī)，它的結(jié)構(gòu)主要包含起飛噴水器、飛行噴水器、飛行噴水控制器、貯水箱和不停飛加水裝置。其中起飛噴水器由起飛燃燒室和起飛噴管組成，飛行噴水器由飛行燃燒室和飛行噴管組成。本發(fā)明的噴射發(fā)動機(jī)用于水上飛機(jī)，作為推進(jìn)動力裝置，使一向低速的水面和海上運(yùn)輸狀況得以徹底改觀。采用本發(fā)明噴射發(fā)動機(jī)的水上飛機(jī)，可以用于各種用途，把它看作一種可以飛行的船，徹底改變水運(yùn)、海運(yùn)的傳統(tǒng)概念。
文檔編號F02K7/00GK101725432SQ20081017596
公開日2010年6月9日 申請日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者尚德敏 申請人:尚德敏