Эжекторный увеличитель тяги турбореактивного двигателя

 

(19)RU(11)1093062(13)C(51)  МПК ⁵    _{F02K1/36, F04F5/16}Статус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ЭЖЕКТОРНЫЙ УВЕЛИЧИТЕЛЬ ТЯГИ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к эжекторным реактивным системам, в частности, к эжекторным увеличителям тяги турбореактивных двигателей, используемым как подъемные устройства в силовых установках самолетов вертикального взлета и посадки. Известен эжекторный увеличитель тяги, содержащий входное устройство, камеру смешения и установленные на стенках входного устройства активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смешения и меридиональной плоскости. Однако из-за больших значений углов расположения сопл к оси камеры смешения и меридиональной плоскости известный эжекторный увеличитель тяги характеризуется повышенным уровнем потерь импульса и гидравлических потерь, вызванных взаимодействием активных струй со стенками камеры смешения. Известен также эжекторный увеличитель тяги турбореактивного двигателя, являющийся ближайшим техническим решением к описываемому и содержащий патрубок подвода пассивной среды, камеру смешения, диффузор и установленные на стенках патрубка активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смещения и меридиональной плоскости. Однако этот эжекторный увеличитель тяги характеризуется относительно невысоким значением коэффициента эжекции, поскольку угол раскрытия диффузора, оптимальный по тяге, отличается от угла раскрытия, оптимального по коэффициенту эжекции. Цель изобретения является повышение коэффициента эжекции. Указанная цель достигается тем, что у эжекторного увеличителя тяги турбореактивного двигателя, содержащего патрубок подвода пассивной среды, камеру смешения, диффузор и установленные на стенках патрубка активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смешения и меридиональной плоскости, углы расположения сопл к оси камеры смешения и меридиональной плоскости равны соответственно 18-22^о и 12-18^о, угол раскрытия диффузора 10-14^о, а камера смешения и диффузор имеют общую длину, составляющую 3-4 диаметра камеры смешения. На фиг. 1 представлен эжекторный увеличитель тяги , продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости относительной тяги Φ от угла γ расположения активных сопл к оси камеры смешения; на фиг. 4 - относительная тяга Φ (отнесенная к тяге идеального сопла при изоэнтропическом истечении) в зависимости от угла γ расположения активных сопл к меридиональной плоскости при значении угла γ =20^о; на фиг. 5 - относительная тяга Φ в зависимости от угла Θ раскрытия диффузора, длина которого составляет 1,7 диаметра D камеры смешения, при значениях углов γ =20^о, ϕ = 15^о и различных значениях длины L_k камеры смешения (кривая I-L_k=0,7D, кривая 2-L_k=2,3D и кривая 3-L_k=3,7D). Электронный увеличитель тяги турбореактивного двигателя содержит патрубок 1 подвода пассивной среды, камеру 2 смешения, диффузор 3 и установленные на стенках патрубка активные сопла 4, расположенные под углами к оси камеры 2 смешения и меридиональной плоскости. Углы расположения сопл 4 к оси камеры 2 смешения и меридиональной плоскости равны соответственно γ = 18-22^о и ϕ= 12-18^о, угол раскрытия диффузора 3 Θ =10-14^о, а камера 2 смешения и диффузор 3 имеют общую длину, составляющую 3-4 диаметра D камеры 2 смешения. Диапазоны изменения углов γ, ϕ Θ и общей длины камеры 2 смешения и диффузора 3 выбраны оптимальными из условия получения максимального увеличения тяги турбореактивного двигателя (см. фиг. 3, 4 и 5). Эжекторный увеличить тяги имеет патрубки 5 для подвода активной среды. Эжекторный увеличитель тяги работает следующим образом. Активный газ, например, от второго контура турбореактивного двухконтурного двигателя по патрубкам 5 подводится в активные сопла 4, выдувается в камеру 2 смешения под углом γ к ее оси и углом γ к меридиональной плоскости, смешивается с эжектируемым атмосферным воздухом, поступающим через патрубок 1, и вытекает в виде смеси из диффузора 3 в атмосферу. Оптимальность выбранных диапазонов изменения углов, обеспечивающих повышение коэффициента эжекции, подтверждается представленными на фиг. 3, 4 и 5 графиками зависимостей относительной тяги Φ от величины этих углов. Такое выполнение эжекторного увеличителя тяги позволяет повысить коэффициент эжекции и увеличить тем самым приблизительно в 1,5 раза тягу турбореактивного двигателя.

Формула изобретения

ЭЖЕКТОРНЫЙ УВЕЛИЧИТЕЛЬ ТЯГИ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий патрубок подвода пассивной среды, камеру смешения, диффузор и установленные на стенках патрубка активные сопла, расположенные под углами к оси камеры смешения и меридиональной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента эжекции, углы расположения сопл к оси камеры смешения и меридиональной плоскости равны соответственно 18 - 22^o и 12 - 18^o, угол раскрытия диффузора 10 - 14^o, а камера смешения и диффузор имеют общую длину, составляющую 3 - 4 диаметра камеры смешения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A 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: 11-2002

Извещение опубликовано: 20.04.2002        

---