双螺旋发动机的制作方法

双螺旋发动机
【技术领域】
1.一种双螺旋发动机，属于航空发动机技术领域。


背景技术：

2.目前世界上的发动机理论不完整和不全面，所有发动机都存在各种各样的缺点，比如活塞发动机不能大规模用于航空发动机，传统涡轮系列航空发动机也不适合用于汽车发动机，根据发动机燃烧室点火燃烧做功时的空间结构表现，目前世界上的发动机可以分成两大类型，以活塞发动机为代表的属于封闭式发动机类型，涡扇等涡轮系列发动机属于开放式发动机类型，两种类型的发动机性能区别巨大，世界上没有两个非常极端的相同事物，在它们两种发动机类型之间应该还有半封闭式或者半开放式类型发动机存在，这种类型发动机同时具有开放式和封闭式类型发动机的性能，目前世界上还没有半封闭式或者半开放式发动机存在，因此可以确定目前世界上的发动机理论不完整和不全面，由于发动机理论不完整和不全面，造成各种资源巨大浪费，同时也造成现有的活塞发动机和涡轮系列航空发动机都不是最完美的发动机，它们已经无法满足人们对各种各样新型发动机的需求，寻找一种汽车和飞机通用型完美发动机技术，推动人类社会高质量发展是广大相关科研人员的共同心愿和目标，双螺旋发动机就是推开未来世界完美发动机技术之门的最基础技术理论。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题：一种双螺旋发动机，主要是降低发动机生产成本，提高发动机性能，能够在汽车和飞机上通用的新型发动机技术，为设计更多完美型发动机提供基础理论支持。
4.技术方案：双螺旋发动机采用定子和转子结构，主要由进气定子、压气转子、燃烧定子、做功转子、排气定子和直轴组成。
5.进气定子上有一个进气端面和一个排气工作端面，进气端面上有两个进气口，进气定子中间是轴孔，进气定子的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口，两个排气口形状相同、面积相同，以工作端面轴心为圆心，每个排气口在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，排气工作端面上两个排气口之间与排气口相同半径位置的端面面积是进气定子的排气封闭区，排气封闭区与排气口的面积比是3～5。
6.压气转子是具有进气工作端面和排气工作端面的轮盘结构，轮盘的中间是键槽轴孔，轮盘上有两个均匀分布的螺旋空间，两个螺旋空间形状相同、大小相同，两个螺旋空间在轮盘的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口，两个进气口形状相同，面积相同，以工作端面轴心为圆心，每一个进气口在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，进气工作端面上两个进气口之间与进气口相同半径位置的端面面积是压气转子的进气封闭区，进气封闭区与进气口的面积比是3～5，两个螺旋空间在轮盘的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口，两个排气口形状相同，面积相同，以工作端面轴心为圆心，
每一个排气口在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，压气转子的进气口与排气口的面积比是1～99，排气工作端面上两个排气口之间与排气口相同半径位置的端面面积是压气转子的排气封闭区，排气封闭区与排气口的面积比是3～5，同一个工作端面上封闭区与空间口的面积比是封闭比，压气转子的进气和排气工作端面上的封闭比都是3～5。
7.燃烧定子有一个进气工作端面和一个排气工作端面，中间是轴孔，燃烧定子上有两个均匀分布的螺旋燃烧室，两个螺旋燃烧室形状相同、大小相同，螺旋燃烧室在燃烧定子进气工作端面上有两个均匀分布的进气口，进气口形状相同、面积相同，以工作端面轴心为圆心，每个进气口在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，进气工作端面上两个进气口之间与进气口相同半径位置的端面面积是燃烧定子的进气封闭区，进气封闭区与进气口的面积比是3～5，螺旋燃烧室在燃烧定子的排气工作端面有两个均匀分布的排气口，排气口形状相同、面积相同，以工作端面轴心为圆心，每个排气口在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，燃烧定子的进气口与排气口的面积比是0.01～1，排气工作端面上两个排气口之间与排气口相同半径位置的端面面积是燃烧定子的排气封闭区，排气封闭区与排气口的面积比是3～5，同一个工作端面上封闭区与空间口的面积比是封闭比，燃烧定子的进气和排气工作端面上的封闭比都是3～5。
8.做功转子是具有进气工作端面和排气工作端面的轮盘结构，中间是键槽轴孔，在轮盘上有两个均匀分布的螺旋空间，两个螺旋空间形状相同、大小相同，两个螺旋空间在做功转子的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口，两个进气口形状相同、面积相同，以工作端面轴心为圆心，每个进气口在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，进气工作端面上两个进气口之间与进气口相同半径位置的端面面积是做功转子的进气封闭区，进气封闭区与进气口的面积比是3～5，两个螺旋空间在做功转子的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口，两个排气口形状相同、面积相同，以工作端面轴心为圆心，每个排气口在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，做功转子的进气口与排气口的面积比是0.01～1，排气工作端面上两个排气口之间与排气口相同半径位置的端面面积是做功转子的排气封闭区，排气封闭区与排气口的面积比是3～5，同一个工作端面上封闭区与空间口的面积比是封闭比，做功转子的进气和排气工作端面上的封闭比都是3～5。
