《一种爆燃式喷气转子发动机申请书》

1、说明书摘要 一种燃爆式喷气转子发动机，包括固定安装在转子轴上的带有燃烧室的转子，与转子配合的定子，连通燃烧室的点火器，燃料混合气喷嘴，燃烧室的燃气喷口与燃气喷口的转子直径有一夹角，定子上有连通机体排气口的喷气通道，燃气喷口被定子与转子的配合面密封，且可以连通喷气通道。当燃料气混合喷嘴向燃烧室喷入混合的高压气与燃料时、燃烧室向喷气通道喷出爆燃后的高温高压气体时，燃烧室是一个密闭的腔体，燃料不会漏出，燃烧室里爆燃后的气体温度高，使本发明喷出的气体压力大，速度快，输出功率大，机体紧凑，噪音低，转动平稳，转子轴输出功率和转数可以调整变化。喷入空气被预热，燃烧效果提高，蒸汽和废气的再利用使效率提高。 摘

2、要附图权力要求书1、一种爆燃式喷气转子发动机，包括固定安装在转子轴（1）上的带有燃烧室（15）的转子（26），与转子（26）配合的定子（10），连通燃烧室（15）的点火器（16），燃料气混合喷嘴（29），其特征在于燃烧室（15）的燃气喷口（40）与过燃气喷口（40）的转子（26）直径有一夹角，定子（10）上有连通机体排气口（9）的喷气通道（42），燃气喷口（40）被定子（10）与转子（26）的配合面密封，且可以连通喷气通道（42）。2、根据权利要求1所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于燃气喷口（40）配合的燃料气混合喷嘴（29）、点火器（16）在定子（10）上；定子（10）上的燃料气混合

3、喷嘴（29）、点火器（16）、喷气通道（42）沿转子（26）旋转方向依次排布；定子（10）与转子（26）的配合面上，燃料气混合喷嘴（29）与喷气通道（42）之间的最小等于或大于燃气喷口（40）的宽度。3、根据权利要求1或2所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于燃烧室（15）成对分布，每对燃烧室（15）以转子（26）中心对称排布在转子（26）上，定子（10）上有一组以上的燃料气混合喷嘴（29）、点火器（16）、喷气通道（42）与燃烧室（15）配合；或两个以上的燃烧室（15）均匀排布在转子（26）上，定子（10）上有一组以上的燃料气混合喷嘴（29）、点火器（16）、喷气通道（42）均匀排布，与

4、燃烧室（15）配合。4、根据权利要求3所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于定子（10）上的燃料气混合喷嘴（29）、点火器（16）、喷气通道（42）组数是燃烧室（15）个数的倍数或燃烧室（15）个数是组数的倍数。 5、根据权利要求1所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于转子（26）上各个燃烧室（15）的燃气喷口（40）与经过燃气喷口（40）的转子（26）直径夹角相同。 6、根据权利要求1所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于燃烧室（15）外壁被汽化室（14）包围；在定子（10）上每组燃料气混合喷嘴（29）、点火器（16）、喷气通道（42）外还有注水器（28）、连通机体排汽口的喷汽通

5、道（43），注水器（28）的一端连接高压水路的冷却水，另一端可以与汽化室（14）蒸汽喷口（27）配合。7、根据权利要求1所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于转子（26）中心的转子扇（25）安装在转子轴（1）上；喷汽通道（43）里有向上突起的蒸汽反推室（37），蒸汽反推室（37）连通转子（26）的一个端面，位于转子（26）的该端面外侧的蒸汽涡道（32）固定连接在转子（26）上，蒸汽涡道（32）连通蒸汽反推室（37），蒸汽涡道（32）里有的蒸汽涡扇（12）。8、根据权利要求1所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于喷气通道（42）里有向上突起的燃气反推室（41），燃气反推室（41）连通转子

