【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航空動力設備，特別涉及一種液態空氣熱力工質航空發動機。
技術介紹
1、目前的航空飛機，普遍采用燃油發動機為航空動力設備。
2、在其航行中，必須大量攜帶油料與消耗油料，同時大量產生二氧化碳廢氣。
3、由于所攜帶的油料有限，也就決定了其航程有限。由于現有的航空發動機的推進功率有限，也就決定了現有航空飛機的載重量有限。
4、目前采用蓄電池供電的航空飛機，由于其蓄電池的儲電量非常有限，也就決定了現有電動航空飛機的航程與載重量十分有限。
5、已有的“航空飛機采用相對運動空氣動能的方法與裝置”技術專利技術，僅僅能夠為快速航行中的飛機提供推進動力，無法為先前處于靜止狀態的航空飛機提供升空、起飛的推動動力。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種新的液態空氣熱力工質航空發動機，采用液態空氣為熱力發動機的熱力工質，讓機載液態空氣吸收由渦輪高壓汽輪機所驅動的渦輪式常溫空氣壓縮機產生的高熱壓縮空氣中的熱量汽化成高壓空氣，再利用其去驅動渦輪高壓汽輪機運轉作功，推動航空飛機升空與起飛；然后，利用航空飛機快速航行中所產生的相對運動空氣動能高效形成反沖推力、去推動航空飛機快速航行，同時持續定量生產液態空氣與電能。從而，全面實現航空飛機從起飛到降落、全航程“零能耗”，以及載重量巨大、擁有無限航程諸項卓越技術效果。
2、技術方案
3、一種液態空氣熱力工質航空發動機的工藝方法，其方法是采用液態空氣為熱力發動機的熱力工質，讓機載
4、一種液態空氣熱力工質航空發動機的裝置，它包括航空飛機主體、主機翼、尾機翼、起落架，還包括液態空氣熱力工質航空發動機主體設備、液態空氣熱力工質航空發動機附屬設備；液態空氣熱力工質航空發動機主體設備設置在航空飛機主機翼下方，它包括主體設備殼體，主體設備前端開口倉，在主體設備前端開口倉內部上、下、左、右側面設置有相對運動空氣動能收集葉輪，在主體設備殼體外部前端設置有空氣順流百葉窗，在開口倉內設置有小型發電機，副機軸、主機軸，變速箱，在主體設備中部設置有渦輪式常溫空氣壓縮機，進氣管，電熱室，渦輪高壓汽輪機，渦輪式低溫空氣壓縮機，螺旋槳推進器，反沖排氣管，中壓氣管，高壓氣管；液態空氣熱力工質航空發動機附屬設備設置在航空飛機主機翼內部，它包括第一相向受迫對流換熱復合管，第二相向受迫對流換熱復合管，蓄電池，液態空氣儲罐，節流閥，工質泵，小型抽氣機；在第一相向受迫對流換熱復合管內，設置有除濕倉，自動排水管，臨界壓力空氣冷卻倉，中壓氣管，高壓液管，尾氣管，高壓氣管；在第二相向受迫對流換熱復合管內，設置有除濕倉，自動排水管，中壓氣管；在反沖排氣管、渦輪式低溫空氣壓縮機以及第一相向受迫對流換熱復合管以及所有低溫部件外殼，均設置保溫層。相向受迫對流換熱復合管由傳熱性能好的金屬材料制成。在液態空氣熱力工質航空發動機主體設備與附屬設備之間的部分中壓氣管、高壓氣管、高壓液管之間的連通管中部設置電磁閥。