9.排气定子上有一个进气工作端面和一个排气端面，中间是轴孔，排气定子的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口，两个进气口形状相同、面积相同，以工作端面轴心为圆心，每个进气口在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，进气工作端面上两个进气口之间与进气口相同半径位置的端面面积是排气定子的进气封闭区，进气封闭区与进气口的面积比是3～5，排气定子的排气端面上有两个排气口。
10.进气定子、压气转子、燃烧定子、做功转子、排气定子相互轴向顺序排列，进气定子的排气工作端面与压气转子的进气工作端面相互紧密重合，进气定子的两个排气口与压气转子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，进气定子的两个排气口与压气转子的两个进气口能够同时相互完全重合接通，压气转子的排气工作端面与燃烧定子的进气工作端面相互紧密重合，压气转子的两个排气口与燃烧定子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，压气转子的两个排气口与燃烧定子的两个进气口能够同时相互完全重合接
通，燃烧定子的排气工作端面与做功转子的进气工作端面相互紧密重合，燃烧定子的两个排气口与做功转子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，燃烧定子的两个排气口与做功转子的两个进气口能够同时相互完全重合接通，做功转子的排气工作端面与排气定子的进气工作端面相互紧密重合，做功转子的两个排气口与排气定子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，做功转子的两个排气口与排气定子的两个进气口能够同时相互完全重合接通。
11.双螺旋发动机各级转子与定子的空间口和封闭区相互位置排列：发动机定子与转子上的空间方向相反，当进气定子的排气口与压气转子的进气口相互完全接通时，压气转子的排气口被燃烧定子的进气封闭区中间位置完全封闭，同时燃烧定子的排气口与做功转子的进气口相互完全接通，并且做功转子的排气口被排气定子的进气封闭区中间位置完全封闭，根据这种定子与转子的空间口和封闭区相互位置结构，压气转子与做功转子的空间口和封闭区相互位置同轴固定，同时进气定子、燃烧定子和排气定子的空间口和封闭区相互位置也被固定，转子旋转时，压气转子与做功转子的空间口和封闭区相互位置也不变，进气定子、燃烧定子和排气定子的空间口和封闭区相互位置不变，形成两条通过空间口与封闭区不断相互接通和相互封闭的螺旋空间通道，发动机各级定子与转子之间自动实现正时进气和正时排气过程，各级空间内的气体必须顺序打开各级空间口才能最终被排出，同时也在打开做功转子和排气定子空间口的开门过程中产生机械动力。
12.双螺旋发动机工作原理：双螺旋发动机定子、转子上的空间口在它们工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角最大是45度，封闭区在它们工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角最小是135度，所有转子上的空间口与定子上的空间口从开始相互接通到最后完全断开过程中，转子相对定子需要旋转90度，同时它们的另一个空间口分别被其它级定子和转子上的封闭区刚好完全封闭着旋转90度，转子上的空间与定子上的空间是在完全封闭的状态下完成相互接通做功过程，发动机各级之间形成船闸一样的工作方式。
13.进气定子的进气口与大气连通，发动机启动后，转子开始旋转，进气定子的排气口与压气转子的进气口从开始相互接通到完全断开过程中，压气转子空间内的空气在离心力作用下，在压气转子的进气口形成低气压区，低于进气定子排气口的气压，空气进入压气转子的螺旋空间内，转子旋转了90度，当压气转子的进气口被进气定子的排气封闭区刚好完全封闭时，压气转子的排气口准备与燃烧定子的进气口相互接通，发动机开始向压气转子的螺旋空间内喷油，形成混合油气，也可以在燃烧定子做功时向螺旋燃烧室内直接喷油，转子继续旋转，压气转子的排气口与燃烧定子的进气口从开始相互接通到完全断开过程中，压气转子的进气口被进气定子的排气封闭区完全封闭，压气转子进气口的气压完全不受进气定子排气口的气压影响，压气转子螺旋空间内的混合油气在离心力作用下，在压气转子的进气口形成极低的低气压区，同时在排气口形成极高的高气压区，压气转子的排气口与进气口之间形成巨大的气压差，高压混合油气被压进燃烧定子的螺旋燃烧室内，发动机转子再次旋转了90度，当燃烧定子的进气口被压气转子的排气封闭区刚好完全封闭时，燃烧定子的排气口准备与做功转子的进气口相互接通，同时压气转子的排气口被燃烧定子的进气封闭区刚好完全封闭，压气转子的进气口准备与进气定子的排气口再次相互接通，转子继续旋转，当燃烧定子的排气口与做功转子的进气口开始相互接通时，混合油气在螺旋燃烧室内被点火燃烧，产生高温高压气体，高压气体通过燃烧定子的排气口与做功转子的进
