Турбореактивный двигатель

Авторы патента:

F02K3/10 - с помощью форсажных камер (F02K 3/105 имеет преимущество)

F01D5/022 - Рабочие лопатки; элементы, на которых закрепляются лопатки (паровыпускные патрубки F01D 9/02); устройства для подогрева, теплоизоляции, охлаждения или устранения вибраций лопаток или несущих их элементов

Владельцы патента RU 2764341:

Куликов Владимир Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в качестве силовой установки на летательных аппаратах. Двигатель содержит входное устройство, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, кольцевую камеру сгорания, удлинительную трубу, форсажную камеру сгорания и регулируемое сопло. Турбореактивный двигатель позволит безопасно выполнять взлеты с грунтовых аэродромов и не подготовленных взлетно-посадочных полос. Попадание птиц при взлёте и посадке самолёта не приведут к разрушению двигателя. Уменьшенные размеры двигателя и его веса позволят увеличить количества топлива на самолёте. 3 ил.

Используемая литература

Н.А. Максимов, В.А.Секистов «Авиадвигатели самолётов и вертолётов», М.М. Масленников «Авиационные газотурбинные двигатели», А.А. Колесников «Основы теории реактивных двигателей», Н.В.Иноземцев «Авиационные газотурбинные двигатели теория и рабочий процесс»,1955г.

Задачей данного изобретения является разработка турбореактивного двигателя, в котором обеспечится безотказная работа при попадании посторонних предметов в воздухозаборник двигателя, уменьшение длины и веса самого двигателя.

Наиболее близкий по своей технической сущности к предлагаемому изобретению являются осевые турбореактивные двигатели, имеющие входное устройство, осевой компрессор, кольцевую камеру сгорания, турбину, удлинительную трубу, форсажную камеру и регулируемое сопло.

Недостатком осевых турбореактивных является разрушение двигателя при попадании посторонних предметов в воздухозаборник.

Положительным результатом, который будет получен при осуществлении данного изобретения, является безотказная работа двигателя при попадании посторонних предметов в воздухозаборник. Уменьшение длины двигателя освободит дополнительное место для топлива. Уменьшит вес двигателя, за счёт его конструкции.

Требуемый технический результат достигается тем, что воздух при поступлении его в компрессор низкого давления двигателя очищается конической металлической сеткой. Загрязнённый посторонними предметами поток воздуха поступает в удлинительную трубу двигателя. Компрессор низкого давления вращается концами лопаток турбины низкого давления, которые жёстко закреплены с внутренней стороны конического корпуса компрессора низкого давления. Лопатки компрессора низкого давления установлены на внешней стороне конического корпуса компрессора низкого давления. Компрессор высокого давления вращается концами лопаток турбины высокого давления, которые жёстко закреплены с внутренней стороны конического корпуса компрессора низкого давления. Лопатки компрессора высокого давления установлены на внешней стороне конического корпуса компрессора высокого давления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображён общий вид предполагаемого турбореактивного двигателя Фиг.1., турбореактивный двигатель содержит:

1. Воздух, поступающий в двигатель.

2. Стойка крепления корпуса обтекателя и корпуса двигателя.

3. Кольцевая камера сгорания.

4. Лопатки спрямляющего аппарата компрессора высокого давления.

5. Корпус компрессора высокого давления.

6. Компрессор высокого давления.

7. Конический корпус компрессора высокого давления.

8. Первая ступень турбины высокого давления.

9. Лопатки первой ступени турбины высокого давления.

10. Вторая ступень турбины высокого давления.

11. Лопатки второй ступени турбины высокого давления.

12. Лопатка компрессора высокого давления.

13. Спрямляющая лопатка турбины.

14. Спрямляющая лопатка компрессора.

15. Спрямляющие лопатки компрессора низкого давления.

16. Коническая металлическая сетка.

17. Конический корпус компрессора низкого давления.

18. Компрессор низкого давления.

19. Лопатки компрессора низкого давления.

20. Корпус компрессора низкого давления двигателя.

21. Корпус двигателя.

22. Внешний поток воздух.