6、（26）的另一个端面，位于转子（26）的该端面外侧的废气涡道（34）外缘固定连接在转子（26）上，内缘密封的连接转子轴（1），废气涡道（34）连通燃气反推室（41），废气涡道（34）里有废气涡扇（18）。9、根据权利要求7所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于蒸汽涡道（32）外侧有蒸汽导向叶片安装壁（31），蒸汽导向叶片安装壁（31）外缘固定连接定子（10），内缘密封的滑动连接在转子轴（1）上，蒸汽导向叶片安装壁（31）上的蒸汽导向叶片（13）与蒸汽涡扇（12）突起的方向相反，蒸汽导向叶片（13）位于相邻蒸汽涡扇（12）之间；废气涡道（34）外侧有废气导向叶片安装壁（33），废气导向叶片安

7、装壁（33）外缘固定连接定子（10），内缘密封的滑动连接在转子轴（1）上，废气导向叶片安装壁（33）上的废气导向叶片（19）与废汽涡扇（18）突起的方向相反，废气导向叶片（19）位于相邻废汽涡扇（18）之间；转子轴（1）有相通的径向排汽孔（48）和轴向排汽孔（47），轴向排汽孔（47）连通机外。10、根据权利要求1或6所述的一种爆燃式喷气转子发动机，其特征在于定子（10）是分体结构，每个分体定子（17）上有一组燃料气混合喷嘴（29）、注水器（28）、点火器（16）、喷汽通道（43）、喷气通道（42），全部分体定子（17）组成圆筒形定子（10），相邻分体定子（17）之间有分体定子垫（38）；说明

8、书一种燃爆式喷气转子发动机 技术领域本发明属于内燃机，具体的说是一种利用喷气反推力驱动的喷气转子发动机。背景技术气缸活塞式发动机是应用时间最长和使用最广泛的发动机，但是与喷气转子发动机相比，它存在热效率低，结构复杂零件多，机体庞大，振动和噪音大等结构上的缺点。中国专利号93111980.4 喷气转子发动机和中国专利号03124571.4 反冲转子发动机公开的喷气转子发动机技术中，转子或称为轮盘的内腔是燃烧室，燃料在燃烧室里燃烧膨胀，高温高压气体从气流通道或称为喷管的出口高速喷出，产生强大反推力推动转子（轮盘）向喷气相反的方向高速旋转，动力从转子（轮盘）轴输出。公开技术的转子发动机在很大程度上克

9、服了气缸活塞式发动机的缺点，但是在整个工作过程中，它们的燃烧室通过气流通道（喷管）与外界相通，这一方面使得一部分没有燃烧的然料从气流通道（喷管）直接排出浪费掉了，另一方面使得燃烧室的然料燃烧的温度低，点火后的燃气压力较低，从而使发动机的效率较低，转子（轮盘）轴输出功率较小。发明内容为了克服气缸活塞式发动机和现有的喷气转子发动机的上述缺点，本发明提供一种能充分利用燃料，热效率高，功率大，机体紧凑的燃爆式喷气转子发动机。本发明的发明目的是由以下的技术方案实现的：一种燃爆式喷气转子发动机，包括固定安装在转子轴1上的带有燃烧室15的转子26，与转子26配合的定子10，连通燃烧室15的点火器16，燃料气

10、混合喷嘴29，其特征在于燃烧室15的燃气喷口40与过燃气喷口40的转子26直径有一夹角，定子10上有连通机体排气口9的喷气通道42，燃气喷口40被定子10与转子26的配合面密封，且可以连通喷气通道42。燃料气混合喷嘴29连接独立的高压气与燃料混合供给系统，其向燃烧室15喷入混合的高压气与燃料时，定子10与转子26的配合面密封了燃气喷口40与喷气通道42的连通，使燃烧室15成为一个密封的腔室，燃料不会漏出；在点火器16对燃烧室15里混合的高压气与燃料点火时，定子10与转子26的配合面密封了燃气喷口40与喷气通道42的连通，混合的高压气与燃料在密闭的燃烧室15里爆燃；在燃气喷口40连通喷气通道42

