本發(fā)明涉及用于航空器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的定容燃燒類型的燃燒室的領(lǐng)域。

本發(fā)明適用于任何類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其適用于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和也被稱為“開式轉(zhuǎn)子”渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的無涵道風(fēng)扇渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)：

以已知的方式，傳統(tǒng)的航空器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室按照被稱為布雷頓循環(huán)(braytoncycle)的循環(huán)來運(yùn)行，該布雷頓循環(huán)即為恒壓燃燒循環(huán)。然而，為了實(shí)現(xiàn)在比耗量方面的增長，設(shè)想用按照漢弗萊循環(huán)(humphreycycle)運(yùn)行的燃燒室替換按照布雷頓循環(huán)運(yùn)行的燃燒室，該漢弗萊循環(huán)即為定容燃燒循環(huán)，或“cvc”。

根據(jù)諸如在fr2.866.676-a1中描述的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，已較長時(shí)間地知悉定容燃燒循環(huán)的概念。該文件描述了一種沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，該沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的單燃燒室包括旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥和旋轉(zhuǎn)排氣閥。

然而，定容燃燒循環(huán)的概念僅很少地被應(yīng)用于燃燒模塊，該燃燒模塊用于供給渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪。

fr-2.945.316描述了一種cvc燃燒室的實(shí)施例。室在其入口處包括用于加壓氣體的進(jìn)氣閥，該進(jìn)氣閥由兩個(gè)具有大致為卵形的橫截面的旋轉(zhuǎn)元件構(gòu)成，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件沿著相互平行并且與室的軸線垂直的軸線被可旋轉(zhuǎn)地安裝，當(dāng)所述元件被分開時(shí)，該元件能夠確定使閥打開的位置，當(dāng)該元件被結(jié)合時(shí)，該元件能夠確定使閥關(guān)閉的位置。以相同的方式，室在其出口處包括類似的排氣閥，該排氣閥能夠在打開位置與關(guān)閉位置之間變化。在該解決方案中，進(jìn)氣閥和排氣閥的設(shè)計(jì)證實(shí)了尤其在強(qiáng)健性和密封性方面具有改進(jìn)的空間，在燃燒階段期間可注意到，由于具有卵形橫截面的元件的不完善的密封性，尤其在進(jìn)行強(qiáng)加壓的期間，密封性是能夠造成問題的。

為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，文件wo-2014/020275-a1提出了一種cvc燃燒室，該燃燒室包括球形閥，該球形閥具有球形的轉(zhuǎn)動(dòng)部，該轉(zhuǎn)動(dòng)部圍繞垂直于室的軸線的軸線被可旋轉(zhuǎn)地安裝并且與這些轉(zhuǎn)動(dòng)部的球形殼體相結(jié)合，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部和所述殼體具有通道和狹縫，該通道和狹縫能夠相互對齊并且與燃燒室的輸入通道和輸出通道對齊，以選擇性地確定使對應(yīng)的進(jìn)氣閥和排氣閥打開或關(guān)閉。每個(gè)室在其端部中的每一個(gè)處均包括球形閥，所述閥彼此同步，以執(zhí)行漢弗萊循環(huán)的三個(gè)接續(xù)的階段。

在該解決方案中，進(jìn)氣閥和排氣閥尤其在密封性方面的設(shè)計(jì)被大大改進(jìn)，但仍具有許多缺陷。首先，球形的轉(zhuǎn)動(dòng)部在殼體中的移動(dòng)導(dǎo)致大量的摩擦，該摩擦不利于這種閥的耐久性。其次，閥由于其元件的球形形狀造成難于生產(chǎn)。第三，在該設(shè)計(jì)中，閥保持獨(dú)立并且必須是同步的，結(jié)果是燃燒室的復(fù)雜度沒有被改善。第四以及最后，每個(gè)室都需要屬于其的進(jìn)氣閥和排氣閥，以這種方式，包括多個(gè)室的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有與其具有的室同樣多的進(jìn)氣閥和排氣閥。

