ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2000 года по МПК F02C5/04 

Изобретение относится к энергомашиностроению, касается усовершенствования турбореактивных двигателей и может использоваться в авиации и на транспорте.

Наиболее близким к изобретению является турбореактивный двигатель, содержащий статор, размещенные в нем полый вал, компрессор, газовую турбину с камерами внутреннего сгорания, установленную перед компрессором, систему питания турбины, включающую каналы подачи топлива и сжатого воздуха, выхлопные патрубки и искровые контакты (US 2592938 A, H. кл. 60-201, опубл. 15.04.1952, 5 л.).

Однако данный двигатель имеет сравнительно невысокий КПД.

Задачей изобретения является повышение КПД и обеспечение возможности использования экологически чистого топлива.

Поставленная задача достигается за счет того, что в двигателе, содержащем статор, размещенные в нем полый вал, компрессор, газовую турбину с камерами внутреннего сгорания, установленную перед компрессором, систему питания турбины, включающую каналы для подачи топлива и сжатого воздуха, выхлопные патрубки и искровые контакты, выхлопные патрубки снабжены клапанами с возможностью регулирования и установлены неподвижно на статоре с шагом, равным угловому шагу камер внутреннего сгорания, искровые контакты установлены на местах стыков камер внутреннего сгорания с выхлопными патрубками, а система питания турбины снабжена инжектором и баллоном для метана.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен описываемый турбореактивный двигатель, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Турбореактивный двигатель содержит статор 14, размещенные в нем полый вал 1, компрессор 2, газовую турбину 3 с камерами 4 внутреннего сгорания, установленную перед компрессором 2, систему питания турбины, включающую каналы 5 для подачи топлива и сжатого воздуха, выхлопные патрубки 6, выводящие отработанные газы из камер 4 турбины 3 в полость второго контура 7, и искровые контакты (условно не показаны). Выхлопные патрубки 6 снабжены клапанами 8 с системой регулирования (условно не показана) и установлены неподвижно на статоре 14 с шагом, равным угловому шагу камер 4 сгорания. Искровые контакты установлены на местах стыков камер 4 с выхлопными патрубками 6, а система питания турбины 3 снабжена баллоном 11 для метана и инжектором 10, подключенным к баллону 11 и компрессору 12, а каналом 9 подачи сжатого воздуха - к камерам 4 сгорания.

Двигатель работает следующим образом.

Пусковой режим: через систему автоматического регулирования (условно не показана) открывается автоматический клапан у баллона 11 для сжатого метана, в результате метан по каналу 5 попадает в камеры 4 газовой турбины. По каналу 9 в камеры 4 поступает сжатый воздух в необходимых пропорциях к метану для обеспечения горения. Электрическим приводом (условно не показан) вал 1 приводится во вращение, при этом совмещаются искровые контакты камер 4 с контактами на статоре 14 турбины 3. При взаимодействии контактов происходит искрение и в камерах 4 воспламеняется горючая смесь, что сопровождается хлопками, создающими реактивную силу, приводящую во вращение вал 1 двигателя. Вал 1 приводит во вращение ротор компрессора 2, который подает сжатый воздух в камеры 4 сгорания двигателя. Через форсунки (условно не показаны) в камеры 4 распыляется керосин, в результате происходит воспламенение смеси воздуха с аэрозолью керосина.

Рабочий режим: при достижении рабочих оборотов компрессора 2 подача метана прекращается и в камеры 4 начинают подавать керосин через инжектор 10. При работе на керосине двигатель набирает режимные обороты. При этом клапанами 8 регулируется режим горения в камерах 4 и оптимизируется скорость истечения газов в патрубках 6, что обеспечивает увеличение реактивной силы.

Описанные усовершенствования обеспечивают повышение КПД и возможность использования экологически чистого топлива.

Изобретение предназначено для использования в энергомашиностроении, в авиации и на транспорте. Двигатель содержит статор, размещенные в нем полый вал, компрессор, установленную перед ним газовую турбину с камерами сгорания, систему питания, включающую каналы для подачи топлива и сжатого воздуха, выхлопные патрубки и искровые контакты. Причем выхлопные патрубки снабжены клапанами и установлены на статоре с шагом, равным угловому шагу камер сгорания, искровые контакты установлены на местах стыков камер внутреннего сгорания с выхлопными патрубками, а система питания снабжена инжектором и баллоном для метана. Изобретение обеспечивает повышение КПД. 2 ил.

Турбореактивный двигатель, содержащий статор, размещенные в нем полый вал, компрессор, газовую турбину с камерами внутреннего сгорания, установленную перед компрессором, систему питания турбины, включающую каналы для подачи топлива и сжатого воздуха, выхлопные патрубки и искровые контакты, отличающийся тем, что выхлопные патрубки снабжены клапанами с возможностью регулирования и установлены неподвижно на статоре с шагом, равным угловому шагу камер внутреннего сгорания, искровые контакты установлены на местах стыков камер внутреннего сгорания с выхлопными патрубками, а система питания турбины снабжена инжектором и баллоном для метана.