11、时，定子10与转子26的配合面密封了燃气喷口40与燃料气混合喷嘴29的连通，点火产生的高温、高压的气体全部从喷气通道42高速喷出，产生的强大反推力推动转子26向喷气相反的方向高速旋转，动力从转子轴1输出。本发明与现有的喷气转子发动机相比，向喷气通道42 喷出的气体压力大，速度快，没有燃料漏出，节约燃料，效率高，输出功率大，机体紧凑。尽管混合的高压气与燃料时间断的向燃烧室15输入，但燃料气混合喷嘴29一直连通高压气与燃料混合供给系统，无需另外的机构切断燃料气混合喷嘴29与高压气与燃料供给系统的连通。与燃气喷口40配合的燃料气混合喷嘴29、点火器16在定子10上；定子10上的燃料气混合喷嘴29、点

12、火器16、喷气通道42沿转子26旋转方向依次排布；定子10与转子26的配合面上，燃料气混合喷嘴29与喷气通道42之间的最小距离等于或大于燃气喷口40的宽度。通常，燃烧室15的燃气喷口40与经过燃气喷口40的转子26直径夹角愈接近垂直，转子26获得的反推力愈大。燃烧室15成对分布，每对燃烧室15以转子26中心对称的排布在转子26上，定子10上有一组以上的燃料气混合喷嘴29、点火器16、喷气通道42与燃烧室15配合；或两个以上的燃烧室15均匀排布在转子26上，定子10上有一组以上的燃料气混合喷嘴29、点火器16、喷气通道42均匀排布，与燃烧室15配合。在转子26旋转一周的过程中，燃烧室15的个数乘

13、以燃料气混合喷嘴29、点火器16、喷气通道42的组数就是个次燃烧室15经过进油气、燃烧、喷出过程，因此本发明有更大的功率输出，转子26转动平稳。在合适的配合形式下，关闭若干组燃料气混合喷嘴29、点火器16，转子轴1输出功率和转数可以得到变化。定子10上的燃料气混合喷嘴29、点火器16、喷气通道42组数是燃烧室15个数的倍数或燃烧室15个数是其组数的倍数。转子26转动更平稳，在合适的配合形式下，关闭若干组燃料气混合喷嘴29、点火器16，转子轴1输出功率和转数可以得到变化。转子26上各个燃烧室15的燃气喷口40与经过燃气喷口40的转子26直径夹角相同。 定子10上燃料气混合喷嘴29、点火器16、喷

14、气通道42组数可以与燃烧室15的个数相同。 燃烧室15外壁被汽化室14包围；在定子10上每组燃料气混合喷嘴29、点火器16、喷气通道42外还有注水器28、连通机体排汽口的喷汽通道43，注水器28的一端连接高压水路的冷却水，另一端可以与汽化室14蒸汽喷口27配合。在点火器点火前，冷却水经注水器28由汽化室14的蒸汽喷口27注入汽化室14，燃料点火燃烧后的气体热量传递给汽化室14，冷却水被加热汽化，汽化室14的蒸汽喷口27与喷汽通道43连通后，降低了燃烧室15温度的蒸汽从喷汽通道43喷出。转子26中心的转子扇25安装在转子轴1上；喷汽通道43里有向上突起的蒸汽反推室37，蒸汽反推室37连通转子26

15、的一个端面，位于转子26的该端面外侧的蒸汽涡道32固定连接在转子26上，蒸汽涡道32连通蒸汽反推室37，蒸汽涡道32里有的蒸汽涡扇12。蒸汽从蒸汽喷口27经蒸汽反推室37喷出，推动了蒸汽涡道32里的蒸汽涡扇12，进而使转子轴1获得旋转扭矩。蒸汽释放了剩余的热能推动转子26，能量得到充分的利用。喷气通道42里有向上突起的燃气反推室41，燃气反推室41连通转子26的另一个端面，位于转子26的该端面外侧的废气涡道34外缘固定连接在转子26上，内缘密封的连接转子轴1，废气涡道34连通燃气反推室41，废气涡道34里有废气涡扇18。从燃气喷口40经燃气反推室41喷出的废气，推动了废气涡道34的废气涡扇18