文件de-10.347.588-a1也提出了一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括通過共用的軸連接的壓氣機(jī)和渦輪以及單個(gè)cvc燃燒室，該燃燒室圍繞軸被布置在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的周緣上并且在壓氣機(jī)與渦輪之間。cvc室可通過旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥對吸入氣體進(jìn)行吸入，并且通過旋轉(zhuǎn)的排氣閥將排出氣體朝向渦輪排出。旋轉(zhuǎn)的進(jìn)氣閥和排氣閥各自由兩個(gè)設(shè)有葉柵的同心的環(huán)構(gòu)成，兩個(gè)環(huán)的葉柵按照同一角度間隔被分隔開。因此，每個(gè)環(huán)的葉柵限定了多個(gè)通道，這多個(gè)通道各自被布置在環(huán)的兩個(gè)相繼的葉片之間。因此，每個(gè)內(nèi)環(huán)的葉柵能夠取決于內(nèi)環(huán)的葉片是否關(guān)閉了外環(huán)的葉片之間的通道，或者該內(nèi)環(huán)的葉片是否與外環(huán)的葉片對齊并且因此釋放了外環(huán)的葉片之間的通道來關(guān)閉或釋放對應(yīng)的外環(huán)的兩個(gè)葉柵之間的通道。此外，在使葉片對齊的、對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)閥完全打開的位置，每個(gè)內(nèi)環(huán)的葉片在空氣動(dòng)力學(xué)上使外環(huán)的葉片延伸。

在該解決方案中，由旋轉(zhuǎn)閥提出的密封性是不完善的，因?yàn)樵陂y的關(guān)閉位置，每個(gè)內(nèi)環(huán)的葉片不能夠成角度地遮蓋對應(yīng)的外環(huán)的葉片，造成在使葉片對齊的、對應(yīng)于閥的打開位置的位置處，僅僅使外環(huán)的葉片不完全地延伸的風(fēng)險(xiǎn)，并且因此形成了對氣流的阻礙。因此，實(shí)際上僅在內(nèi)環(huán)的葉片的邊緣處沿著極細(xì)的密封線實(shí)施內(nèi)環(huán)的邊緣與所述葉片的邊緣的結(jié)合部處的密封，因此結(jié)果是不穩(wěn)定的。

此外，因?yàn)榄h(huán)的葉片以均勻的方式沿著這些環(huán)的整個(gè)周緣成角度地分布，所以該解決方案僅能應(yīng)用于單個(gè)的和周邊的cvc室，因?yàn)閯澐譃槎鄠€(gè)分立的室將導(dǎo)致具有環(huán)的成角度的區(qū)段(該區(qū)段甚至?xí)p小)，該區(qū)段將位于兩個(gè)室之間并且將不再允許氣體進(jìn)入到該區(qū)域中，因此導(dǎo)致了對吸入氣體的排出部分進(jìn)行吸入或者至少導(dǎo)致了對所述氣體流的干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例有關(guān)的上述缺陷。

為此，本發(fā)明總體提出了一種航空器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的定容燃燒型的燃燒室，優(yōu)選地，該燃燒室包括按照輻射結(jié)構(gòu)、尤其呈圓筒的形狀分布的室，并且該燃燒室按照異相循環(huán)運(yùn)行，以確保對被布置在室的下游的至少一個(gè)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪進(jìn)行均勻的供給。與該架構(gòu)相匹配地，本發(fā)明總體提出了一種對于所有室為共用的進(jìn)氣閥和一種對于所有室為共用的排氣閥。

為此，本發(fā)明提出了一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒模塊，該渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)尤其是航空器的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該燃燒模塊被構(gòu)造成用于執(zhí)行定容燃燒，該燃燒模塊至少包括多個(gè)圍繞軸線(諸如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線)布置的燃燒室，每個(gè)室具有用于加壓氣體的進(jìn)氣口和用于燃燒氣體的排氣口、對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥，該旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥分別與每個(gè)進(jìn)氣口和排氣口關(guān)聯(lián)并與所述軸線同軸，并且每個(gè)進(jìn)氣口/排氣口被構(gòu)造成由所述旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥打開或關(guān)閉，其特征在于，該燃燒模塊包括多個(gè)燃燒室，該多個(gè)燃燒室以均勻的方式圍繞所述軸線成角度地分布，該多個(gè)燃燒室的進(jìn)氣口被構(gòu)造成由共用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥打開或關(guān)閉，該多個(gè)燃燒室的排氣口被構(gòu)造成由共用的旋轉(zhuǎn)排氣閥打開或關(guān)閉。

根據(jù)模塊的其它特征：

-旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥彼此同步進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，

