水上飞机喷射发动机的制作方法

专利名称：水上飞机喷射发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机技术，尤其涉及一种水上飞机喷射发动机。
背景技术：
水上飞机是能在水面上滑行、起飞、降落和停泊，并能在空中飞行的飞机。水上飞 机在军事上用于侦察，反潜和救援活动；在民用方面可用于海上搜索救护、海上运输、海洋 环境监测、海洋资源开发，森林消防和体育运动。为了适应水上飞机的特殊飞行条件和执行 任务的要求，水上飞机发动机有不同于一般飞机发动机的特点，水上飞机发动机也随着水 上飞机的发展经历了一个不断进步的过程。 法布尔(H.Fabre， 1882-1984)，生于法国马赛。1909年，法布尔设计了第一架水上 飞机，装有3台活塞发动机，共同带动一副螺旋桨，但飞机试飞没有成功。当年年底，法布尔 又设计了第二架水上飞机-"水机"。"水机"装有一台新型转缸式50马力的内燃发动机，机 身下安装三个水翼式浮筒。1910年3月28日，法布尔在马赛附近拉米德港驾驶"水机"顺 利升空，做了一次约500米的直线飞行。第二天，他驾驶"水机"飞出了 6千米的好成绩。
德国的道尼尔于1929年推出了Do X，唯一的缺憾是当时缺少合适的引擎，以致Do X成为背负12台发动机的怪物。DoX是当时世界上最大的水上飞机，机翼上方装12台活塞 式发动机，载169名乘客，最大速度达到224千米/小时。亨克尔相信他们可以只用4台发 动机来满足设计要求，于是提交了Hel20方案，后更名为He220。道尼尔则提出由Do X改进 而来的Do20，引擎减少到8具柴油发动机，成对驱动4副螺旋桨。布洛姆&福斯的设计主任 沃格特博士 (Dr.Vogt)的方案中，采用6台已投产的800马力B丽132发动机，发动机置于 机翼前缘的6个短舱中。 美国联合公司30年代研制的PBY-5 "卡塔林娜"两栖飞机在二次大战中广泛用作 海上巡逻机，生产量达4000架，战后改作森林消防飞机。 别里耶夫是苏联著名的水上飞机设计师，他在1932年就设计出了世界闻名的 MBP-2近距水上侦察机。1946年，别里耶夫水上飞机制造设计局制造出了别_6水上飞机。 别_6飞机装有两台活塞式发动机，用于远程海上侦察，可在较大作战半径内搜寻和用特种 炸弹摧毁敌潜艇。在试飞中，别_6达到了 427公里/小时的最大速度，航程达5000公里， 不着陆留空时间长达20小时。 1956年设计了喷气式水上飞机别-10， 1965年生产的别_10为后掠翼喷气式水上 飞机，机翼下安装有2台AJI-7IT型涡轮喷气发动机。别-10水上飞机总重达3000公斤， 其中包括炸弹、水雷和鱼雷，被称为潜艇的"死神"。 1960年设计出了装有两台喷气式发动机的反潜两栖飞机别-12，是世界上最大的 水上飞机，取名叫"海鸥"，1964年开始投入成批生产。该机装有两台AM-20ZI型涡轮喷气 发动机，配备有完善的机载设备，是俄远距海洋边界线的反舰反潜盾牌。
此外，战后日本的PS-1水上飞机，采用了附面层喷溅抑制槽技术，具有较高的抗 浪能力。中国在轰-5的基础上研制了水轰-5，能执行反潜任务。
水上飞机可在水域辽阔的河、湖、江、海水面上使用，安全性好，不需要跑道，使用 灵活，机动性好；地面辅助设施较经济，飞机吨位不受限制。 水上飞机机身结构复杂，体积大，重量大。水上飞机在水面高速滑跑和起飞时，水 对飞机产生很大的阻力，所以，水上飞机的发动机的功率都很大。水上飞机采用的螺旋桨发 动机，或采用的蜗轮喷气发动机，结构复杂，制造成本高。由于在海面起降时海况的复杂性， 水上飞机的发动机经常出故障，维修又不方便。所以，尽管水上飞机有很多用途，至今，水上 飞机也并未普及开来。 水上飞机的发动机的发展，经历了活塞螺旋桨发动机、柴油螺旋桨发动机、蜗轮喷 气发动机等几个阶段，目前，螺旋桨发动机和喷气发动机都在应用中。 喷气发动机利用高速喷射燃气的反作用力，推动飞机飞行。 一般飞机用的蜗轮喷 气发动机、脉冲喷气发动机、冲压喷气发动机和船舶用的喷水发动机都属于喷射发动机，都 是利用高速喷射流体的反作用力工作。但是，目前飞机，包括水上飞机，还没有采用喷水发 动机作为推进动力。 航空喷射发动机的基本结构包括燃料供给箱、喷射器和控制器。对于喷气发动 机，燃料供给箱就是燃油箱。喷射器由燃烧室和喷管组成。