气口向做功转子的螺旋空间内流动，在做功转子的进气口产生转向动力，推动转子旋转，并且快速完全打开做功转子的进气口，进入做功转子的螺旋空间内，由于做功转子的排气口此时被排气定子的进气封闭区完全封闭，因此，做功转子螺旋空间内的气体压力升高，同时做功转子排气口的气体对排气定子进气封闭区的压力增大，在做功转子排气口的气体对排气定子进气封闭区压力增大的过程中，打破原来的压力平衡，在做功转子的排气口产生动力，推动转子旋转，也就是在做功转子的进气口和排气口同时产生两个动力推动转子旋转，根据能量守恒定律，燃烧室内的高压气体进入做功转子的螺旋空间内变成次高压气体所释放的气体压力能量全部转换成机械动能，这就是双螺旋发动机封闭式结构做功效率高的主要原因，燃烧定子的排气口与做功转子的进气口从开始相互接通到完全断开过程中，螺旋燃烧室内的高压气体推动转子旋转90度，当燃烧定子的排气口被做功转子的进气封闭区刚好完全封闭时，燃烧定子的螺旋燃烧室内气压下降，低于压气转子排气口的空气压力，燃烧定子的进气口准备与压气转子的排气口再次相互接通进气，同时做功转子的进气口被燃烧定子的排气封闭区刚好完全封闭，做功转子的排气口准备与排气定子的进气口相互接通，在转子惯性转动作用下，做功转子的排气口与排气定子的进气口开始相互接通，做功转子螺旋空间内的次高压气体向排气定子的空间内流动，在做功转子的排气口产生排气动力，推动转子继续旋转，做功转子的排气口与排气定子的进气口从开始相互接通到完全断开过程中，做功转子螺旋空间内的次高压气体再次推动转子旋转90度，当做功转子的排气口被排气定子的进气封闭区刚好完全封闭时，由于排气定子的排气口与大气连通，做功转子螺旋空间内的空气压力相当于大气压力，做功转子的进气口准备与燃烧定子的排气口再次相互接通做功，此时，发动机完成了一次点火燃烧做功过程，推动转子旋转了180度，在转子惯性转动作用下，做功转子的进气口与燃烧定子的排气口再次相互接通做功，重复上述做功过程，再次推动转子旋转180度，双螺旋发动机的转子旋转360度，也就是旋转一周过程中，发动机的每个燃烧室有两次进气过程和两次点火燃烧做功过程，发动机的两个燃烧室每次都是同时进气和同时点火燃烧做功。
14.双螺旋发动机的优点：
15.1.双螺旋发动机为将来设计更多新型发动机提供基础理论支持，双螺旋发动机属于封闭式类型发动机，因为发动机任何一个定子上的空间与一个转子上的空间通过它们的空间口相互接通工作过程中，它们的另一个空间口分别被其它级转子和定子的封闭区完全封闭，在双螺旋发动机的基础上，如果同时减小发动机各级定子和转子工作端面上的封闭比，当封闭比都小于3，大于和等于1时，发动机定子上的空间与转子上的空间通过它们的空间口相互接通工作过程中，它们的另一个空间口被其它级转子和定子的封闭区部分时间封闭，在没有封闭的时间段，原来两级空间内的气压就会与其它级空间内的气压相互影响，发动机的性能同时也会发生变化，当封闭比都小于1时，发动机定子上的空间与转子上的空间通过它们的空间口相互接通工作过程中，它们的另一个空间口与其它级转子和定子上的空间口一直保持相互连通，原来两级空间内的气压与其它级空间内的气压将会不间断相互影响，发动机的性能再次发生变化，也就是随着发动机转子、定子的封闭比逐渐减小，发动机各级转子、定子上的空间以及空间口逐渐变大，相对应各级转子、定子上的封闭区逐渐变小，发动机各级转子与定子之间的相互封闭性逐渐降低，各级空间内的气压相互影响程度就会逐渐加大，发动机的性能也会逐渐发生变化，例如，燃烧定子的排气口与做功转子的进
气口相互接通做功过程中，随着发动机转子、定子的封闭比逐渐减小，燃烧定子的进气口被压气转子排气封闭区的封闭时间逐渐减少，同时做功转子的排气口被排气定子进气封区的封闭时间也逐渐减少，螺旋燃烧室内的气压就会与前级压气转子螺旋空间内的气压相互影响程度逐渐加大，同时做功转子螺旋空间内的气压与后级排气定子空间内的大气压力相互影响程度也逐渐加大，相对应发动机的单位体积排气功率逐渐增大，同时发动机做功转子的能量转换效率逐渐降低，因为做功转子排气口的封闭性越低，在做功转子排气口产生的动能相对应越少，如果把封闭比大于和等于3的发动机划分为封闭式类型发动机，封闭比小于3并且大于和等于1的发动机划分为半封闭式类型发动机，封闭比小于1的发动机划分为开放式类型发动机，在双螺旋发动机的基础上，通过改变发动机各级定子、转子上的封闭比就可以得到三种类型的发动机。
16.根据双螺旋发动机定子的空间与转子的空间通过它们的空间口相互接通工作过程中，它们的另一个空间口分别被其它级转子和定子封闭区的封闭程度，进行三种类型发动机的分类，对传统活塞发动机和传统涡扇等涡轮系列航空发动机同样适用，活塞发动机燃烧室点火燃烧后，推动活塞向下做功，就相当于燃烧室的空间与活塞下部的空间通过活塞的移动相互接通工作过程中，它们的进气门和排气门完全封闭，做功结束时排气门才打开排气，所以活塞发动机是封闭式类型发动机。