-每個(gè)口包括徑向開口，該徑向開口形成在燃燒室的縱向壁中，該縱向壁具有呈與軸線同軸的圓筒部分的形式的表面，并且每個(gè)旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥具有用于室的每個(gè)進(jìn)氣口/排氣口的管狀元件，該管狀元件以與該軸線同軸的方式被可旋轉(zhuǎn)地安裝并且包括至少一個(gè)徑向狹縫，該至少一個(gè)徑向狹縫被大致布置在所述口的徑向開口的軸向平面中，該至少一個(gè)徑向狹縫被可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述呈圓筒部分的形式的表面中或者圍繞所述呈圓筒部分的形式的表面安裝，并且該至少一個(gè)徑向狹縫在所述管狀元件旋轉(zhuǎn)期間能夠關(guān)閉或釋放所述徑向開口，

-每個(gè)燃燒室的縱向壁的呈圓筒部分的形式的表面面向軸線，并且每個(gè)閥的管狀元件被可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述表面內(nèi)部，所述管狀元件包括內(nèi)膛部，該內(nèi)膛部限定了使得能夠輸送吸入氣體/排出氣體的吸入氣體管/排出氣體管，

-每個(gè)燃燒室包括兩個(gè)相對的壁，這兩個(gè)相對的壁分別為外壁和內(nèi)壁，該外壁和內(nèi)壁至少具有被成形為圓筒部分的相應(yīng)的外表面和內(nèi)表面，所述相應(yīng)的外壁和內(nèi)壁各自具有所述口中的一個(gè)，所述口具有形成在所述內(nèi)壁或外壁中的徑向開口，并且所述模塊包括與燃燒室的外壁/內(nèi)壁的每個(gè)外表面/內(nèi)表面關(guān)聯(lián)的外部管狀旋轉(zhuǎn)閥/內(nèi)部管狀旋轉(zhuǎn)閥，該外部管狀旋轉(zhuǎn)閥/內(nèi)部管狀旋轉(zhuǎn)閥具有管狀元件，該管狀元件具有對應(yīng)于所述外壁或內(nèi)壁的直徑并且以同軸的方式被可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述對應(yīng)的外表面/內(nèi)表面中或者圍繞該外表面/內(nèi)表面安裝，所述管狀元件具有大致被布置在所述口的徑向開口的軸向平面中的狹縫，該狹縫能夠在所述管狀元件旋轉(zhuǎn)期間關(guān)閉或釋放所述徑向開口，

-每個(gè)燃燒室圍繞內(nèi)部管狀殼體元件的端部被同軸地布置，該內(nèi)部管狀殼體元件包括具有環(huán)形橫截面的管，管具有敞開到所述內(nèi)部管狀元件的周緣中的端部，該端部被布置成與室的內(nèi)壁的開口相對，內(nèi)部旋轉(zhuǎn)閥被徑向地置于所述內(nèi)部管狀殼體元件與燃燒室的內(nèi)壁之間，

-燃燒室被同軸地布置在包括環(huán)形的管的外部管狀殼體元件內(nèi)部，外部旋轉(zhuǎn)閥圍繞每個(gè)燃燒室的外壁被布置在外部管狀殼體元件的所述環(huán)形的管中，

-進(jìn)氣口與每個(gè)燃燒室的外壁關(guān)聯(lián)，吸入氣體通過外部管狀殼體元件的環(huán)形的管被輸送，并且排氣口與每個(gè)燃燒室的內(nèi)壁關(guān)聯(lián)，吸入氣體通過內(nèi)部管狀殼體元件的管被排出，

-燃燒模塊包括共用的關(guān)閉元件，該關(guān)閉元件具有旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥，該旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥/旋轉(zhuǎn)排氣閥被相互連接用以共同旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明還涉及一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有至少一個(gè)壓氣機(jī)的壓氣機(jī)模塊和具有至少一個(gè)渦輪的渦輪模塊，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括之前所描述的類型的燃燒模塊，該燃燒模塊由壓氣機(jī)模塊供給并且該燃燒模塊向渦輪模塊供給。