5、在航空飛機升空、起飛階段，首先啟動工質泵，從液態空氣儲罐內抽取液態空氣、施加高壓后將其泵入第一相向受迫對流換熱復合管冷端的高壓內管，讓其從自然環境溫度中吸熱汽化為高壓空氣；然后，將其熱端內管的高壓空氣輸入主體設備中的電熱室，再由蓄電池向電熱室供電產生熱量，讓高壓空氣從中吸熱升溫、驅動渦輪高壓汽輪機運轉作功；同軸驅動渦輪式常溫空氣壓縮機讓其源源不斷產生高熱壓縮空氣，并輸入第一相向受迫對流換熱復合管熱端外管，與其內管中的液態空氣進行換熱；在其熱端除濕倉內，高熱壓縮空氣中的水蒸汽在與內管換熱時完全液化，后經自動排水管向外排出；干空氣繼續被內管進一步冷卻，直至其溫度達到設定溫度；低溫空氣從第一相向受迫對流換熱復合管冷端外管的設定位置流出，輸入渦輪式低溫空氣壓縮機，然后被進一步壓縮成為臨界壓力狀態；最后，臨界壓力空氣與渦輪高壓汽輪機尾氣一道輸入反沖排氣管，由螺旋槳推進器加速外排，由此高效形成推動航空飛機行進的反沖推力。其中的部分臨界壓力空氣在輸入第二相向受迫對流換熱復合管之前，輸入第一相向受迫對流換熱復合管冷端外管的臨界壓力空氣冷卻倉冷凝液化后，再經由節流閥輸入液態空氣儲罐。
6、在航空飛機升空、起飛達到設定航速快速飛行后，停止渦輪高壓汽輪機運轉，改由相對運動空氣動能收集葉輪收集的動能同軸驅動渦輪式常溫空氣壓縮機、渦輪式低溫空氣壓縮機，小型發電機、螺旋槳推進器運轉；渦輪式常溫空氣壓縮機產生的高熱壓縮空氣改為輸入第二相向受迫對流換熱復合管熱端外管，與內管中的臨界壓力空氣進行換熱；常溫空氣中攜帶的水蒸汽在換熱過程中被冷凝液化，經自動排水管外排；高熱壓縮空氣初步冷卻后，再輸入第一相向受迫對流換熱復合管熱端外管，進一步冷卻后，再輸入渦輪式低溫空氣壓縮機、將其壓縮成為臨界壓力空氣；其中的大部分臨界壓力空氣輸入第二相向受迫對流換熱復合管冷端內管，與外管中的高熱壓縮空氣換熱后，經中壓氣管輸入反沖排氣管，再由螺旋槳推進器加速外排形成反沖推力、推動航空飛行行進；少部分臨界壓力空氣輸入第一相向受迫對流換熱復合管冷端外管的臨界空氣冷卻倉，待其冷凝液化后經由節流閥、流入液態空氣儲罐。在上述工藝流程中，由工質泵泵出的液態空氣在第一相向受迫對流換熱復合管內管與從第二相向對流換熱復合管冷本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種液態空氣熱力工質航空發動機的方法采用熱力發動機驅動航空飛機升空、起飛，其特征在于，采用液態空氣為熱力發動機的熱力工質，讓機載液態空氣吸收由渦輪高壓汽輪機驅動渦輪式常溫空氣壓縮機所產生的高熱壓縮空氣中的熱量、汽化成高壓空氣，再利用其去驅動渦輪高壓汽輪機運轉；同時采用相向受迫對流換熱復合管、重復利用液態空氣所攜帶的低溫冷量，將渦輪式常溫空氣壓縮機產生的高熱壓縮空氣冷卻為低溫壓縮空氣，然后再利用渦輪式低溫空氣壓縮機將其壓縮為臨界壓力空氣；最后將高密度的臨界壓力空氣經螺旋槳推進器加速外排、高效轉換成反沖推力，推動航空飛機快速行進，同時將其部分臨界壓力空氣重新液化；在航空飛機快速航行中，停止利用液態空氣汽化成為高壓空氣驅動渦輪高壓汽輪機運轉，改為由相對運動空氣動能收集葉輪所收集的相對運動空氣動能驅動渦輪式常溫空氣壓縮機、渦輪式低溫空氣壓縮機與螺旋槳推進器工作；同時采用第二相向受迫對流換熱復合管，讓渦輪式常溫空氣壓縮機產生的高熱壓縮空氣與渦輪式低溫空氣壓縮機將從第一相向對流換熱管復合管內吸入的低溫壓縮空氣再次壓縮成為臨界壓力空氣，讓兩者在其中換熱；最后將高密度的臨界壓力空氣高效轉換成