17.传统涡扇等涡轮系列发动机实际上就是封闭比小于1的开放式类型多螺旋发动机，因为它们都是定子与转子结构，传统涡轮系列发动机是由叶片之间的小空间组成，小空间又在发动机各级形成许多条螺旋空间通道，发动机定子与转子上的空间通过它们的空间口相互接通工作时，它们的另一个空间口与其它级转子和定子上的空间口也一直保持相互连通，各级转子与定子空间内的气压也是不间断相互影响，它们的真实工作原理一样，都是通过气体在发动机各级空间内流动时，打开各级空间口的同时产生转向动力，推动转子旋转做功，对比两种开放式类型发动机内部结构时就会发现，传统涡轮系列发动机各级定子与转子上的空间没有正时进气和正时排气结构，这是传统涡轮系列发动机的最大设计错误，因为开放式发动机各级转子与定子上的空间虽然一直保持相互连通，但是各级转子和定子上的叶片厚度，也就是封闭区，对发动机各级叶片之间的空间口同样具有一定的封闭性，对发动机各级的工作效率同样具有很大影响，没有正时进气和正时排气结构的传统涡轮系列发动机，在发动机上的表现与活塞发动机各种正时结构失效后的表现一样，不仅各种效率大幅降低，而且还大幅增加了高温高压高速气流对发动机配件的破坏力，这是目前传统涡轮系列发动机性能对叶片材料性能和加工工艺过度依赖的主要原因，也是世界各国航空发动机技术发展不平衡的主要原因，同时也是世界发动机技术理论不完整和不全面的表现，以双螺旋发动机工作原理为基础，可以设计3螺旋或者4螺旋等不同形状的发动机，也可以通过改变发动机各级定子、转子上的封闭比，设计三种不同类型和大量不同性能的新型发动机，所以双螺旋发动机技术理论可以为将来设计更多新型发动机提供基础理论支持。
18.2.生产成本低，双螺旋发动机结构简单，主要由转子与定子组成，不需要活塞发动机复杂的正时配气结构，因为双螺旋发动机各级转子与定子上的空间口和封闭区相互位置排列组合后，转子旋转过程中，发动机各级通过它们的空间口与封闭区相互接通和相互封闭就能自动实现正时进气和正时排气，双螺旋发动机也不需要活塞、曲轴、惯性飞轮等，所
以，双螺旋发动机成本远低于活塞发动机，相同功率的两种发动机，双螺旋发动机相对活塞发动机减少一半以上的生产成本，传统涡轮系列航空发动机的生产成本更无法与双螺旋发动机相比。
19.3.燃料多样化，相对传统发动机采用液体和气体燃料，双螺旋发动机不仅同样可以采用，而且还可以采用固体粉末作为燃料，因为双螺旋发动机的螺旋燃烧室与做功转子的螺旋空间相互完全接通时，能够组合成一个逐渐均匀增大的完整螺旋空间体，只要能够进入螺旋燃烧室进气口的固体燃料，燃烧后都能够及时完全排出，采用固体粉末燃料还可以提高双螺旋发动机压气转子和做功转子的工作效率，因为固体粉末燃料与空气混合后可以提高空气密度，有利于发动机空气压缩和排气做功，石油是不可再生资源，其经济性无法与可再生的固体燃料相比，因为废弃的农作物茎秆处理后都可以作为固体燃料。
20.4.效率高，双螺旋发动机是封闭式类型发动机，双螺旋发动机燃烧室产生的高温高压气体向做功转子螺旋空间内流动时，在做功转子的进气口和排气口同时产生两个动力推动转子做功，所以双螺旋发动机的热效率和工作效率都非常高，只需要做功转子一级工作就能得到足够的机械动力，与传统开放式涡轮系列发动机相比，由于开放式发动机各级之间无法形成有效的封闭性，涡轮做功时，只在涡轮的进气口产生转向动力，无法同时在涡轮的排气口产生动力，所以传统涡轮发动机需要多级涡轮工作才能得到足够的机械动力。与活塞发动机相比，活塞发动机排气口气体与大气之间的巨大压力差，就决定了活塞发动机只有较低的热效率，而双螺旋发动机只要根据实际需要，改变燃烧定子螺旋燃烧室与做功转子螺旋空间的容积比，可以将做功转子螺旋空间内的次高压气体与大气之间的压力差控制到非常低，并且双螺旋发动机做功转子的排气口与排气定子的进气口相互接通时，做功转子螺旋空间内的次高压气体还可以再次向排气定子空间内排气做功，双螺旋发动机的动件只有转子，没有活塞发动机正时配气结构动件的动能损耗，所以双螺旋发动机的各种效率都远高于传统涡轮系列发动机和活塞发动机。
21.5.安全稳定性好，双螺旋发动机的动件只有转子，动件少，发动机发生故障的可能性越小，双螺旋发动机的结构有利于动件润滑，只要在发动机轴向空间内注满滑油，转子旋转时，轴向空间内的滑油在转子工作端面离心力作用下，自动布满所有工作端面并向机壳甩出，双螺旋发动机可以不用滑油泵，只要在轴向空间与机壳之间构成滑油回路就能实现自动润滑。
22.6.多种用途，双螺旋发动机有两条相互对称的螺旋空间气流通道，拥有两个螺旋燃烧室，发动机转子旋转一周，每个螺旋燃烧室有两次进气过程和两次点火燃烧做功过程，转速高、体积小、功率大，成本低，用于航空发动机，可以大幅降低航空发动机生产成本，飞机在低速和超音速飞行时，双螺旋发动机的燃烧室都能够稳定燃烧工作，用于汽车发动机，双螺旋发动机成本低于活塞发动机，各种效率高于活塞发动机，有利于环保节能。
23.7.巨大的军工价值，双螺旋发动机成本低、性能高，可以大力发展百万甚至千万数量的各种各样飞行器，有利于构建更加完善的空天地一体化防空网，有利于快速打赢大规模战争。
24.8.巨大的经济价值，双螺旋发动机的技术理论，能够推动世界发动机技术向正确的方向发展，大幅减少发动机领域的各种资源浪费。
25.9.双螺旋发动机的封闭式做功转子结构，是所有气压能和液压能转换成机械动能
效率最高的机械结构，可用于汽轮机或者水轮机等，提高它们的工作效率，节约生产成本。
【附图说明】
26.图1是压气转子进气和燃烧室排气做功时各级空间口与封闭区相互位置结构平面展开示意图。
27.图2是燃烧室准备进气和做功转子准备排气做功时各级空间口与封闭区相互位置结构平面展开示意图。