例如，在尤其有利并且簡單的實(shí)施例中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括將壓氣機(jī)模塊連接到渦輪模塊的軸系統(tǒng)。壓氣機(jī)模塊通過單個(gè)吸氣管供給燃燒模塊，該燃燒模塊通過單個(gè)排氣管供給渦輪模塊，并且軸系統(tǒng)中的至少一個(gè)軸構(gòu)成了用于驅(qū)動(dòng)共用的關(guān)閉元件的裝置。

在變型中，在另一個(gè)由于其允許很好的機(jī)會(huì)來優(yōu)化燃燒控制而尤其有利的實(shí)施例中，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃燒模塊，該燃燒模塊由壓氣機(jī)模塊供給并且該燃燒模塊向渦輪模塊供給，所述燃燒模塊具有進(jìn)氣閥和排氣閥，該進(jìn)氣閥和排氣閥根據(jù)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的不同運(yùn)行階段能夠以主動(dòng)的方式產(chǎn)生相位差。因此，閥可由共用的驅(qū)動(dòng)裝置供給動(dòng)力并且彼此接合，或者以選擇性的方式分離或產(chǎn)生相位差，但是該閥也可被相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)同時(shí)相對于彼此選擇性地是同步的、失同步的或者產(chǎn)生相位差的。

附圖說明

通過閱讀以下以非限制性示例的方式參照附圖給出的說明，本發(fā)明將被更好的理解，并且本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，在附圖中：

圖1為被用于生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的燃燒模塊的原理的軸向平面貫穿的透視圖；

圖2為圖1的燃燒模塊的軸向截面示意圖；

圖3為圖2的燃燒模塊的橫截面示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明的燃燒模塊的第一實(shí)施例的透視圖；

圖5為圖4的燃燒模塊的橫截面示意圖；

圖6為包括根據(jù)第二實(shí)施例的燃燒模塊的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的具有切除部分(cut-out)的透視圖；

圖7為圖6的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向截面示意圖；

圖8為根據(jù)本發(fā)明的燃燒模塊的第三實(shí)施例的橫截面視圖；

圖9為圖8的燃燒模塊的以及相關(guān)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體的軸向截面視圖；

圖10至圖14為應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的燃燒模塊的不同渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)架構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

在以下的說明中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的或具有相似功能的部件。

圖1至圖5以及圖8示出了根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的燃燒模塊10。以已知的方式，模塊10被構(gòu)造成實(shí)施按照漢弗萊循環(huán)進(jìn)行的定容燃燒，即，該循環(huán)具有用于燃燒的時(shí)間、用于排氣的時(shí)間和用于吸入新鮮空氣并掃除燃燒氣體的時(shí)間。

以已知的方式，模塊10包括圍繞軸線“a”布置的多個(gè)燃燒室12，在圖1至圖3中僅示出了這多個(gè)燃燒室中的一個(gè)，以有助于其理解。在圖6中示出了包括多個(gè)室12的構(gòu)造，該圖示出了包括十個(gè)燃燒室12的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14，這十個(gè)燃燒室被布置成圍繞渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線“a”。以不限制本發(fā)明的方式，軸線“a”例如可與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線重合。

如圖1和圖2所示，每個(gè)室12包括用于加壓氣體的進(jìn)氣口16和用于燃燒氣體的排氣口18。在于圖6和圖7中示出的類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，用于加壓氣體的進(jìn)氣口16由渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14的包括至少一個(gè)壓氣機(jī)22的壓氣機(jī)模塊20供給，并且用于氣體的排氣口18向包括至少一個(gè)渦輪26的至少一個(gè)渦輪模塊24供給。

根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)進(jìn)氣口16或排氣口18被構(gòu)造成由旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28或由對應(yīng)的排氣閥30打開或關(guān)閉，該旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥和排氣閥與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14的軸線a同軸。

為了理解本發(fā)明，在圖1至圖3中示出的模塊10僅包括一個(gè)燃燒室12。然而，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，模塊10包括至少兩個(gè)燃燒室12，該至少兩個(gè)燃燒室以均勻的方式圍繞軸線a成角度地分布，該至少兩個(gè)燃燒室的進(jìn)氣口16被構(gòu)造成由共用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28打開或關(guān)閉，并且該至少兩個(gè)燃燒室的排氣口18被構(gòu)造成由共用的旋轉(zhuǎn)排氣閥30打開或關(guān)閉。進(jìn)氣閥28和排氣閥30可一起旋轉(zhuǎn)或者可以是能夠不同地旋轉(zhuǎn)的部件。