23. Загрязнённый поток воздуха.

24. Стойка крепления.

25. Стойка крепления.

26. Внешний корпус воздуховода.

27. Внутренний корпус воздуховода.

28. Воздух, поступающий в удлинительную трубу двигателя.

29. Форсажная камера.

30. Корпус удлинительной трубы.

31. Регулируемо сопло.

32. Стойки крепления корпуса обтекателя.

33. Корпус обтекателя.

34. Стойки крепления.

35. Диск передачи крутящего момента на вал привода агрегатов.

36. Шлицы.

37. Вторая ступень турбины низкого давления.

38. Лопатки второй ступени турбины низкого давления.

39. Лопатки первой ступени турбины низкого давления.

40. Ось агрегатов.

41. Не подвижный полый корпус двигателя.

42. Коробка привода агрегатов двигателя: стартёра, генератора, гидравлического насоса.

43. Корпус кольцевой камеры сгорания.

44. Стойки крепления корпуса привода агрегатов.

45. Корпус обтекателя.

На Фиг.2 изображён фрагмент турбореактивного двигателя.

Турбореактивный двигатель содержит:

1. Воздух, поступающий в двигатель.

2. Стойка крепления корпуса обтекателя и корпуса двигателя.

3. Кольцевая камера сгорания.

4. Лопатки спрямляющего аппарата компрессора высокого давления.

5. Корпус компрессора высокого давления.

6. Компрессор высокого давления.

7. Конический корпус компрессора высокого давления.

9. Лопатки первой ступени турбины высокого давления.

11. Лопатки второй ступени турбины высокого давления.

12. Лопатка компрессора высокого давления.

13. Спрямляющие лопатки турбины.

14. Спрямляющие лопатки компрессора.

15. Спрямляющие лопатки компрессора низкого давления.

16. Коническая металлическая сетка.

17. Конический корпус компрессора низкого давления.

18. Компрессор низкого давления.

19. Лопатки компрессора низкого давления.

20. Корпус компрессора низкого давления двигателя.

21. Корпус двигателя.

22. Внешний поток воздух.

23. Загрязнённый поток воздуха.

24. Стойка крепления.

25. Стойка крепления.

26. Внешний корпус воздуховода.

27. Внутренний корпус воздуховода.

28. Воздух, поступающий в удлинительную трубу двигателя.

30. Корпус удлинительной трубы.

32. Стойки крепления корпуса обтекателя.

38. Лопатки второй ступени турбины низкого давления.

39. Лопатки первой ступени турбины низкого давления.

43. Корпус кольцевой камеры сгорания.

На Фиг.3 изображён фрагмент турбореактивного двигателя. Турбореактивный двигатель содержит:

34. Стойки крепления.

35. Диск передачи крутящего момента на вал привода агрегатов.

36. Шлицы.

37. Вторая ступень турбины низкого давления.

40. Ось агрегатов.

41. Не подвижный полый корпус двигателя.

Принцип работы турбореактивного двигателя заключается в следующем.

Запуск двигателя осуществляется стартёром, находящимся в коробке привода агрегатов двигателя 42, крутящий момент от которого последовательно передаётся на: ось агрегатов 40, диск передачи крутящего момента на вал привода агрегатов 35, вторую ступень турбины низкого давления 37 через шлицы 36, лопатки второй ступени турбины низкого давления 38. Лопатки второй ступени турбины низкого давления 38 и лопатки второй ступени турбины низкого давления 39, своими концами жёстко закреплены с внутренней стороны конического корпуса компрессора низкого давления.

На коническом корпусе компрессора низкого давления 17, с внешней стороны которого установлены лопатки компрессора низкого давления 19, которые совместно со спрямляющими лопатками компрессора низкого давления 15, образуют компрессор низкого давления 18.

При раскрутке компрессора низкого давления 18, засасывается воздух, поступающий в двигатель 1, при своем движении проходит через коническую металлическую сетку 16 и в компрессор низкого давления 18, далее через спрямляющие лопатки компрессора 14, поступает на компрессор высокого давления 6.