28.图3是燃烧室进气和做功转子排气做功时各级空间口与封闭区相互位置结构平面展开示意图。
29.图4是压气转子准备进气和燃烧室准备排气做功时各级空间口与封闭区相互位置结构平面展开示意图。
30.图5是发动机定子与转子相互位置排列结构示意图。
31.图6是进气定子进气端面示意图。
32.图7是进气定子侧面图。
33.图8是进气定子排气工作端面示意图。
34.图9是压气转子进气工作端面示意图。
35.图10是压气转子侧面图。
36.图11是压气转子排气工作端面示意图。
37.图12是燃烧定子进气工作端面示意图。
38.图13是燃烧定子侧面图。
39.图14是燃烧定子排气工作端面示意图。
40.图15是做功转子进气工作端面示意图。
41.图16是做功转子侧面图。
42.图17是做功转子排气工作端面示意图。
43.图18是排气定子进气工作端面示意图。
44.图19是排气定子侧面图。
45.图20是排气定子排气端面示意图。
46.图中：进气定子1，压气转子2，燃烧定子3，做功转子4，排气定子5，直轴6，进气定子进气口12，进气定子排气封闭区13，进气定子排气口14，进气定子轴孔16，进气定子空间18，压气转子进气封闭区21，压气转子进气口22，压气转子排气封闭区23，压气转子排气口24，压气转子键槽轴孔26，压气转子螺旋空间28，燃烧定子进气封闭区31，燃烧定子进气口32，燃烧定子排气封闭区33，燃烧定子排气口34，燃烧定子轴孔36，燃烧定子螺旋燃烧室空间38，做功转子进气封闭区41，做功转子进气口42，做功转子排气封闭区43，做功转子排气口44，做功转子键槽轴孔46，做功转子螺旋空间48，排气定子进气封闭区51，排气定子进气口52，排气定子排气口54，排气定子轴孔56，排气定子空间58。
【具体实施方式】
47.一种双螺旋发动机，图5所示，主要由进气定子1、压气转子2、燃烧定子3、做功转子4、排气定子5和直轴6组成。
48.图6，进气定子1的进气端面上有两个进气口12，图8，进气定子1的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口14，两个排气口14形状相同、面积相同，以轴孔16轴心为圆心，每个排气口14在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，排气工作端面上两个排气口14之间与排气口14相同半径位置的端面面积是进气定子1的排气封闭区 13，排气封闭区13与排气口14的面积比是3～5。
49.图9，压气转子2的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口22，两个进气口22形状相同、面积相同，以轴孔26轴心为圆心，每个进气口22在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，两个进气口22之间与进气口22相同半径位置的端面面积是进气封闭区21，进气封闭区21与进气口22的面积比是3～5，图11，压气转子2的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口24，两个排气口24形状相同、面积相同，以轴孔26 轴心为圆心，每个排气口24在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45 度，两个排气口24之间与排气口24相同半径位置的端面面积是排气封闭区23，排气封闭区 23与排气口24的面积比是3～5，压气转子2的进气口22与排气口24的面积比是1～99，同一个工作端面上封闭区与空间口的面积比是封闭比，压气转子2的封闭比是3～5。
50.图12，燃烧定子3的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口32，两个进气口32形状相同、面积相同，以轴孔36轴心为圆心，每个进气口32在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，两个进气口32之间与进气口32相同半径位置的端面面积是进气封闭区31，进气封闭区31与进气口32的面积比是3～5，图14，燃烧定子3的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口34，两个排气口34形状相同、面积相同，以轴孔36 轴心为圆心，每个排气口34在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45 度，两个排气口34之间与排气口34相同半径位置的端面面积是排气封闭区33，排气封闭区 33与排气口34的面积比是3～5，燃烧定子3的进气口32与排气口34的面积比是0.01～1，同一个工作端面上的封闭区与空间口的面积比是封闭比，燃烧定子3的封闭比是3～5。