有关水上飞机的背景技术，在以下专著中有具体描述
1、陈绍祖，形形色色的飞机，北京国防工业出版社，2003。

发明内容
本发明的目的是给出一种水上飞机喷射发动机，它利用喷水的反作用力，带动水
上飞机在水面滑行、水面起降和空中飞行，这种喷射发动机结构简单、工作可靠、功率大。 本发明给出的水上飞机喷射发动机，它的结构包括燃料供给箱、喷射器、控制器、
贮水箱、不停飞加水装置，喷射器的结构包括燃烧室和喷管，燃料供给箱输出燃料进入燃烧
室，燃料与空气在燃烧室内燃烧，生成高温高压燃气进入喷管，燃气在喷管内膨胀做功，喷
管从出口向外高速喷水。喷射器有三个一个起飞喷水器和两个飞行喷水器。
本发明给出的水上飞机喷射发动机，部分设备的具体名称为 燃料供给箱就是乙炔发生器； 控制器就是飞行喷水控制器； 起飞喷水器由起飞燃烧室和起飞喷管组成； 飞行喷水器由飞行燃烧室和飞行喷管组成。 本发明给出的水上飞机喷射发动机，其实质是一种燃气驱动的喷水发动机。
乙炔发生器生产乙炔，作为燃料供给燃烧室。 起飞燃烧室是高温高压容器，它的基本外形式是一个横放的压力容器，左右两个
封头，中间为圆筒。燃烧室上有空气进口、乙炔进口、废气排口、点火口、燃气出口。 起飞燃烧室燃气出口连接到起飞喷水器的起飞喷管的入口，起飞喷管在水上飞机
的腹部下边水平向后延伸。起飞喷管的出口，即喷水口，位于水上飞机的尾部，喷水口朝向
水上飞机的正后方。起飞喷管的进水口的朝向是水上飞机的正前方。在起飞喷管的进水口
上，装有两扇门式的单向水阀。共有两个起飞喷管，并排位于飞机的腹部下边。 贮水箱用于贮存一定量的水，当水上飞机空中飞行时，利用贮水箱贮存的水供给飞行喷水器，产生航空飞行的动力。飞行喷水器有两个，分别称作第一飞行喷水器和第二飞 行喷水器。每个飞行喷水器有一个飞行燃烧室和一个飞行喷管，两个飞行喷水器完全相同。
当水上飞机空中飞行中缺喷射水时，水上飞机降低飞行高度，水上飞机的水翼触 及水面时，水上飞机的不停飞加水装置的上水斗，迅速地从水面向水上飞机的起飞喷管和 贮水箱补给水。得水后，起飞喷水器和飞行喷水器可以同时发力，向上拉起飞机，继续飞行。 不停飞加水装置是保障水上飞机持续地、远距离地飞行的必要设备。 飞行喷水控制器是水上飞机的飞行喷水器的控制装置，它协调地控制两个飞行喷 水器的进水、进空气、进乙炔、点火喷水等程序，使飞行喷水器正常工作。 乙炔发生器、起飞喷水器、飞行喷水器、飞行喷水控制器、贮水箱和不停飞加水装 置，这些设备确保水上飞机正常地在水面起降和进行空中飞行。 —架水上飞机设有多台喷水器，但乙炔发生器、贮水箱、不停飞加水装置只有一 套，是共用的。 起飞喷水器的起飞燃烧室及起飞喷管，它是本发明水上飞机的大功率推进动力装 置，利用燃气燃烧膨胀推水喷射，喷射水的反作用力推动水上飞机从水面快速起飞。这其中 的一个核心问题是在水平管内，燃气能够有效推水而不因重力产生气水分层，本发明已在 实验中解决这一问题。
本发明选择的燃料是乙炔，乙炔具有优点是与其它可燃气体相比，乙炔燃烧气体 温度高，乙炔爆炸压力大，乙炔燃烧火焰传播速度快，乙炔与空气混合爆炸极限范围宽，乙 炔点火能量小。用电石和水，在飞机上由乙炔发生器制取乙炔，或由机载乙炔气瓶提供。