На коническом корпусе компрессора высокого давления 7, с внешней стороны установлены лопатки компрессора высокого давления 12, которые совместно со спрямляющими лопатками компрессора высокого давления 4, образуют компрессор высокого давления 6.

Происходит раскрутка компрессора низкого давления 18 и компрессора высокого давления 6. Воздух поступает в корпус кольцевой камеры сгорания 43. При достижении необходимого давления воздуха, для устойчивого горения топлива в кольцевой камере сгорания 3, запальным устройством осуществляется воспламенение топливно-воздушной смеси.

Стартёр двигателя отключается. Образовавшийся в кольцевой камере сгорания 3, газовый поток, обладающий высокой температурой и давлением, поступает на лопатки первой ступени турбины высокого давления 9 и лопатки второй ступени турбины высокого давления 11, увеличивает обороты первой ступени турбины высокого давления 8 и второй ступени турбины высокого давления 10, одновременно с компрессором высокого давления 6.

Газовый поток поступает на: спрямляющие лопатки турбины 13, лопатки первой ступени турбины низкого давления 39, лопатки второй ступени турбины низкого давления 38, увеличивая обороты компрессора никакого давления 18. Далее газовый поток поступает в корпус удлинительной трубы 30, регулируемое сопло 31 и в атмосферу.

Двигатель выходит на режим оборотов устойчивого малого газа. При увеличении оборотов двигателя до максимальных, возможно попадание с воздушным потоком 1 посторонних предметов в воздухозаборник двигателя, особенно опасно попадание птиц при взлёте на малой высоте и посадке, что в большинстве случаев приводит к катастрофам самолётов. В предложенном двигателе, при максимальных оборотах двигателя, воздушный поток 1 имеет большую скорость движения, такую же скорость имеют посторонние предметы в потоке воздуха, продвигаясь, они ударяются в коническую металлическую сетку 16, отскакивая от неё, попадают в загрязнённый поток воздуха 23 и далее между внешним корпусом воздуховода 26 и внутренним корпусом воздуховода 27, воздух с посторонними предметами 28 поступает в корпус удлинительной трубы 30, проходит через регулируемо сопло 31, выходит за пределы двигателя, что обеспечивает безопасную работу двигателя при попадании посторонних предметов в двигатель. Дополнительный воздух с посторонними предметами 28 улучшит тягу двигателя при включении форсажа, так как поступает воздух с повышенным содержанием кислорода. Это имеет место в двухконтурных двигателях.

Предложенное техническое решение не известно из уровня техники по доступным источникам информации, из которого явным образом следует для специалиста двигателестроения, и может быть практически реализовано в серийном производстве по обычной технологии, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Турбореактивный двигатель, содержащий входное устройство, корпус двигателя, компрессор, кольцевую камеру сгорания, турбину, форсажную камеру, удлинительную трубу, регулируемое сопло, отличается тем, что воздух при поступлении в компрессор очищается конической металлической сеткой, загрязнённый поток воздуха, с посторонними предметами, поступает в удлинительную трубу двигателя, компрессор низкого давления вращается концами лопаток турбины низкого давления, которые жёстко закреплены с внутренней стороны конического корпуса компрессора низкого давления; лопатки компрессора низкого давления установлены на внешней стороне конического корпуса компрессора низкого давления; компрессор высокого давления вращается концами лопаток турбины высокого давления, которые жёстко закреплены с внутренней стороны конического корпуса компрессора низкого давления; лопатки компрессора высокого давления установлены на внешней стороне конического корпуса компрессора высокого давления.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано при создании реактивных двигателей, предназначенных для полета летательных аппаратов в атмосфере за счет реализации детонационного термодинамического цикла с высокой частотой повторений импульсов и самоподдержания процесса детонации топлива.

Стабилизатор пламени // 2700815

Стабилизатор пламени для форсажной камеры турбореактивного двигателя содержит стойку желобообразной формы, образующую полость, и тепловой экран, закрепленный в полости стойки. Стабилизатор пламени дополнительно содержит крепежную плиту, имеющую первую лапу, выполненную как единое целое с крепежной плитой , и вторую лапу, установленную с возможностью снятия на плите.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя // 2682220

Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя содержит корпус с установленным в нем теплозащитным экраном с образованием между ними канала охлаждения, диффузор, фронтовое устройство. Диффузор образован корпусом камеры и затурбинным коком.