圖5通過示例的方式示出了模塊10的第一實(shí)施例，該模塊包括共用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28，該共用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥供給同一模塊10的三個(gè)燃燒室12的三個(gè)進(jìn)氣口16。

相似地，圖6示出了模塊10的第二實(shí)施例的示例，該模塊包括共用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28和旋轉(zhuǎn)排氣閥30，該共用的旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥供給同一模塊10的十個(gè)燃燒室12的進(jìn)氣口，該旋轉(zhuǎn)排氣閥由所述模塊10的十個(gè)燃燒室12的十個(gè)排氣口供給。

該構(gòu)造是尤其有利的，因?yàn)樵摌?gòu)造使得能夠使用單個(gè)進(jìn)氣閥28來供給多個(gè)室12以及使用單個(gè)排氣閥30將氣體從該多個(gè)室排出，并且相對于之前根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的設(shè)計(jì)，這樣使得能夠相當(dāng)大地簡化包括該類型的燃燒模塊10的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的架構(gòu)。

燃燒室12以均勻的方式圍繞軸線a成角度地分布，并且各自具有優(yōu)選地沿大致軸向的方向定向的方向，以使得構(gòu)成呈圓筒形狀的結(jié)構(gòu)。然而，該構(gòu)造不限制本發(fā)明，并且可按照另一定向來布置室。例如，室還可以均勻的方式圍繞軸線a成角度地分布，但各自具有優(yōu)選地沿大致徑向的方向定向的方向，以使得構(gòu)成呈星形的結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的主要特征是可以輻射的方式來布置室12。

還是優(yōu)選地，室12的燃燒循環(huán)以一時(shí)距推移(offset)，該時(shí)距取決于室12的數(shù)量。這樣使得能夠通過使脈動(dòng)現(xiàn)象平復(fù)來使被供給到渦輪模塊24的排出氣體流平穩(wěn)，該脈動(dòng)現(xiàn)象是定容燃燒循環(huán)所固有的。事實(shí)上，如果所有室12按照漢弗萊循環(huán)的相同時(shí)間同時(shí)運(yùn)行，則排氣階段將全部是同時(shí)的，并且這樣會(huì)由于承受來自于室12的氣體的同時(shí)的脈動(dòng)而導(dǎo)致無規(guī)律的排出氣體流。相反，包括使循環(huán)推移的室12的燃燒模塊10使得能夠使所述脈動(dòng)平復(fù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，室12的數(shù)量越多，則渦輪模塊24進(jìn)行的排出氣體吸入將越均勻并且越不受脈動(dòng)影響。

因此優(yōu)選地，包括確定的數(shù)量為“n”的室12的燃燒模塊將遵循該燃燒模塊的室的推移循環(huán)。對于數(shù)量為“n”的室，數(shù)量為小于室的數(shù)量“n”的一半“n/2”的室將被同時(shí)運(yùn)行，以平衡旋轉(zhuǎn)的閥上的負(fù)載。特別地，兩個(gè)相對的室將處于相同循環(huán)階段，例如考慮四個(gè)室，在一確定的時(shí)刻兩個(gè)室處于燃燒，兩個(gè)室未進(jìn)行燃燒。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28和旋轉(zhuǎn)排氣閥30彼此同步進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、以同一旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

可通過任何根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的手段，尤其是以機(jī)械的方式來實(shí)現(xiàn)這種同步。

應(yīng)當(dāng)注意的是，可以在旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28與旋轉(zhuǎn)排氣閥30之間提供可調(diào)節(jié)的產(chǎn)生相位差的設(shè)備，以例如能夠根據(jù)燃燒模塊12的使用情況來更改旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28與旋轉(zhuǎn)排氣閥30產(chǎn)生的相位差，一旦建立了速度，則旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28和旋轉(zhuǎn)排氣閥30保持彼此同步進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

現(xiàn)將描述室12和閥28、30的優(yōu)選實(shí)施例。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)燃燒室12包括至少一個(gè)壁32、34，該至少一個(gè)壁具有表面33、35，該表面呈與軸線a同軸的圓筒部分的形式。

