Изобретение касается способа увеличения взлетной мощности высотного поршневого авиадвигателя, оборудованного турбокомпрессором.
При обычной схеме наддува высотное регулирование турбокомпрес сора осуществляется методом перепуска части выхлопных газов непосредственно в атмосферу, поэтому на земле и на малых высотах турбокомпрессор работает почти вхолостую, используя лишь незначительную часть энергии отходяш,их газов двигателя.
Взлетная мош;ность двигателя в этом случае может быть увеличена лишь за счет повышения давления наддува, которое не может быть значительным по величине вследствие детонации, условий прочности и т. п.
В отличие от суш ествующих турбокомпрессоров предлагается турбокомпрессор с двухступенчатой газовой турбиной и двухступенчатым центробежным нагнетателем, причем ступени как турбины, так и нагнетателя могут работать и параллельно, и последовательно.
На чертеже изображена схема предлагаемого турбокомпрессора.
Двухступенчатая газовая турбина со ступенями 1 к 2 приводит во вращение двухступенчатый нагнетатель со ступенями 3 и 4. Роторы турбины и нагнетателя смонтированы на одном валу 5. Часть мощности, развиваемой турбиной, может быть передана с вала 5 при помощи шестерен 6 и 7 и гидромуфты 8 на вал винта двигателя.
Из первой ступени 5 нагнетателя воздух может поступать через направляющий аппарат 9 во вторую ступень 4 или через выходной патрубок 10 частично отбираться непосредственно в цилиндры двигателя.
Из второй ступени 4 нагнетателя воздух поступает через патрубок 12 в камеру сгорания 13, в которой производится сжигание дополнительного количества топлива, а продукты сгорания из этой камеры поступают в первую ступень / турбины.
№ 79692- 2 -
Выхлопные газы из двигателя поступают по патрубку 14 в первую ступень / турбины, или по патрубку 15 во вторую ступень 2 турбины
При работе на земле дроссель 16 первой ступени нагнетателя дроссель 7 второй ступени нагнетателя и дроссель 18 второй ступени турбины открыты, а дроссель 19 второй ступени нагнетателя и дроссель 20 первой ступени турбины закрыты.
Воздух для наддува отбирается за первой ступенью нагнетателя, и выхлопные газы двигателя подводятся ко второй ступени турбины. Основная масса воздуха проходит через обе ступени нагнетателя, камеру сгорания 13 и через обе ступени турбины. Мощность, развиваемая турбиной в этом случае значительно больше, чем требуется для наддува.
Избыточная мощность турбины передается с вала 5 на вал винта двигателя; таким образом, турбокомпрессор выполняет роль вспомогательного турбовинтового двигателя, работающего параллельно с порщневым двигателем на общий винт.
На высотах, выше расчетной, дроссели 16, 17 и 18 закрыты, а дроссели 19 и 20 открыты. Турбокомпрессор в этом случае работает по обычной схеме и вся мощность его расходуется на наддув поршневого двигателя.
Предмет изобретения
Способ работы турбокомпрессора с двухступенчатой газовой турбиной и двухступенчатым компрессором, предназначенного для наддува, снабженного приводным центробежным нагнетателем высокого порщневого авиационного двигателя, или для передачи мощности турбины навал двигателя или винта, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности, передаваемой на винт при взлете, воздух, сжатый в первой ступени компрессора, разделяется на две части, из которых первая направляется через приводной центробежный н гнетатель и цилиндры двигателя, а выхлопные газы расширяются во второй ступени турбины; вторая часть направляется во вторую ступень компрессора и далее в камеру сгорания турбины.