Турбореактивный двигатель и способ его работы // 2674172

Изобретения относятся к турбореактивному двигателю и способу его работы. Одновальный двухконтурный турбореактивный двигатель содержит компрессор, турбину, основную непрерывно-детонационную камеру сгорания с каналами подачи топлива, топливными форсунками и инициатором детонации, газодинамический успокоитель, сопловой аппарат и турбину.

Способ работы форсажного комплекса турбореактивного двигателя (трд) и форсажный комплекс, работающий этим способом (варианты), способ работы трд и трд, работающий этим способом // 2666835

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. В способе работы ТРД перевод форсажного комплекса в режим промежуточного и полного форсажа производят перемещением РУД САУиР из углового положения αруд2 последовательно в угловые диапазоны αpyд3-5 и производят последовательное автоматическое включение конструктивно спаренных коллекторов «второй-третий» и «первый-четвертый» в порядке «второй-третий-первый-четвертый», наращивая тягу промежуточных форсированных режимов последовательным увеличением интенсивности подачи форсажного топлива.

Фронтовое устройство форсажной камеры сгорания газотурбинного двигателя // 2663965

Изобретение относится к области авиационных газотурбинных двигателей, а именно к форсажным камерам сгорания авиационных газотурбинных двигателей. Техническим результатом изобретения является снижение потерь полного давления за счет применения в качестве стабилизаторов пламени тел удобообтекаемой формы с организацией вдува струй воздуха с их поверхности на бесфорсажных режимах работы ГТД.

Способ работы форсажного комплекса турбореактивного двигателя (трд) и форсажный комплекс, работающий этим способом, способ работы насоса форсажного и насос форсажный, работающий этим способом, способ работы трд и трд, работающий этим способом // 2656525

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. В способе работы форсажного комплекса ТРД запуск форсажа производят по командам САУиР с подачей топлива в пусковой коллектор ФК непосредственно от HP через пусковой узел НФ и далее по топливному тракту, включая участок тракта РСФ, которым выполняют требуемое в режиме запуска форсажа дозирование подачи топлива в пусковой коллектор розжига ФК и управляют требуемым изменением критического сечения площади реактивного сопла.

Форсажная камера сгорания турбореактивного двигателя // 2642712

Форсажная камера сгорания турбореактивного двигателя содержит корпус, подключенный к турбине, сопло, топливные или топливно-воздушные коллекторы, к которым подключены форсунки с распылителями. Форсунки с распылителями снабжены микрозавихрителями.

Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя // 2641191

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к форсажным камерам авиационных турбореактивных двухконтурных двигателей со смешением потоков. Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя содержит корпус, смеситель, фронтовое устройство с распылителями форсажного топлива, стабилизаторами пламени.

Способ форсирования двухконтурного турбореактивного двигателя // 2578941

Способ форсирования двухконтурного турбореактивного двигателя, заключающийся в подаче в основную камеру сгорания форсажного топлива. Коллектор форсажного топлива расположен в зоне вторичного воздуха основной камеры сгорания.

Способ нагнетания содержащего наполнитель шликера в волокнистую структуру // 2764203

Изобретение относится к способу изготовления детали из композитного материала. Способ включает следующие этапы: нагнетание внутрь волокнистой структуры шликера, содержащего, по меньшей мере, порошок из огнеупорных керамических частиц или из частиц огнеупорного керамического предшественника в виде взвеси в жидкой фазе; затем фильтрацию жидкой фазы шликера и задержание порошка из огнеупорных керамических частиц или частиц огнеупорного керамического предшественника внутри указанной структуры для получения предварительно отформованной волокнистой заготовки с наполнением из огнеупорных керамических частиц или частиц из огнеупорного керамического предшественника после уплотнения волокнистой структуры путём обработки огнеупорных керамических частиц в волокнистой структуре для формирования огнеупорной матрицы в этой структуре.