Турбореактивный двигатель
Изобретение позволяет повысить удельную мощность двигателя. Двигатель содержит размещенные на одном валу 1 компрессор 2 и многоступенчатую газовую турбину 3 с сопловыми 4 и рабочими 5 лопатками. Последние имеют полости 14 и отверстия на передней кромке. Камера 6 сгорания, расположенная перед газовой турбиной 3, подключена к проточной части водородной турбины 7, установленной на дополнительном валу 8. Вход водородной турбины 7 подсоединен к выходу перегревателя водорода 9, установленного на выходе двигателя. Дополнительно двигатель снабжен водородно-воздушным теплообменником 10, установленным на входе во внутренний контур 18, магистралью 11 отбора водорода от водородной турбины 7, магистралью отбора воздуха от компрессора 2, редуктором 13, соединяющим дополнительный вал 8 с валом 1. Полости лопаток 4 и 5 первых ступеней газовой турбины 3 подключены к магистрали 11, а полости лопаток 4 и 5 последующих ступеней турбины 3 - к магистрали 12. На выходе двигателя в сопле 21 установлен перегреватель водорода 9, вход которого подключен к выходу теплообменника 10. 2 ил.
Изобретение относится к авиадвигателестроению, в частности к двухконтурным турбореактивным двигателям. Целью изобретения является повышение удельной мощности двигателя. На фиг.1 изображен двухконтурный турбореактивный двигатель; на фиг.2 - узел I на фиг.1. Турбореактивный двигатель содержит размещенные на одном валу 1 компрессор 2 и многоступенчатую газовую турбину 3 с сопловым и рабочими лопатками 4 и 5 соответственно, камеру 6 сгорания, расположенную перед газовой турбиной 3, подключенную к проточной части водородной турбины 7, установленной на дополнительном валу 8. Вход водородной турбины 7 подсоединен к выходу перегревателя 9 водорода, установленного на выходе двигателя. Двигатель дополнительно снабжен установленным на его входе водородовоздушным теплообменником 10, магистралью 11 отбора водорода от водородной турбины 7, магистралью 12 отбора воздуха от компрессора 2, редуктором 13, соединяющим дополнительный вал 8 с валом 1. Лопатки 4 и 5 газовой турбины выполнены с полостями 14, имеющими на входной кромке 15 отверстия 16, причем полости 14 лопаток 4 и 5 первых ступеней газовой турбины 3 подсоединены к магистрали 11, а полости 14 лопаток 4 и 5 последующих ступеней - к магистрали 12. Вход перегревателя 9 водорода подключен к выходу воздушно-водородного теплообменника 10, установлен- ного на входе во внутренний контур 17. Для подачи водорода в теплообменник 10 применен насос 18. В наружном контуре 19 расположен вентилятор 20, а на выходе установлено сопло 21. Двигатель работает следующим образом. Водород, подаваемый насосом 18, поступает в водородно-воздушный тепло- обменник 10, при этом охлаждается воздух, поступающий в компрессор 2. Из теплообменника 10 водород поступает на вход перегревателя 9 водорода, а затем - в водородную турбину 7. Мощность водородной турбины 7 передается через редуктор 13 на вал 1 для привода компрессора 2 и вентилятора 20. Из водородной турбины 7 водород поступает в камеру 6 сгорания, а часть водорода подается для охлаждения лопаток 4 и 5 первых ступеней газовой турбины 3. Для охлаждения лопаток 4 и 5 последних ступеней применяется воздух, отобранный от компрессора 2. Водород, поданный в полости 14 лопаток турбины 3, сбрасывается через отверстия 16 в проточную часть турбины 3, в связи с чем лопатки начинают служить в качестве стабилизатора пламени. На выходе из проточной части турбины 3 рабочее тело смешивается с воздухом наружного контура 19 в сопле 21.
Формула изобретения
1. ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий размещенные на одном валу компрессор и многоступенчатую газовую турбину с сопловыми и рабочими лопатками, камеру сгорания, расположенную перед газовой турбиной и подключенную к проточной части водородной турбины, установленной на дополнительном валу, вход которой подсоединен к выходу перегревателя водорода, установленного на выходе двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности преимущественно на дозвуковых скоростях полета, двигатель снабжен на входе водородно-воздушным теплообменником, магистралью отбора водорода от водородной турбины, магистралью отбора воздуха от компрессора, редуктором, соединяющим валы турбокомпрессора, а лопатки газовой турбины выполнены полыми, имеющими на входной кромке отверстия, причем полости лопаток первых ступеней газовой турбины подсоединены к магистрали отбора водорода, полости лопаток последних ступеней - к магистрали отбора воздуха, а выход воздушно-водородного теплообменника - к входу перегревателя водорода. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен вентилятором, установленным на валу турбокомпрессора и образующим наружный контур двигателя.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 2-2002
Извещение опубликовано: 20.01.2002