51.图15，做功转子4的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口42，两个进气口42形状相同、面积相同，以轴孔46轴心为圆心，每个进气口42在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，两个进气口42之间与进气口42相同半径位置的端面面积是进气封闭区41，进气封闭区41与进气口42的面积比是3～5，图17，做功转子4的排气工作端面上有两个均匀分布的排气口44，两个排气口44形状相同，面积相同，以轴孔46 轴心为圆心，每个排气口44在排气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45 度，两个排气口44之间与排气口44相同半径位置的端面面积是排气封闭区43，排气封闭区 43与排气口44的面积比是3～5，做功转子4的进气口42与排气口44的面积比是0.01～1，同一个工作端面上的封闭区与空间口的面积比是封闭比，做功转子4的封闭比是3～5。
52.图18，排气定子5的进气工作端面上有两个均匀分布的进气口52，两个进气口52形状相同、面积相同，以轴孔56轴心为圆心，每个进气口52在进气工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，两个进气口52之间与进气口52相同半径位置的端面面积是进气封闭区51，进气封闭区51与进气口52的面积比是3～5，图20，排气定子的排气端面上有两个排气口54。
53.图5，进气定子1、压气转子2、燃烧定子3、做功转子4、排气定子5轴向顺序排列，进气定子1的排气工作端面图8与压气转子2的进气工作端面图9相互紧密重合，图8、图 9，进
气定子1的两个排气口14与压气转子2的两个进气口22形状相同、面积相同，转子旋转时，进气定子1的两个排气口14与压气转子2的两个进气口22能够同时相互完全重合接通，压气转子2的排气工作端面图11与燃烧定子3的进气工作端面图12相互紧密重合，图11、图12，压气转子2的两个排气口24与燃烧定子3的两个进气口32形状相同、面积相同，转子旋转时，压气转子2的两个排气口24与燃烧定子3的两个进气口32能够同时相互完全重合接通，燃烧定子3的排气工作端面图14与做功转子4的进气工作端面图15相互紧密重合，图14、图15，燃烧定子3的两个排气口34与做功转子4的两个进气口42形状相同、面积相同，转子旋转时，燃烧定子3的两个排气口34与做功转子4的两个进气口42 能够同时相互完全重合接通，做功转子4的排气工作端面图17与排气定子5的进气工作端面图18相互紧密重合，图17、图18，做功转子4的两个排气口44与排气定子5的两个进气口52形状相同、面积相同，转子旋转时，做功转子4的两个排气口44与排气定子5的两个进气口52能够同时相互完全重合接通。
54.双螺旋发动机各级转子与定子上的空间口和封闭区相互位置排列方式：图1，进气定子 1的空间18、燃烧定子3的空间38、排气定子5的空间58与压气转子2的空间28、做功转子4的空间48方向相反，当进气定子1的排气口14与压气转子2的进气口22相互完全接通时，压气转子2的排气口24被燃烧定子3的进气封闭区31中间位置完全封闭，同时燃烧定子3的排气口34与做功转子4的进气口42相互完全接通，并且做功转子4的排气口 44被排气定子5的进气封闭区51中间位置完全封闭，根据这种定子与转子的空间口和封闭区相互位置排列结构，压气转子2与做功转子4的空间口和封闭区相互位置同轴固定，同时进气定子1、燃烧定子3、排气定子5的空间口和封闭区相互位置固定，转子旋转时，压气转子2与做功转子4的空间口和封闭区相互位置不变，进气定子1、燃烧定子3、排气定子5 的空间口和封闭区相互位置不变，形成两条通过空间口与封闭区不断相互接通和相互封闭的螺旋空间通道，发动机各级定子与转子之间自动实现正时进气和正时排气过程。
55.双螺旋发动机工作原理：图1，图中压气转子2与做功转子4的移动方向向上，燃烧定子3的排气口34和做功转子4的进气口42在它们工作端面上最大是45度区间，排气定子 5的进气封闭区51在它工作端面上最小是135度区间，压气转子2的排气封闭区23在它工作端面上最小也是135度区间，燃烧定子3的排气口34与做功转子4的进气口42从开始相互接通到最后完全断开过程中，转子相对定子需要旋转90度，同时燃烧定子3的进气口32 被压气转子2的排气封闭区23刚好完全封闭着旋转90度，做功转子4的排气口44被排气定子5的进气封闭区51也刚好完全封闭着旋转90度，燃烧定子3的空间38与做功转子4 的空间48在完全封闭的状态下完成相互接通做功过程，发动机所有转子与定子的空间口从开始相互接通到完全断开过程中，转子相对定子都需要旋转90度，同时转子与定子的另一个空间口分别被其它级定子和转子的封闭区完全封闭着旋转90度，发动机各级转子与定子之间形成与船闸一样的工作方式。
56.图1，进气定子1的进气口12与大气连通，发动机启动后，转子开始旋转，进气定子 1的排气口14与压气转子2的进气口22从开始相互接通到完全断开过程中，压气转子2的空间28内空气在离心力作用下，在压气转子2的进气口22形成低气压区，低于进气定子1 排气口14的气压，空气进入压气机转子2的螺旋空间28内，转子旋转了90度，图2，当压气转子2的进气口22被进气定子1的排气封闭区13刚好完全封闭时，压气转子2的排气口24准备与燃烧定子3的进气口32相互接通，发动机开始向压气转子2的螺旋空间28内喷油，形成混合油气，