水上飞机喷射发动机的起飞过程是 1、通过起飞燃烧室上封头上的空气进口进入新鲜空气，推动起飞燃烧室内燃烧废 气通过废气排口排除，然后关好空气进口和废气排口 ； 2、在起飞燃烧室通过空气进口和废气排口更新内部气体过程中，起飞燃烧室内气 体压力接近环境的一个大气压，与起飞燃烧室连通的水平的起飞喷管内也应该是一个大气 压。在深入水中的起飞喷管的进水口上，两扇门式的单向水阀，受到外侧水中高于大气压的 水压而向内打开，高于大气压的水经由进水口向起飞喷管内注水。起飞喷管的进水口的朝 向是水上飞机的正前方，水上飞机在行进中时，迎面水流的动压头叠加在注水的静压头上， 强化了注水过程。水平的起飞喷管的出水口始终是敞开的，当水上飞机停止或慢速行进时， 从出水口反向注水也是可能的。当注水达到内外水面相同时，注水过程停止。此时内部水 位，高于起飞喷管的最高点； 3、本发明的乙炔发生器生产乙炔，供给起飞燃烧室。经由乙炔进口向起飞燃烧室 内注入乙炔。注入的乙炔量要考虑起飞燃烧室内部的空气量，可按起飞燃烧室内部的空气 的容积成分的9%注入乙炔； 4、注入乙炔后，关闭起飞燃烧室乙炔进口，启动点火口，乙炔与空气的混合气体立 刻燃烧爆炸； 5、乙炔与空气的混合气体燃烧爆炸，产生高压高温燃气，从起飞燃烧室的燃气出 口流出，分别进入两个起飞喷管，高压推动水流。在水平的起飞喷管内，高压水体向前后有 两个相反的力向前的力，从内向外关闭了起飞喷管进水口上的两扇门式的单向水阀，向后 的力与起飞喷管喷水口外的略高于大气压的水压形成巨大压差，起飞喷管内的全部水体，迅速通过喷水口，高速向外喷射，同时产生反作用力，推动喷射发动机及水上飞机快速前 进，在水上飞机的水翼和机翼的共同作用下，离开水面，腾空而起，完成启动和起飞过程。
关于喷水器的使用，总结如下 (1)水上飞机在水面前进时，可以依靠起飞喷水器的起飞喷管，产生的较大推力快 速前进；或依靠飞行喷水器的飞行喷管，产生的较小推力低速前进。 (2)水上飞机从水面起飞时，依靠起飞喷水器的起飞喷管，采用一次性的喷水，完 成起飞过程。
(3)水上飞机在空中飞行时，依靠飞行喷水器的飞行喷管，产生推力，驱动水上飞
机在空中飞行。 本发明的优点是 1、本发明的水上飞机喷射发动机，采用高能燃气乙炔燃烧，促成高速喷射水，利用 反作用力，推动水上飞机起飞和飞行。喷射发动机功率大、爆发力大，能推动水上飞机紧急 起飞和高速飞行； 2、本发明的喷射发动机用于水上飞机，作为推进动力装置，使一向低速的水面和
海上运输状况得以彻底改观。采用本发明喷射发动机的水上飞机，可以用于各种用途。把
它看作一种可以飞行的船，彻底改变水运、海运的传统概念； 3、本发明的水上飞机喷射发动机构造简单，故障率低，维护保养方便； 4、本发明的水上飞机喷射发动机，加工制造过程简单，原材料便宜，重量轻，造价低。


图1是本发明水上飞机喷射发动机实施例的乙炔发生器的结构图； 图2是本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的结构图； 图3是本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞燃烧室的结构图； 图4是本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞喷管的结构图； 图5是本发明水上飞机喷射发动机实施例的飞行喷水器和贮水箱的结构图； 图6是本发明水上飞机喷射发动机实施例的飞行喷水控制器的原理图； 图7是本发明水上飞机喷射发动机实施例的不停飞加水装置的结构图； 图8是本发明水上飞机喷射发动机实施例在水上飞机的布置方案示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明水上飞机喷射发动机实施例的乙炔发生器的结构图。 喷射发动机实施例的乙炔发生器的基本结构是一个水平放置的压力容器，左右封
头加上中间一个圆筒。圆筒的上方设置电石仓32，电石仓32为圆筒形，其底部是电石漏斗
35，电石漏斗35的出料口下有一个可升降的活门36，活门36的高度影响电石漏斗35的出
料口的实际出口面积，也就影响出电石量。电石仓32的上盖上，有一个压力调节器33，它的
输入信号来自压力传感器39，根据电石仓32内乙炔气体压力，通过一个连杆，拉动活门36，
