新型微型涡扇发动机大解密

万磁王

大家知道目前市面上常见的航模使用的涡喷发动机，无论是商品机，还是DIY机，结构都相似，除了传说中国外视频中出现的不能确认的微型涡扇发动机，大家还真没见过实际的微型涡扇发动机。现在从小道消息中获知，台湾某著名厂商正在研发微型涡扇发动机，而且很快会推入市场。

据说也是从老外的成品中获得的奥秘，基本思想是：发动机轴上安装有一个鼠笼电机转子，外边的扇叶上附带有一圈磁钢，只要轴转动，它们之间就有了相对运动，有相对运动就有电流产生，转子笼上就有内电流。电流产生的磁场在扇叶磁钢磁力线里面会受到阻力，力的作用是相互的，所以內轴就对扇叶有了推动作用。而据说老外做的成品达到了3:1的减速比。

这个设计中有两个需要注意的地方：第一是转子设计要注意散热，磁铁不能达到居里温度 大概过了70度就会退磁；第二鼠笼电机转子占了起动机的位置，启动方式需要重新设计，据说可以使用气动或安装三相定子驱动。

由于这个设计比较简单，对目前的涡喷发动机改动较小，普通涡喷买个罩子就可以变成涡扇了。至于能达到什么效果，是否会影响涡喷发动机正常运转，目前还不得而知，期待商品发布的那一天。

欢迎大家就这个设计进行讨论，目前已经在CHNJET涡喷俱乐部的QQ群里吵翻天了。

流露出来的演示图

新型微型涡扇大解密

新型微型涡扇大解密

新型微型涡扇大解密

磁传动示意图

新型微型涡扇大解密

隔一眼相望

涵道比好高，肯定很省油。微型涡喷的蒸发管供油方式，不到4的增压比，加上一个大风扇，不知油门响应时间如何？

枫智

比较担心后组涡轮获得的动力既要支持压气机工作，又要支持涡扇做功，它能扛得住吗？

超级盾

出新品的同时，是不是还会出旧产品的改装套件呢？

红月亮

不太看好，能增加多少推力，省多少油，会不会得不偿失还说不定呢，，等东西出来测试一下再说

fengzhi2008

好难得的技术讨论帖，必须插一脚
不管效果怎么样，很多涡喷玩家都会尝试的，毕竟大家期待涡扇很久了，航模玩的就是仿真嘛

liumy

   如磁力传动這一环节能成功，从原理上说单轴的渦喷还是要有改动的，主要改动是渦轮級和喷口二亇区域，
带了风扇和压气机轴负荷会坛大，原耒的渦轮功率就不够了，所以原耒的渦轮必须放大，渦轮级（指导向噐咀嘴和渦轮）的設计必须让燃气中更多的焓降在渦轮中发生，滿足主轴上坛大的功率输出，這样燃气能量在渦轮后部，就会比原耒不带风扇的状态下降很多，喷管中的气体的温度、压力和密度都要比原耒的低很多，所以原耒的喷口截面也须适当改动才行。
  那么喷气速度設計成多大才合适呢？這就是能量分配问题。如渦轮前燃气总温限止在１０５０度（加設计误差＋－５０度，对旡叶片冷却的大致就這个温度），那么总能量就這么多，如要前面风扇功率大一奌，那么排气速度就低，反之亦然。所以，最好的权衡是考慮二者在飞行設计状态下的油耗和推进効率。
  带输出功率的单轴燃气轮机在工程上应用也不少，如燃气轮消防泵、发电机等，所以這方案应该没问题的，但這些输出功率的单轴燃气轮引擎渦轮都较大，就是上面分析的原因否则转速跌下耒且启动困难，或者烧坏涡轮。

枫智

看“liumy”先生的说明，这么看来我前面的担心是正确的

超级盾

超级盾 发表于 2013-9-22 10:46
出新品的同时，是不是还会出旧产品的改装套件呢？

如果要换导向器和涡轮的话，看来提供改装套件的可能性也很小了

liumy

  模型渦喷爱好者将渦喷改成渦轴输出功率的大致做法。
第一步先扩大喷口，将渦轮的背压降到大气环境压力，（注意如轴上不加负荷可能超转速）当然前题是你原耒的渦轮叶片出口面积要大一奌，在专业上称這为膨胀比，燃气在涡轮中膨胀比坛大作功就多，所以第二步要仔细调整导向喷咀和渦轮叶片的出口截面，在一般的小渦喷中渦轮出口面积比导向噐出口面积大１．３２倍就够了。因为燃气膨胀比大了面积比也应坛大。
  在小涡喷的熱力設计中，其涡轮背压约为进口压力的４５％左右，即压比为３．５的引擎，涡轮背压在１．５７绝对压力，這高于大气压的０．５７公斤燃气压力，在喷口继续膨胀到大气压构成引擎的喷射推力。现在涡轮背后的压力和大气压一样是否气体没喷射能力了呢？情况不是這样的。经过渦轮的燃气还有余速，在燃气速度三角形上称谓C2的轴向分速，在大型机上這速度在每秒２００多米上下，小涡喷压比高的也有１５０米上下，就是说每秒流量为一公斤的引擎，推力也有１５公斤。
  第三步仔细调整引擎的喷口面积，调整的界限是燃气初温不能坛大，保持转速，直至推力最佳。
上述這种方案如同早期的缧旋桨涡喷的設計，压比为６的引擎，背压排气为大气压，２８．５公斤流景的发动机还有６７０公斤推力，而螺桨发出的功力为５３５０马力。