也可以在燃烧定子3做功时向螺旋燃烧室38内直接喷油，转子继续旋转，图3，压气转子2的排气口24与燃烧定子3的进气口32从开始相互接通到完全断开过程中，压气转子2的进气口22被进气定子1的排气封闭区13完全封闭，压气转子2进气口22的气压完全不受进气定子1的排气口14的气压影响，压气转子2的空间28内的混合油气在离心力作用下，在压气转子2的进气口22形成极低的低气压区，同时在排气口24形成极高的高气压区，压气转子2的排气口24与进气口22之间形成巨大的气压差，压气转子 2排气口24的高压混合油气被压进燃烧定子3的螺旋燃烧室38内，发动机转子再次旋转了 90度，图4，当燃烧定子3的进气口32被压气转子2的排气封闭区23刚好完全封闭时，燃烧定子3的排气口34准备与做功转子4的进气口42相互接通，同时压气转子2的排气口 24被燃烧定子3的进气封闭区31刚好完全封闭，压气转子2的进气口22准备与进气定子1 的排气口14再次相互接通，转子继续旋转，图1，当燃烧定子3的排气口34与做功转子4 的进气口42开始相互接通时，混合油气在螺旋燃烧室38内被点火燃烧，产生高温高压气体，高压气体向做功转子4的螺旋空间48内流动，在做出转子4的进气口42产生转向动力，推动转子旋转，并且快速完全打开做功转子4的进气口42，进入做功转子4的螺旋空间48内，由于此时做功转子4的排气口44被排气定子5的进气封闭区51完全封闭，因此，做功转子 4的螺旋空间48内气体压力升高，同时做功转子4的排气口44气体对排气定子5的进气封闭区51压力增大，在排气口44气体对进气封闭区51压力增大过程中，打破原来的压力平衡，在做功转子4的排气口44产生动力，也就是在做功转子4的进气口42和排气口44同时产生两个动力，推动转子旋转做功，根据能量守恒定律，螺旋燃烧室38的高压气体进入做功转子4的螺旋空间48内变成次高压气体所释放的气体压力能量全部转换成机械动能，这就是双螺旋发动机封闭式结构做功效率高的主要原因，燃烧定子3的排气口34与做功转子4 的进气口42从开始相互接通到完全断开过程中，螺旋燃烧室38内的高压气体推动转子旋转 90度，图2，当燃烧定子3的排气口34被做功转子4的进气封闭区41刚好完全封闭时，螺旋燃烧室38内的气压下降，低于压气转子2的排气口24空气压力，燃烧定子3的进气口 32准备与压气转子2的排气口24再次相互接通进气，同时做功转子4的进气口42被燃烧定子3的排气封闭区33刚好完全封闭，做功转子4的排气口44准备与排气定子5的进气口 52相互接通，在转子惯性转动作用下，图3，做功转子4的排气口44与排气定子5的进气口52开始相互接通，做功转子4的螺旋空间48内的次高压气体向排气定子5的空间58内流动，在做功转子4的排气口44产生排气动力，推动转子继续旋转，做功转子4的排气口 44与排气定子5的进气口52从开始相互接通到完全断开过程中，做功转子4螺旋空间48 内的次高压气体再次推动转子旋转90度，图4，当做功转子4的排气口44被排气定子5的进气封闭区51刚好完全封闭时，由于排气定子5的排气口54与大气连通，做功转子4螺旋空间48内的空气压力相当于大气压力，做功转子4的进气口42准备与燃烧定子3的排气口 34再次相互接通做功，此时，发动机完成了一次点火燃烧做功过程，推动转子旋转了180度，在转子惯性转动作用下，图1，做功转子4的进气口42与燃烧定子3的排气口34再次开始相互接通做功，重复上述做功过程，再次推动转子旋转180度，双螺旋发动机的转子旋转360，也就是旋转一周，发动机的每个螺旋燃烧室38都有两次进气过程和两次点火燃烧做功过程，发动机的两个螺旋燃烧室每次都是同时进气和同时点火燃烧做功。
57.双螺旋发动机的优点：双螺旋发动机技术理论可以为将来设计更多新型发动机提供基础理论支持，双螺旋发动机是封闭式类型发动机，因为双螺旋发动机任何一个定子上
的空间与一个转子上的空间通过它们的空间口相互接通工作时，它们的另一个空间口被其它级转子和定子的封闭区完全封闭，例如，图1，燃烧定子3的螺旋燃烧室38与做功转子4的螺旋空间 48通过它们的空间口34、42相互接通工作时，燃烧定子3的进气口32被压气转子2的排气封闭区23完全封闭，同时做功转子4的排气口44被排气定子5的进气封闭区51完全封闭，在双螺旋发动机封闭式结构的基础上，如果同时逐渐减小发动机各级定子、转子上的封闭比，也就是逐渐增大工作端面上的空间口面积，相对应逐渐减小工作端面上的封闭区面积，当封闭比都小于3，大于和等于1时，燃烧定子3的螺旋燃烧室38与做功转子4的螺旋空间 48通过它们的空间口34、42相互接通工作时，燃烧定子3的进气口32被压气转子2的排气封闭区23部分时间封闭，同时做功转子4的排气口44被排气定子5的进气封闭区51部分时间封闭，发动机的单位体积排气功率逐渐变大，做功转子4的能量转换效率逐渐降低，因为做功转子4的排气口44被排气定子5的进气封闭区51封闭时间逐渐减少，做功转子4 的螺旋空间48内的气压上升高度逐渐降低，在做功转子4的排气口44产生的动能逐渐减少，如果继续逐渐减小发动机各级定子、转子上的封闭比，当封闭比小于1时，燃烧定子3的螺旋燃烧室38与做功转子4的螺旋空间48通过它们的空间口34、42相互接通工作时，燃烧定子3的进气口32与压气转子2的排气口24一直保持相互连通，同时做功转子4的排气口 44与排气定子5的进气口52一直保持相互连通，发动机的单位体积排气功率继续逐渐增大，同时做功转子4的能量转换效率继续逐渐降低，定子、转子的封闭比越小，发动机的单位体积排气功率越大，发动机各级的能量转换效率越低，如果把封闭比大于和等于3的发动机划分为封闭式类型发动机，封闭比小于3，大于和等于1的发动机划分为半封闭式类型发动机，封闭比小于1的发动机划分为开放式类型发动机，在双螺旋发动机的基础上，通过改变发动机各级定子和转子上的封闭比，就能得到三种类型的发动机，也可以在双螺旋发动机的基础上设计成3螺旋和4螺旋等不同形状的发动机，所以双螺旋发动机可以为将来设计更多新型发动机提供基础理论支持。