调整电石漏斗35的出料口的实际出口面积，也就是调节出电石量。
圆筒的上方设置一个输出乙炔管，乙炔管上设置回火防止器34。圆筒的上方设置 一个防爆门31，用于压力超高时，放掉部分乙炔，紧急泄压。 乙炔发生器的圆筒内，电石漏斗35的下方，有一个电石网38，在水中承接电石漏 斗35投入的电石，使电石悬于水中，充分与水发生反应。电石网38上的电石残渣，定时通 过下边的一个排污门清除。 图2是本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的结构图。
水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器是一个短时间、大功率的推进动力装 置，它主要用于水上飞机从水面起飞。起飞喷水器的结构为一个起飞燃烧室和两个起飞喷 管第一起飞喷管50和第二起飞喷管60。起飞燃烧室40的外形为一个横放的压力容器， 它通过两个燃气管，分别与下边并排水平放置的两个起飞喷管相连。两个起飞喷管的结构 完全相同，而且是同时工作。第一起飞喷管50的进水口 55呈斜面状，是为了减少迎面水阻 力。进水口 55内有一个类似两扇门的单向的进水阀。第一起飞喷管50的燃气管51，它是 起飞燃烧室两个燃气管之一，它从起飞燃烧室40向第一起飞喷管50供给高温高压的燃气， 用于第一起飞喷管50推水喷射。 图3是本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞燃烧室的结构图。
喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞燃烧室的基本结构是一个水平放置的压 力容器，左右封头加上中间一个圆筒。靠近左封头43的圆筒的上方设置进空气管，其上有 空气阀41。靠近左封头43的圆筒的左右各接出一个燃气管。左封头43中间接进乙炔管， 其上有乙炔阀46。靠近右封头47的圆筒的上方设置排废气管，其上设置废气阀45。在起 飞燃烧室的壳体44上，设置一个点火器42。 喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞燃烧室是一个高温高压容器，应选择耐高 温高压的合金钢板制造。靠近右封头47的圆筒的上方设置的排废气管上的废气阀45，也要 承受高温高压，也应选择耐高温高压的合金阀门。 图4是本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞喷管的结构图。
本发明水上飞机喷射发动机实施例的起飞喷水器的起飞喷管共有两个，分别称作 第一起飞喷管和第二起飞喷管。两个起飞喷管结构相同，并排放置，同时工作。本图以第一 起飞喷管为例，说明起飞喷管的构造。 第一起飞喷管的主体是一个水平放置的圆管52， 一端是进水口 55，呈斜口状，是 为了减少迎面水流的阻力。进水口 55内有一个两扇门状的进水门56，它是一个单向水阀， 两扇门可以绕一个公用的轴53向喷管内旋转。两扇门中间有一个弹簧54，在无任何外力作 用时，弹簧54将两扇门分开，关闭进水口55。当第一起飞喷管沉入水中时，内外空气和水的 压差，能够打开进水门56，向第一起飞喷管内进水。当第一起飞喷管内进行高压燃气推水喷 射时，进水门56的两扇门立刻关闭。 第一起飞喷管靠近进水口 55的圆管52上方，接出一个燃气管51 ，燃烧室通过燃气 管51，向第一起飞喷管输送高温高压燃气，用于推水喷射做功。第一起飞喷管靠近进水口 55的圆管52下方，接出一个前上水管86，它同不停飞加水装置的前上水斗相连，不停飞加 水时向第一起飞喷管加水。 第一起飞喷管的末端，为出水口57。第一起飞喷管从进水口到出水口，全程是等截 面的圆管。
图5是本发明水上飞机喷射发动机实施例的飞行喷水器和贮水箱的结构图。