在本發(fā)明的之前描述的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，室12包括第一縱向壁32以及另外包括第二縱向壁34，該第一縱向壁即內(nèi)壁32，其具有呈圓筒部分的形式的面向軸線a的表面33，該內(nèi)壁具有進(jìn)氣口16和排氣口18兩個(gè)口，該第二縱向壁即外壁34，其背向軸線a，該外壁不具有進(jìn)氣口或排氣口。

在于圖8和圖9中示出的第三實(shí)施例中，每個(gè)燃燒室12包括縱向地延伸的第一外壁32和縱向地延伸的第二內(nèi)壁34，該第一外壁與軸線a同軸并且包括至少一個(gè)呈圓筒部分的形式的背向所述軸線a(即，向外)的表面33，并且該第一外壁具有進(jìn)氣口16，該第二內(nèi)壁具有至少一個(gè)呈圓筒部分的形式的與軸線a同軸并且面向軸線a(即，向內(nèi))的表面35，并且該第二內(nèi)壁具有排氣口18。

應(yīng)當(dāng)理解的是，其它的構(gòu)造是可行的而不會(huì)改變本發(fā)明的本質(zhì)，例如下述構(gòu)造：按照該構(gòu)造，進(jìn)氣口16和排氣口18將被布置在與軸線a同軸并且背向所述軸線a的壁上，或者是第三實(shí)施例的大致反轉(zhuǎn)的構(gòu)造。

根據(jù)選定的構(gòu)造，每個(gè)口16、18包括徑向開口36、38，該徑向開口形成在燃燒室的對應(yīng)的縱向壁32、34中，該縱向壁的表面33和/或圓筒部分35與軸線a同軸。每個(gè)旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28/旋轉(zhuǎn)排氣閥30包括對應(yīng)的管狀元件40、42，該管狀元件具有對應(yīng)于所述圓筒部分的直徑，該管狀元件以同軸的方式被可旋轉(zhuǎn)地安裝在各自的壁32、34的表面33和/或表面35的圓筒部分中或者圍繞該圓筒部分。所述管狀元件40、42包括限定了用于吸入氣體/排出氣體的管44、46的膛部，該膛部與燃燒室12成直角地軸向地延伸，并且該膛部包括至少一個(gè)徑向孔50、52，該至少一個(gè)徑向孔分別敞開到管44、46中并且大致被布置在所述口16、18的徑向開口36、38的軸向平面中，在所述管狀元件40、42旋轉(zhuǎn)期間，該至少一個(gè)徑向孔能夠取決于隨管狀元件40、42一起旋轉(zhuǎn)的徑向孔50、52是否經(jīng)過所述口16、18的徑向開口36、38面前而使得能夠釋放或關(guān)閉所述徑向開口36、38。

因此，在原理上以及在于圖1至圖7中示出的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，燃燒室12的壁32的呈圓筒部分的形式的表面33面向軸線a，并且每個(gè)閥28、30的管狀元件40、42被安裝成在所述表面33內(nèi)部旋轉(zhuǎn)。每個(gè)管狀元件40或42包括內(nèi)膛部44、46，該內(nèi)膛部限定了吸入氣體管/排出氣體管，因此，該吸入氣體管/排出氣體管形成在管狀元件40、42中并且使得能夠如圖1中的箭頭所示沿所述氣體的流的方向輸送吸入氣體以及對排出氣體進(jìn)行排出。

在于圖6和圖7中示出的第二實(shí)施例的特定情況下，每個(gè)管狀元件40、42是環(huán)形的并且限定了對應(yīng)的內(nèi)膛部44、46。管狀元件40中的膛部44被設(shè)計(jì)成包圍用于輸送來自于壓氣機(jī)22的氣體的管64，并且以相同的方式，管狀元件42中的膛部46包圍用于將氣體排出到渦輪26的管58。特別地，用于輸送氣體的管可被環(huán)形進(jìn)氣引導(dǎo)部65界定為靠近燃燒室12，并且用于排出氣體的管可被環(huán)形排氣引導(dǎo)部59界定為靠近燃燒室12。