58.以上描述仅是示例性的，而不是本质上的限制，在不改变本技术工作原理的前提下，本技术领域的普通技术人员还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种双螺旋发动机，其特征在于：主要由进气定子、压气转子、燃烧定子、做功转子、排气定子和直轴组成，定子、转子上分别有两个均匀分布的空间，定子、转子工作端面上有两个均匀分布的空间口和两个封闭区，以轴心为圆心，每个空间口在它们工作端面上所有半径位置的周长与圆心的夹角是0～45度，进气定子、压气转子、燃烧定子、做功转子和排气定子轴向顺序排列，进气定子的排气工作端面与压气转子的进气工作端面相互紧密重合，进气定子的两个排气口与压气转子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，进气定子的两个排气口与压气转子的两个进气口能够同时相互完全重合接通，压气转子的排气工作端面与燃烧定子的进气工作端面相互紧密重合，压气转子的两个排气口与燃烧定子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，压气转子的两个排气口与燃烧定子的两个进气口能够同时相互完全重合接通，燃烧定子的排气工作端面与做功转子的进气工作端面相互紧密重合，燃烧定子的两个排气口与做功转子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，燃烧定子的两个排气口与做功转子的两个进气口能够同时相互完全重合接通，做功转子的排气工作端面与排气定子的进气工作端面相互紧密重合，做功转子的两个排气口与排气定子的两个进气口形状相同、面积相同，转子旋转时，做功转子的两个排气口与排气定子的两个进气口能够同时相互完全重合接通，发动机定子上的空间与转子上的空间方向相反，当进气定子的排气口与压气转子的进气口相互完全接通时，压气转子的排气口被燃烧定子的进气封闭区中间位置完全封闭，同时燃烧定子的排气口与做功转子的进气口相互完全接通，并且做功转子的排气口被排气定子的进气封闭区中间位置完全封闭，根据这种定子与转子的空间口和封闭区相互位置排列结构，压气转子与做功转子空间口和封闭区的相互位置同轴固定，同时进气定子、燃烧定子、排气定子的空间口和封闭区相互位置也根据这种排列结构固定，转子旋转时，压气转子与做功转子的空间口和封闭区相互位置不变，进气定子、燃烧定子与排气定子的空间口和封闭区相互位置不变，形成两条通过空间口和封闭区不断相互接通和相互封闭的螺旋空间通道，各级定子与转子之间自动实现正时进气和正时排气过程，双螺旋发动机有两个燃烧室，转子旋转360度过程中，每个燃烧室有两次进气和两次点火燃烧做功过程，每次点火燃烧做功过程可以推动转子旋转180度，两个燃烧室每次都是同时进气，同时点火燃烧做功。2.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：进气定子工作端面上的封闭比是3～5。3.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：燃烧定子工作端面上的封闭比是3～5。4.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：排气定子工作端面上的封闭比是3～5。5.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：压气转子工作端面上的封闭比是3～5。6.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：做功转子工作端面上的封闭比是3～5。7.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：压气转子进气口与排气口的面积比是1～99。8.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：燃烧定子进气口与排气口的面积
比是0.01～1。9.根据权利要求1的一种双螺旋发动机，其特征在于：做功转子进气口与排气口的面积比是0.01～1。

技术总结
双螺旋发动机主要由定子和转子组成，发动机所有定子、转子的工作端面上有两个均匀分布的空间口和两个均匀分布的封闭区，定子与转子轴向顺序排列，定子与转子相互重合工作端面上的空间口形状相同、面积相同，定子与转子上的空间口和封闭区相互位置排列组合后，转子旋转时，形成两条通过定子与转子的空间口和封闭区不断相互接通和相互封闭的螺旋空间通道，发动机各级定子与转子之间自动实现正时进气和正时排气过程，发动机有两个燃烧室，转子旋转一周每个燃烧室有两次点火燃烧做功过程，每次点火燃烧做功可以推动转子旋转180度，效率高，成本低，可用于航空发动机和汽车发动机，为设计更多新型发动机提供基础理论支持。更多新型发动机提供基础理论支持。更多新型发动机提供基础理论支持。


技术研发人员：邓军
受保护的技术使用者：邓军
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2023/6/12