水上飞机喷射发动机实施例有两个飞行喷水器。两个飞行喷水器分别是第一飞行 喷水器100和第二飞行喷水器101，两个飞行喷水器的结构完全相同，协调进行工作。
贮水箱20基本是一个方形的箱体，它的上方设置有注水口 21、空气管22 ;贮水箱 20的一侧设有水位传感器24 ;贮水箱20的另一侧设有不停飞的加水口 23。靠近贮水箱20 底部，另有两个开口分别连接两个飞行喷水器。空气管22用于贮水箱20注水、加水、排水 时，维持贮水箱20内外大气压力平衡。 第一飞行喷水器100的结构包括飞行燃烧室76和飞行喷管74。飞行燃烧室呈 管状，在飞行燃烧室76上设有进水阀71、空气阀72、点火器77、乙炔阀78。在飞行喷管74 的出口设有出水门79，出水门79靠弹簧关闭。在出口前的飞行喷管74的上方，设有放气管 75，当向飞行喷管74注水时，放气管75排除管内的残余气体。飞行燃烧室76和飞行喷管 74水平放置，飞行燃烧室76在飞行喷管74之上。飞行燃烧室76的进口接到贮水箱20，飞 行燃烧室76的出口与飞行喷管74的进口相连。 第一飞行喷水器100的工作过程是打开进水阀71，向飞行喷水器内进一定量的 水，关闭进水阀71，然后打开空气阀72，飞行喷管74中注满水，飞行燃烧室76中为新鲜空 气，关闭空气阀72。飞行喷管74中原有残存的空气，通过出水门前的放气管75排除。通过 乙炔阀78，向飞行燃烧室76内注入乙炔，注入乙炔的容积，约为飞行燃烧室内部新鲜空气 容积的9%。启动点火器77，飞行燃烧室内的乙炔和空气混合可燃气体立刻燃烧爆炸。生 成高温高压的燃气，进入飞行喷管74，推动飞行喷管74的水体运动，顶开出水门79，高速向 外喷射。 第二飞行喷水器101的工作过程和第一飞行喷水器100的工作过程相同，只是二 者在时间相位上相差180度，当第一飞行喷水器100在爆炸喷水时，第二飞行喷水器101在 进水进气；反之亦然。 飞行喷水器的功能有两个一个是用于水上飞机在水面持续低速航行，另一个是 用于水上飞机在空中飞行。 图6是本发明水上飞机喷射发动机实施例的飞行喷水控制器的原理图。 水上飞机喷射发动机上有两个飞行喷水器，每个飞行喷水器由进水阀、空气阀、乙
炔阀、点火器、飞行燃烧室、飞行喷管组成。 飞行喷水控制器是利用一个四级时序定时器，按顺序驱动四个磁力电开关，控制 两个(分别称作第一和第二)飞行喷水器的六个电磁阀、两个点火器开关的装置。采用四 个555集成电路，产生四个顺序脉冲，第四个555集成电路的输出端接到第一个555集成电 路的触发端，实现非稳态工作。 第一个555集成电路120，为了能可靠复位，防止干扰的影响，其复位端(管脚4) 和电源端(管脚8)都直接与V+电源相接。集成电路120的接地端(管脚1)接地，控制端 125(管脚5)通过一个电容接地，防止干扰信号影响脉冲的脉宽。其触发端122(管脚2)的 触发信号，来自第四个555集成电路150的输出信号，经由电阻121和电容124所组成的微 分电路产生的触发脉冲，脉宽约1微秒，下跳沿起作用。当触发端122 (管脚2)被触发，且脉 冲电压低于￥+/3时，内部触发比较器翻转，输出端(管脚3)输出高电平。放电端127(管 脚7)内部开路，电源V+开始通过定时电阻128向定时电容129充电。定时电容129上充电到2V+/3时，阈值端126 (管脚6)内部的阈值比较器翻转，定时电容129迅速放电到地电 位，输出端回到低电平。定时时间约为1. 1*定时电阻*定时电容。定时电阻128为2兆欧 姆，定时电容129为1微法拉，定时时间约为2秒。其输出端123的输出信号通过电阻162 接到电流放大管160的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关161 ， 控制第一飞行喷水器的进水阀，进水2秒钟；同时控制第二飞行喷水器的乙炔阀，进乙炔2 秒钟。 第二个555集成电路130，其触发端132 (管脚2)的触发信号，来自第一个555集 成电路120的输出信号，经由电阻和电容所组成的微分电路产生的触发脉冲。