16、，进而使转子轴1获得旋转扭矩。燃气释放了剩余的热能推动转子26，能量得到充分的利用。蒸汽涡道32外侧有蒸汽导向叶片安装壁31，蒸汽导向叶片安装壁31外缘固定连接定子10，内缘密封的滑动连接在转子轴1上，蒸汽导向叶片安装壁31上的蒸汽导向叶片13与蒸汽涡扇12突起的方向相反，蒸汽导向叶片13位于相邻蒸汽涡扇12之间；废气涡道34外侧有废气导向叶片安装壁33，废气导向叶片安装壁33外缘固定连接定子10，内缘密封的滑动连接在转子轴1上，废气导向叶片安装壁33上的废气导向叶片19与废气涡扇18突起的方向相反，废气导向叶片19位于相邻废气涡扇18之间；转子轴1有相通的径向排汽孔48和轴向排汽孔47，轴向

17、排汽孔47连接冷凝器。蒸汽导向叶片13与蒸汽涡扇12之间是蒸汽通道，废气导向叶片19与废气涡扇18之间是废气通道。蒸汽释放了剩余的能量后，被转子26上的转子扇25强制的经径向排汽孔48、轴向排汽孔47排出，冷凝后的水可重复使用。通常选用转子26呈圆柱状，定子10呈圆筒状，转子26位于定子10内，两者同心安装。 定子10是分体结构，每个分体定子17上有一组燃料气混合喷嘴29、注水器28、点火器16、喷汽通道43、喷气通道42，全部分体定子17组成圆筒形定子10，相邻分体定子17之间有分体定子垫38；喷气转子发动机外壳由前端外壳2、后端外壳6、护壳组成，护壳连接前端外壳2和后端外壳6，燃料气混合喷

18、嘴29、注水器28、点火器16在护壳里面；转子轴1安装在前端外壳2和后端外壳6上；喷气转子发动机外壳上有固定架3和吊耳8，喷气转子发动机外壳有排气口9。分体定子垫38吸收分体定子17受热发生的热膨胀，固定架3用于发动机与配套连接，吊耳8用于吊装发动机。燃气释放了剩余的能量后，废气从排气口9排出。本发明的优点是燃料气混合喷嘴向燃烧室喷入混合的高压气与燃料时、燃烧室向喷气通道喷出爆燃后的高温、高压气体时，燃烧室是一个密闭的腔体，燃料不会漏出，燃烧室里爆燃后的气体温度高、压气大，本发明与现有的喷气转子发动机相比，没有燃料漏出，节约燃料，向喷气通道喷出的气体压力大，速度快，效率高，输出功率大，机体紧凑

19、。尽管混合的高压气与燃料是间断的向燃烧室输入，但燃料气喷嘴一直连通高压气与燃料混合供给系统，无需另外的机构切断燃料气混合喷嘴与高压气与燃料混合供给系统的连通。多个燃烧室与多组燃料混合气喷嘴、点火器、喷气通道配合，在转子旋转一周的过程中，共有燃烧室的个数乘以燃料气喷嘴、点火器、喷气通道组数个次燃烧室经过进油气、燃烧、喷出过程，有更大的功率输出，转子转动更平稳；在合适的配合形式下，关闭若干组燃料气喷嘴、注水器、点火器，转子轴输出功率和转数可以得到调整变化。汽化室的蒸汽从蒸汽喷口经蒸汽反推室喷出，推动蒸汽涡道里的蒸汽涡扇，使转子轴获得旋转扭矩时，燃烧室不向喷气通道喷出高温高压气体，没有产生反推力推动

