турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом
Классы МПК: | F02K3/02 в которых часть рабочего тела минует турбину и камеру сгорания |
Автор(ы): | Письменный В.Л. |
Патентообладатель(и): | Письменный Владимир Леонидович |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-03-19 публикация патента:
27.03.2003 |
Турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом содержит входное устройство, компрессор, турбину, основную камеру сгорания, расположенную между компрессором и турбиной, выходное устройство, газовый эжектор. Канал высокого давления газового эжектора закольцован через камеру смешения, диффузор и компрессор, а канал низкого давления с одной стороны соединен с атмосферой, а с другой стороны - с компрессором через камеру смешения и диффузор. Степень повышения давления в компрессоре составляет величину
к =4
8, а коэффициент отбора воздуха за компрессором - величину Kотб=0,15
0,25 расхода воздуха через компрессор. Изобретение позволяет повысить тягу турбореактивного двигателя. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201020/960.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
Формула изобретения
1. Турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, содержащий входное устройство, компрессор, турбину, основную камеру сгорания, расположенную между компрессором и турбиной, выходное устройство, газовый эжектор, канал высокого давления которого закольцован через камеру смешения, диффузор и компрессор, а канал низкого давления с одной стороны соединен с атмосферой через входное устройство, а с другой стороны - с компрессором через камеру смешения и диффузор, отличающийся тем, что степень повышения давления в компрессоре составляет величину![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201020/960.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к авиадвигателестроению. Известная газотурбинная установка, содержащая газовый эжектор, канал высокого давления которого закольцован через камеру смешения, и компрессор низкого давления (Авторское свидетельство СССР 181449, МПК F 02 С 3/32, 1966 г.). Известен турбореактивный двигатель, имеющий эжектор дожатия воздуха, расположенный между компрессором и турбиной (Патент RU 2066777, МПК 7 F 02 К 3/08, 1996 г.). Двигатель из-за недостаточной лобовой тяги не может (без использования форсажной камеры) применяться на сверхзвуковых скоростях полета. Газотурбинная установка не создает реактивной силы. Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение тяги турбореактивного двигателя. На сверхзвуковых скоростях полета сопротивление летательного аппарата растет быстрее, чем тяга турбореактивных двигателей. Для увеличения тяги турбореактивные двигатели формируют, сжигая топливо за турбиной, что существенно ухудшает их экономичность. Увеличить тягу турбореактивного двигателя, не ухудшая его экономичности, можно дополнительным (независимо от скоростного напора) увеличением расхода воздуха через двигатель. Поставленная задача решается за счет того, что в турбореактивном двигателе с эжекторным наддувом, содержащим входное устройство, компрессор, турбину, основную камеру сгорания, расположенную между компрессором и турбиной, выходное устройство (сверхзвуковое сопло), газовый эжектор, канал высокого давления которого закольцован через камеру смешения, диффузор и компрессор, а канал низкого давления с одной стороны соединен с атмосферой, а с другой стороны с компрессором через камеру смешения и диффузор, согласно изобретению степень повышения давления в компрессоре составляет величину![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201020/960.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201020/960.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
на фиг. 2 изображены высотно-скоростные характеристики турбореактивных двигателей. Турбореактивный двигатель состоит из входного устройства 1, звукового газового эжектора 2, цилиндрической камеры смешения 3, диффузора 4, компрессора 5, ленты перепуска 6 (перекрывное устройство), основной камеры сгорания 7, турбины 8 реактивного сопла (выходного устройства) 9. При этом канал высокого давления газового эжектора 2 закольцован через камеру смешения 3, диффузор 4 и компрессор 5, а канал низкого давления с одной стороны соединен с атмосферой через входное устройство 1, а с другой стороны - с компрессором 5 через камеру смешения 3 и диффузор 4. Работа турбореактивного двигателя осуществляется следующим образом. Воздух из атмосферы через входное устройство 1 поступает в камеру смешения 3, где смешивается с высокоскоростным потоком, истекающим из канала высокого давления газового эжектора 2, и далее через диффузор 4 поступает в компрессор 5 для сжатия. Сжатый до заданного давления воздух делится на два потока. Первый поток поступает в основную камеру сгорания 7, куда одновременно через форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо. Образовавшийся в результате сгорания газ поступает на турбину 8, которая приводит во вращение компрессор 5. Выходящий из турбины газ расширяется в сверхзвуковом реактивном сопле 9 и истекает в атмосферу, создавая реактивную силу. Второй поток поступает в канал высокого давления газового эжектора 2 и далее через звуковое лепестковое сопло - в камеру смешения 3, где, как указывалось ранее, перемешивается с атмосферным воздухом, повышая его температуру и давление. По мере увеличения скорости полета доля второго потока уменьшается, что способствует повышению расхода воздуха через двигатель и увеличению тяги. При необходимости форсирования тяги двигателя лента перепуска 6 закрывается (при одновременном раскрытии соплового аппарата турбины 8) и весь воздух, проходящий через компрессор 5, поступает в реактивное сопло 9 двигателя. Степень форсирования турбореактивного двигателя с эжекторным наддувом (ТРДН) зависит от коэффициента отбора воздуха за компрессором 5 Котб=Gотб/Gв (где Gотб - расход отбираемого воздуха, Gв - расход воздуха через компрессор 5), расчетное значение которого составляет величину 0,15
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201518/2201518-2t.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201020/960.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201518/2201518-3t.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201518/2201518-4t.gif)
где Т*г - температура газа перед турбиной. На фиг. 2 показаны высотно-скоростные характеристики ТРДН с исходными данными, Ро= 10000 дан,
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201020/960.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
![турбореактивный двигатель с эжекторным наддувом, патент № 2201518](/images/patents/269/2201014/247.gif)
Класс F02K3/02 в которых часть рабочего тела минует турбину и камеру сгорания