定时时间取1 秒。第二个555集成电路130的输出端133连接到电阻167的一端，而电阻167的另一端 接到电流放大管165的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关166， 用于同时控制第一飞行喷水器的空气阀和第二飞行喷水器的点火器，第一飞行喷水器通过 空气阀，进空气1秒钟；同时，第二飞行喷水器通过点火器点火。 第三个555集成电路140，其触发端142 (管脚2)的触发信号，来自第二个555集 成电路130的输出信号，经由电阻和电容所组成的微分电路产生的触发脉冲。定时时间取 2秒。其输出端143的输出信号通过电阻177接到电流放大管175的基极，这是一个3DK4 管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关172控制第一飞行喷水器的乙炔阀，进乙炔2秒 钟；同时，控制第二飞行喷水器的进水阀，进水2秒钟。 第四个555集成电路150，其触发端152 (管脚2)的触发信号，来自第三个555集
成电路140的输出信号，经由电阻和电容所组成的微分电路产生的触发脉冲。定时时间取1
秒。第四个555集成电路150的输出端153连接到电阻182的一端，而电阻182的另一端
接到电流放大管180的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关181 ，
用于同时控制第一飞行喷水器的点火器和第二飞行喷水器的空气阀，第一飞行喷水器的点
火器点火；同时，第二飞行喷水器通过空气阀进空气1秒钟。 本发明水上飞机喷射发动机实施例的飞行喷水控制器，通电即启动。 图7是本发明水上飞机喷射发动机实施例的不停飞加水装置的结构图。 图7-1表示了喷射发动机实施例的不停飞加水装置在水上飞机的总体布置情况，
本图表示飞行状态是当水上飞机在空中飞行中缺水后，降低飞行高度，水上飞机的前后水
翼触水滑行，不停飞加水装置的前后水斗在水面下正在上水过程中。 不停飞加水装置包括两个前上水斗、两个前上水管、两个后上水斗、两个后上水管。 在水上飞机腹下前端，有前水翼81和前上水斗82，前水翼81在水面或水下滑行 时，前上水斗82的向前的开口 ，受到水流的静压头和动压头的共同作用，水流进入前上水 斗82，通过前上水管，向第一起飞喷管50供水。在水上飞机腹下后端，有后水翼和后上水 斗，后上水斗83不停飞加的水，通过后上水管88，送进贮水箱20的加水口 23，加注到贮水 箱20中。 在图7-2中，前水翼81利用水翼支架85与水上飞机相固定。前水斗82通过前上 水管86把不停飞加的水送进第一起飞喷管50。前上水管86进入第一起飞喷管50的端口 上，有一个出水门87，不停飞加的水冲开出水门87，把水送进第一起飞喷管50，而平时，出 水门87依靠弹簧关闭。
在图7-3中，可以从水上飞机的正面，来看前水翼81、水翼支架85、前水斗82和第 一起飞喷管的进水口 55的相互关系。 图8是本发明的水上飞机喷射发动机实施例的在水上飞机的布置方案示意图。
本发明的喷射发动机实施例的主要部件在水上飞机的一种具体布置情况。其中， 起飞喷水器的起飞燃烧室40位于水上飞机的前部，固定在水上飞机的机舱地板上，在水上 飞机腹下水平设置的第一起飞喷管50和第二起飞喷管。起飞燃烧室40的底面，与第一起 飞喷管50和第二起飞喷管的上表面相固定。水上飞机机舱的后部是飞行喷水器，它由贮水 箱20和第一飞行喷水器100、第二飞行喷水器组成。水上飞机机舱的最后部，靠近机尾处， 放置乙炔发生器30。在水上飞机腹下，前后水翼的下边，有前上水斗82和后上水斗83。
水上飞机在水中停泊或水中航行时，水面刚好淹没第一起飞喷管50和第二起飞 喷管。当起飞时，第一起飞喷管50和第二起飞喷管同时启动，强大的喷水反作用力，使水上 飞机向前高速前进，前后水翼在水中产生的升力，使水上飞机漂浮水面，而机翼在空气中产 生的升力，最后拉起水上飞机冲上蓝天。在空中的持续飞行中，依靠飞行喷水器的推进动力 前进。