20、转子，所以汽化室形成的蒸汽余热的利用使转子的转动更加平稳。经位于相邻蒸汽涡扇之间的蒸汽导向叶片对蒸汽导向，蒸汽涡扇一级一级吸收能量，同时也一级一级的吸收了噪音；经位于相邻废汽涡扇之间的废气导向叶片对废气导向，废汽涡扇一级一级吸收能量，同时也一级一级的吸收了噪音。使得本发明耗能小，输出功率大，噪音低。 燃烧室适于多种燃料的燃烧。通过控制喷入燃料的多少与空气压缩比，本发明的发动机在不同的运转条件下，均可获得最佳燃烧效果，喷入空气被预热，提高了燃料的燃烧效果。本发明发动机使用范围广泛，可以用于汽车、飞行器、坦克车、鱼雷等领域。附图说明图1是本发明的一种实施方式的结构示意图；图2是图1去掉护壳后转子与

21、定子配合的右视图；图3是转子与转子轴配合的的结构示意图；图4是图3的A-A剖视图；图5是图3的B-B剖视图；图6是一个分体定子的结构示意图：图7是图6的俯视图；图8是蒸汽涡扇与蒸汽导向叶片之间蒸汽流动方向示意图和废气涡扇与废气导向叶片之间废气流动方向示意图；图9是燃料气喷嘴向燃烧室喷入混合的高压气与燃料时的位置示意图；图10是燃烧室混合的高压气与燃料点火时的位置示意图；图11是燃烧室混合的高压气与燃料燃烧后向燃气反推室喷出时的位置示意图；图12是注水器向汽化室注水时的位置示意图；图13是汽化室的蒸汽向蒸汽反推室喷出时的位置示意图；图14是本发明的一种外部形式的结构示意图。具体实施方式结合附图进

22、行说明。图1、图2所示的本发明的喷气转子发动机一种实施方式中，圆柱状转子26在圆筒状定子10内，两者同心安装。转子26固定安装在转子轴1上，其中心部位是叶片转子扇25。该实施方式三对六个以转子26中心为对称的燃烧室15均匀排布在转子26上，定子10上的六组燃料气混合喷嘴29、注水器28、火花塞点火器16、喷汽通道43、喷气通道42相间均匀排布，定子10是分体结构，相同的每个分体定子17上有一组燃料气混合喷嘴29、注水器28、火花塞点火器16、喷汽通道43、喷气通道42，六个分体定子17组成圆筒形定子10，相邻分体定子17之间有分体定子垫38，分体定子垫38吸收分体定子17受热发生的热膨胀，瓶形

23、燃烧室15反时针方向倾斜，燃烧室15的燃气喷口40与经过燃气喷口40的转子26直径呈55夹角，燃气喷口40的口端镶嵌有耐高温、耐磨材料的燃气喷口环39，燃烧室15的外壁被汽化室14包围。喷汽通道43里有向上突起的蒸汽反推室37，喷气通道42里有向上突起的燃气反推室41，参见图6、图7，蒸汽反推室37连通转子26的右端面，蒸汽涡道32固定连接在转子26的该端面，连通蒸汽反推室37，蒸汽涡道32里有的蒸汽涡扇12；燃气反推室41连通转子26的左端面，废气涡道34外缘固定连接在转子26的该端面，内缘通过中密封圈49密封的固定连接转子轴1，废气涡道34连通燃气反推室41，废气涡道34里有废气涡扇18。

24、蒸汽涡道32外侧有蒸汽导向叶片安装壁31，蒸汽导向叶片安装壁31外缘固定连接定子，内缘通过前密封圈24密封的滑动连接在转子轴1上。蒸汽导向叶片13安装在蒸汽导向叶片安装壁31上，与蒸汽涡扇12突起的方向相反，蒸汽导向叶片13位于相邻蒸汽涡扇12之间，蒸汽导向叶片13与蒸汽涡扇12之间是蒸汽通道，参见图8；废气涡道34外侧有废气导向叶片安装壁34，废气导向叶片安装壁33外缘固定连接定子，内缘通过后密封圈36密封的滑动连接在转子轴1上，废气导向叶片19安装在废气导向叶片安装壁33上，与废汽涡扇18突起的方向相反，废气导向叶片19位于相邻废汽涡扇18之间，废气导向叶片19与废汽涡扇18之间是废气通道