在于圖8和圖9中示出的第三實(shí)施例中，每個(gè)燃燒室12包括兩個(gè)相對的壁，這兩個(gè)相對的壁分別為外壁32和內(nèi)壁34，該外壁和內(nèi)壁至少包括各自的呈圓筒部分的形狀的外表面33和內(nèi)表面35。壁32、34各自包括口16、18，該口具有形成在所述外壁32或內(nèi)壁34中的徑向開口36、38。燃燒模塊10包括與燃燒室12的每個(gè)外壁32和內(nèi)壁34關(guān)聯(lián)的外部管狀旋轉(zhuǎn)閥28和內(nèi)部管狀旋轉(zhuǎn)閥30，該外部管狀旋轉(zhuǎn)閥和內(nèi)部管狀旋轉(zhuǎn)閥各自包括各自的管狀元件40、42，該各自的管狀元件具有對應(yīng)于所述外壁或內(nèi)壁的直徑并且被可旋轉(zhuǎn)地安裝成與呈圓筒部分的形式的對應(yīng)外表面33或內(nèi)表面35同軸。每個(gè)管狀元件40、42包括至少一個(gè)孔50、52，該至少一個(gè)孔大致被布置在口16、18的徑向開口36、38的軸向平面中，在所述管狀元件40、42旋轉(zhuǎn)期間，該至少一個(gè)孔能夠關(guān)閉或釋放所述徑向開口36、38。

因此，本發(fā)明的最初的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例與其次的第三實(shí)施例之間的主要差異在于，在本發(fā)明的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，構(gòu)成閥28、30的管狀元件40、42與同一壁32配合，該壁的軸向偏置口16、18釋放或關(guān)閉，而在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，管狀元件40、42與兩個(gè)徑向偏置壁32、34配合，這兩個(gè)徑向偏置壁的口16、18釋放或關(guān)閉，所述口16、18至少被徑向地偏置。

應(yīng)當(dāng)注意的是，在第三實(shí)施例中，口16、18還可被軸向地偏置，而這樣不具有對本發(fā)明的限制作用。

如圖9所示，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，每個(gè)燃燒室12被圍繞內(nèi)部管狀殼體元件56的端部54同軸地布置，該內(nèi)部管狀殼體元件包括具有環(huán)形的橫截面的管58。管58包括端部60，該端部敞開到所述內(nèi)部管狀元件56的周緣中，該端部被布置成與室12的內(nèi)壁34的開口38相對，并且內(nèi)部旋轉(zhuǎn)閥30被徑向地置于所述內(nèi)部管狀殼體元件56與燃燒室12的內(nèi)壁34之間。

相似地，燃燒室12被同軸地布置在包括環(huán)形的管64的外部管狀殼體元件62內(nèi)部，并且外部旋轉(zhuǎn)閥28圍繞燃燒室12的外壁32被布置在外部管狀殼體元件62的所述環(huán)形的管64內(nèi)部。

優(yōu)選地，在該第三實(shí)施例中，進(jìn)氣口16與每個(gè)燃燒室12的外壁32關(guān)聯(lián)，吸入氣體通過外部管狀殼體元件62的環(huán)形的管64被輸送，并且以對應(yīng)的方式，排氣口30與燃燒室12的內(nèi)壁34關(guān)聯(lián)，吸入氣體通過內(nèi)部管狀殼體元件56的管58被排出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，這種構(gòu)造不旨在限制本發(fā)明并且可以被反轉(zhuǎn)。此外，例如，順應(yīng)于燃燒室更長的長度，吸氣部和排氣部可以被軸向地偏置。

本發(fā)明的一個(gè)特別有利的特征在于，燃燒模塊10可包括共用的關(guān)閉元件66，該關(guān)閉元件具有旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28和旋轉(zhuǎn)排氣閥30，并且該關(guān)閉元件例如由單個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置供給動(dòng)力，因此，閥被相互連接用以共同旋轉(zhuǎn)。這種構(gòu)造使得能夠以非常簡單的方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣閥28和排氣閥30的同步。然而，這種構(gòu)造不限制本發(fā)明，并且旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣閥28和旋轉(zhuǎn)排氣閥30可由不同的但同步的驅(qū)動(dòng)裝置來供給動(dòng)力。

例如，在于圖6和圖7中示出的第二實(shí)施例的特殊情況下，關(guān)閉元件66被成形為輪的形式，該輪包括呈盤的形式的板67，兩個(gè)管狀元件40、42被結(jié)合在該板的兩側(cè)。

可以各種方式來驅(qū)動(dòng)所述關(guān)閉元件66。例如，如圖1所示，關(guān)閉元件66可被電機(jī)68和聯(lián)接的斜齒齒輪單元70驅(qū)動(dòng)，但是更簡單地，關(guān)閉元件66可被聯(lián)接到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的通過合適的減速裝置關(guān)聯(lián)的軸系統(tǒng)。