权利要求
一种水上飞机喷射发动机，它的结构包括燃料供给箱、喷射器和控制器，喷射器的结构包括燃烧室和喷管，燃料供给箱输出燃料进入燃烧室，燃料与空气在燃烧室内燃烧，生成高温高压燃气进入喷管，燃气在喷管内膨胀做功，喷管从出口向外高速喷射流体，其特征在于(1)所述流体是水；(2)所述喷射器有三个一个起飞喷水器和两个飞行喷水器；(3)水上飞机喷射发动机的结构还包括不停飞加水装置；(4)水上飞机喷射发动机的结构还包括贮水箱。
2. 按照权利要求1所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述燃料供给箱是乙炔 发生器，乙炔发生器的基本结构是一个水平放置的压力容器，左右封头加上中间一个圆筒； 圆筒的上方设置电石仓，电石仓为圆筒形，其底部是电石漏斗；电石漏斗的出料口下有一个 可升降的活门，电石仓的上盖上，有一个压力调节器，它的输入信号来自压力传感器，根据 电石仓内乙炔气体压力，通过一个连杆，拉动活门，调整电石漏斗的出料口的出口面积；圆 筒的上方设置一个输出乙炔管，乙炔管上设置回火防止器；圆筒的上方设置一个防爆门； 圆筒内，电石漏斗的下方，有一个电石网，在水中承接电石漏斗投入的电石，电石网上的电 石残渣，通过下边的一个排污门清除。
3. 按照权利要求1所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述起飞喷水器的结构 为一个起飞燃烧室和两个起飞喷管第一起飞喷管和第二起飞喷管；起飞燃烧室通过两个 燃气管，分别与下边并排水平放置的两个起飞喷管相连；两个起飞喷管的结构完全相同，而 且是同时工作；起飞燃烧室向起飞喷管供给高温高压的燃气，用于起飞喷管推水喷射。
4. 按照权利要求3所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述起飞燃烧室的基本 结构是一个水平放置的压力容器，左右封头加上中间一个圆筒；靠近左封头的圆筒的上方 设置进空气管，其上有空气阀；靠近左封头的圆筒的左右各接出一个燃气管；左封头中间 接进乙炔管，其上有乙炔阀；靠近右封头的圆筒的上方设置排废气管，其上设置废气阀；在 起飞燃烧室的壳体上，设置一个点火器；起飞燃烧室选择耐高温高压的合金钢板制造，排废 气管上的废气阀，选择耐高温高压的合金阀门。
5. 按照权利要求3所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述起飞喷管的主体是 一个水平放置的圆管，一端是进水口，呈斜口状，进水口内有一个两扇门状的进水门，它是 一个单向水阀，两扇门可以绕一个公用的轴向喷管内旋转，两扇门中间有一个弹簧，在无任 何外力作用时，弹簧将两扇门分开，关闭进水口 ；起飞喷管靠近进水口的圆管上方，接出一 个燃气管，燃烧室通过燃气管，向起飞喷管输送高温高压燃气，用于推水喷射做功；起飞喷 管靠近进水口的圆管下方，接出一个前上水管，它同不停飞加水装置的前上水斗相连；起飞 喷管的末端，为出水口，起飞喷管从进水口到出水口，全程是等截面的圆管。
6. 按照权利要求1所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述两个飞行喷水器为 第一飞行喷水器和第二飞行喷水器，结构相同，协调工作；每个飞行喷水器的结构包括飞 行燃烧室和飞行喷管；飞行燃烧室呈管状，在飞行燃烧室上设有进水阀、空气阀、点火器、乙 炔阀；在飞行喷管的出口设有出水门，出水门靠弹簧关闭；在出口前的飞行喷管的上方，设 有放气管；飞行燃烧室和飞行喷管水平放置，飞行燃烧室在飞行喷管之上；飞行燃烧室的 进口接到贮水箱，飞行燃烧室的出口与飞行喷管的进口相连。