2.一種液態空氣熱力工質航空發動機的裝置，它包括航空飛機主體，主機翼、尾機翼、起落架，其特征在于，它還包括液態空氣熱力工質航空發動機主體設備、液態空氣熱力工質航空發動機附屬設備；液態空氣熱力工質航空發動機主體設備設置在航空飛機主機翼下方，它包括主體設備殼體，主體設備前端開口倉，在主體設備前端開口倉內部上、下、左、右側面設置有相對運動空氣動能收集葉輪，在主體設備殼體外部前端設置有空氣順流百葉窗，在開口倉內設置有小型發電機，副機軸、主機軸，變速箱，在主體設備中部設置有渦輪式常溫空氣壓縮機，進氣管，電熱室，渦輪高壓汽輪機，渦輪式低溫空氣壓縮機，螺旋槳推進器，反沖排氣管，中壓氣管，高壓氣管；液態空氣熱力工質航空發動機附屬設備設置在航空飛機主機翼內部，它包括第一相向受迫對流換熱復合管，第二相向受迫對流換熱復合管，蓄電池，液態空氣儲罐，節流閥，工質泵，抽氣機；在第一相向受迫對流換熱復合管內，設置有除濕倉，自動排水管，臨界壓力空氣冷卻倉，中壓氣管，高壓液管，高壓氣管；在第二相向受迫對流換熱復合管內，設置有除濕倉，自動排水管，中壓氣管；在反沖排氣管、渦輪式低溫空氣壓縮機以及第一相向受迫對流換熱復合管以及所有低溫部件外殼，均設置保溫層。相向受迫對流換熱復合管由傳熱性能好的金屬材料制成。在液態空氣熱力工質航空發動機主體設備與附屬設備之間的部分中壓氣管、高壓氣管、高壓液管之間的連通管中部設置電磁閥。
3.根據權利要求2所述裝置，其特征在于，在本專利技術中，所述同時采用多具第一相向受迫對流換熱復合管，是指它可以是一具，也可以是兩具，還可以是兩具以上。
...【技術特征摘要】
1.一種液態空氣熱力工質航空發動機的方法采用熱力發動機驅動航空飛機升空、起飛，其特征在于，采用液態空氣為熱力發動機的熱力工質，讓機載液態空氣吸收由渦輪高壓汽輪機驅動渦輪式常溫空氣壓縮機所產生的高熱壓縮空氣中的熱量、汽化成高壓空氣，再利用其去驅動渦輪高壓汽輪機運轉；同時采用相向受迫對流換熱復合管、重復利用液態空氣所攜帶的低溫冷量，將渦輪式常溫空氣壓縮機產生的高熱壓縮空氣冷卻為低溫壓縮空氣，然后再利用渦輪式低溫空氣壓縮機將其壓縮為臨界壓力空氣；最后將高密度的臨界壓力空氣經螺旋槳推進器加速外排、高效轉換成反沖推力，推動航空飛機快速行進，同時將其部分臨界壓力空氣重新液化；在航空飛機快速航行中，停止利用液態空氣汽化成為高壓空氣驅動渦輪高壓汽輪機運轉，改為由相對運動空氣動能收集葉輪所收集的相對運動空氣動能驅動渦輪式常溫空氣壓縮機、渦輪式低溫空氣壓縮機與螺旋槳推進器工作；同時采用第二相向受迫對流換熱復合管，讓渦輪式常溫空氣壓縮機產生的高熱壓縮空氣與渦輪式低溫空氣壓縮機將從第一相向對流換熱管復合管內吸入的低溫壓縮空氣再次壓縮成為臨界壓力空氣，讓兩者在其中換熱；最后將高密度的臨界壓力空氣高效轉換成推動航空飛機行進的反沖推力；同時，在臨界壓力空氣未輸入第二相向受迫對流換熱復合管前，將其中的部分臨界壓力空氣輸入第一相向受迫對流換熱復合管冷端外管的臨界壓力空氣冷卻區，讓其重新液化、并儲存起來，作為航空飛機應急狀態情況使用與航空飛機下一次升降時使用。上述液態空氣熱力工質航空發動機設置在航空飛機主機翼下方，當航空飛機設定在現有機場直線跑道上升空、起飛時，液態空氣熱力工質航空發動機產生出巨大的水平推力，推動飛機快速行進起飛；當航空飛機設定隨時隨地垂直升降時，將航空飛機的主機翼設計制造成可以折轉90度的形式，讓主機...
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