25、，参见图8。蒸汽从蒸汽喷口27经蒸汽反推室37喷出，推动了蒸汽涡道32里的蒸汽涡扇12，进而使转子轴1获得旋转扭矩；从燃气喷口40经燃气反推室41喷出的废气，推动了废气涡道34里的废气涡扇18，进而使转子轴1获得旋转扭矩。蒸汽、燃气释放了剩余的热能，能量得到充分的利用。经位于相邻蒸汽涡扇12之间的蒸汽导向叶片13对蒸汽导向，蒸汽涡扇12一级一级吸收能量，同时也一级一级的吸收了噪音；经位于相邻废汽涡扇18之间的废气导向叶片19对废气导向，废汽涡扇18一级一级吸收能量，同时也一级一级的吸收了噪音，参见图8。汽化室14的蒸汽从蒸汽喷口27经蒸汽反推室37喷出，推动蒸汽涡道32里的蒸汽涡扇12，使转子

26、轴1获得旋转扭矩时，燃烧室15不向喷气通道42喷出高温高压气体，没有产生反推力推动转子26，所以汽化室14形成的蒸汽余热的利用使转子26的转动更加平稳。转子轴1有相通的径向排汽孔48和轴向排汽孔47，轴向排汽孔47连接冷凝器，蒸汽经蒸汽涡扇12做功释放了剩余的能量后，被转子26上的转子扇25强制的送到废气涡道34与转子26围成的缓冲腔46，进入转子轴1后部的径向排汽孔48、轴向排汽孔47排出，轴向排汽孔47连接冷凝器，冷凝后的水可重复使用，图中没有画出冷凝器；喷气转子发动机外壳后端有排气口9，废气对废汽涡扇18做功释放了剩余的能量后，废气经废汽涡扇18后端的废气出口20进入废汽涡道34与废气导

27、向叶片安装壁33之间的废气缓冲腔21 ，再从排气口9排出。图6和图7中所示燃料气混合喷嘴29外端连通高压气与燃料混合供给系统的压缩预热气体50和燃料油路51，注水器28连通高压水路冷却水52，火花塞点火器16连接高压电路53，燃料采用燃油。图1和图14所示喷气转子发动机外壳由前端外壳2、后端外壳6、护壳组成，前端外壳2固定连接定子10外圆周右端，后端外壳6固定连接定子10外圆周左端，护壳由上护壳4和下护壳30组成，上护壳4和下护壳30固定连接前端外壳2和后端外壳6，上护壳4和下护壳30由上下护壳连接板5连为一体，燃料气混合喷嘴29、注水器28、火花塞点火器16在护壳里面面转子轴1安装在前端外壳

28、2和后端外壳6的轴承11上，外壳上有固定架3和吊耳8，固定架3用于发动机与配套连接，吊耳8用于吊装发动机，后端外壳6与废气导向叶片安装壁33之间是空气预热室35，空气预热室35用于预热高压气与燃料混合供给系统的压缩气体。图3显示了燃气喷口40、蒸汽喷口27在定子10外圆周面上的位置关系。图9至图13示出燃料气喷嘴29向燃烧室15喷入混合的高压气与燃油、燃烧室15里混合的高压气与燃油点火、燃烧室15里混合的高压气与燃油燃烧后向燃气反推室41喷出、注水器28经其蒸汽喷口27向汽化室14注水、汽化室14的蒸汽经蒸汽喷口27向蒸汽反推室37喷出时的位置示意图，图中仅省略的画出对称的一对燃烧室15和汽化室14，分体定子17上依次排列燃料气混合喷嘴29、注水器28、火花塞点火器16、蒸汽反推室37、燃气反推室41，定子上的燃料