7. 按照权利要求1所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述贮水箱基本是一个方形的箱体，它的上方设置有注水口、空气管；贮水箱的一侧设有水位传感器；贮水箱的另一侧设有不停飞的加水口 ，靠近贮水箱底部，另有两个开口分别连接两个飞行喷水器的进□。
8. 按照权利要求1所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述不停飞加水装置包括两个前上水斗、两个前上水管、两个后上水斗、两个后上水管；在水上飞机腹下前端，有前水翼和前上水斗，前水翼在水面或水下滑行时，前上水斗通过前上水管把不停飞加的水送进起飞喷管，前上水管进入起飞喷管的端口上，有一个出水门，不停飞加的水冲开出水门，把水送进起飞喷管；在水上飞机腹下后端，有后水翼和后上水斗，后上水斗不停飞加的水，通过后上水管送进贮水箱的加水口 ，加注到贮水箱中。
9. 按照权利要求1所述的水上飞机喷射发动机，其特征在于所述控制器为飞行喷水控制器，飞行喷水控制器是利用一个四级时序定时器，按顺序驱动四个磁力电开关，控制两个飞行喷水器的六个电磁阀、两个点火器开关的装置；采用四个555集成电路，产生四个顺序脉冲，第四个555集成电路的输出端接到第一个555集成电路的触发端，实现非稳态工作；第一个555集成电路，其复位端和电源端都直接与V+电源相接，接地端接地，控制端通过一个电容接地，触发端的触发信号，来自第四个555集成电路输出信号，定时时间约为1. 1*定时电阻*定时电容，定时时间约为2秒，输出端的输出信号通过电阻接到电流放大管的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关，控制第一飞行喷水器的进水阀，进水2秒钟；同时控制第二飞行喷水器的乙炔阀，进乙炔2秒钟；第二个555集成电路，其触发端的触发信号，来自第一个555集成电路的输出信号，定时时间取l秒，第二个555集成电路的输出端通过电阻接到电流放大管的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关，用于同时控制第一飞行喷水器的空气阀和第二飞行喷水器的点火器，第一飞行喷水器通过空气阀，进空气1秒钟；同时，第二飞行喷水器通过点火器点火；第三个555集成电路，其触发端的触发信号，来自第二个555集成电路的输出信号，定时时间取2秒，其输出端的输出信号通过电阻接到电流放大管的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关控制第一飞行喷水器的乙炔阀，进乙炔2秒钟；同时，控制第二飞行喷水器的进水阀，进水2秒钟；第四个555集成电路，其触发端的触发信号，来自第三个555集成电路的输出信号，经定时时间取l秒，第四个555集成电路150的输出端通过电阻接到电流放大管的基极，这是一个3DK4管，它的集电极回路中，有一个磁力电开关，用于同时控制第一飞行喷水器的点火器和第二飞行喷水器的空气阀，第一飞行喷水器的点火器点火；同时，第二飞行喷水器通过空气阀进空气l秒钟。
全文摘要
本发明给出一种水上飞机喷射发动机，它利用喷水的反作用力，带动水上飞机在水面滑行、水面起降和空中飞行。这种喷射发动机结构简单、工作可靠、功率大。本发明给出的水上飞机喷射发动机，它的结构主要包含起飞喷水器、飞行喷水器、飞行喷水控制器、贮水箱和不停飞加水装置。其中起飞喷水器由起飞燃烧室和起飞喷管组成，飞行喷水器由飞行燃烧室和飞行喷管组成。本发明的喷射发动机用于水上飞机，作为推进动力装置，使一向低速的水面和海上运输状况得以彻底改观。采用本发明喷射发动机的水上飞机，可以用于各种用途，把它看作一种可以飞行的船，彻底改变水运、海运的传统概念。
文档编号F02K7/00GK101725432SQ20081017596
公开日2010年6月9日 申请日期2008年11月3日 优先权日2008年11月3日
发明者尚德敏 申请人:尚德敏