在變型中，進(jìn)氣閥28和排氣閥30當(dāng)然可被分開的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，該分開的驅(qū)動(dòng)裝置例如是同步的。

因此，本發(fā)明當(dāng)然可被應(yīng)用于在航空推進(jìn)裝置中使用的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓氣機(jī)模塊20和渦輪模塊24，該壓氣機(jī)模塊具有至少一個(gè)壓氣機(jī)22，該渦輪模塊具有至少一個(gè)渦輪26。這種類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括之前所描述的類型的燃燒模塊10，該燃燒模塊由壓氣機(jī)模塊20供給并且向渦輪模塊24供給。

如圖6和圖7所示，如之前所見的，這種類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14的一個(gè)示例例如包括具有至少一個(gè)壓氣機(jī)22的壓氣機(jī)模塊20、之前所描述的類型的燃燒模塊10和具有至少一個(gè)渦輪26的渦輪模塊24。在該構(gòu)造中，模塊22通過軸系統(tǒng)72被連接到渦輪模塊24。

在該構(gòu)造中，如圖6和圖7所示，壓氣機(jī)模塊22例如通過單個(gè)吸氣管為燃燒模塊10供給吸入氣體，該燃燒模塊10例如通過單個(gè)排氣管58為渦輪模塊24供給排出氣體，并且軸系統(tǒng)22中的至少一個(gè)軸構(gòu)成了用于驅(qū)動(dòng)共用的關(guān)閉元件66的裝置。

在變型中，在另一個(gè)由于其將賦予很好的機(jī)會(huì)來優(yōu)化燃燒控制而尤其有利的實(shí)施例中，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括燃燒模塊10，該燃燒模塊具有進(jìn)氣閥和排氣閥，該進(jìn)氣閥和排氣閥根據(jù)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的不同運(yùn)行階段能夠以主動(dòng)的方式產(chǎn)生相位差。因此，閥可由共用的驅(qū)動(dòng)裝置供給動(dòng)力并且彼此接合，或者以選擇性的方式分離或產(chǎn)生相位差，但是該閥也可被相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)同時(shí)彼此選擇性地是同步的、失同步的或者產(chǎn)生相位差的。

因此，本發(fā)明使得能夠以簡單的和可靠的方式實(shí)現(xiàn)定容型的燃燒模塊10的室12的吸氣部和排氣部。

圖10至圖14示出了用于不同類型的推進(jìn)系統(tǒng)的不同可能的應(yīng)用方式。

圖10示出了第一類型的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14直接地或者經(jīng)由減速器驅(qū)動(dòng)諸如渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳的負(fù)載74。在這種情況下，渦輪模塊24被直接聯(lián)接到負(fù)載74。

圖11示出了第二類型的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)自由渦輪76，該自由渦輪轉(zhuǎn)而直接驅(qū)動(dòng)諸如渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳的負(fù)載74。在這種情況下，渦輪模塊24的排出氣體驅(qū)動(dòng)自由渦輪76。

圖12示出了第三類型的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，燃燒模塊10驅(qū)動(dòng)渦輪模塊24，該渦輪模塊轉(zhuǎn)而直接驅(qū)動(dòng)諸如渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳的負(fù)載74。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)渦輪模塊24的是燃燒模塊10的排出氣體。

圖13示出了第四類型的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，之前所描述的類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14將氣體噴射到排氣噴嘴78中。在這種情況下，通過反作用來確保推進(jìn)。

最后，圖14示出了第五類型的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，燃燒模塊10將氣體直接噴射到排氣噴嘴78中。在這種情況下，系統(tǒng)被削減到其最簡單的表現(xiàn)形式并且在運(yùn)行方面非常接近于沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其中的不同之處在于，該系統(tǒng)具有更多數(shù)量的燃燒室12，該燃燒室在其運(yùn)行循環(huán)中是同步的。因此，運(yùn)行壓力更高。也是通過反作用來確保推進(jìn)。

因此，本發(fā)明提出了一種新型的推進(jìn)系統(tǒng)，該推進(jìn)系統(tǒng)在下述方面是尤其有利的：在相等的推力下，估算這種系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可減少消耗10％到20％。