Комбинированное пульсирующее выходное устройство турбореактивного двухконтурного двигателя

Авторы патента:

F02K7/02 - пульсирующие воздушно-реактивные двигатели

F02C7/00 - Конструктивные элементы, узлы, детали или вспомогательные приспособления, не отнесенные к группам F02C 1/00-F02C 6/00 или представляющие интерес независимо от них; воздухозаборники реактивных двигательных установок (управление F02C 9/00)

Владельцы патента RU 2780910:

Общество с ограниченной ответственностью "Пульсирующие детонационные технологии" (RU)

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для создания реактивной тяги на летательных аппаратах, так и на стационарных энергетических установках. Комбинированное пульсирующее выходное устройство турбореактивного двухконтурного газотурбинного двигателя с раздельными внешним и внутренним контурами содержит во внутреннем контуре суживающееся звуковое сопло, а во внешнем контуре в области выходного сечения с зазором между внешней и внутренней стенками внешнего контура - двухмерный газодинамический резонатор, выполненный в виде кольцевого элемента с резонаторной полостью, тяговая стенка которой выполнена в форме рассеченного в поперечном сечении тора, при этом на наружной и внутренней стенках наружного контура сформированы кольцевые выступы, образующие кольцевой зазор с соответствующими внешней и внутренней кромками резонаторной полости двухмерного газодинамического резонатора. Изобретение обеспечивает повышение величины тяги при сохранении массы и габаритов ТРДД. 3 ил.

Известна конструкция турбореактивного двухконтурного двигателя (SU 117179 от 01.01.1958 г.) в котором воздух разделен на два потока: внутренний, проходящий через вентилятор и газовую турбину, и наружный, проходящий только через вентилятор, который вращается турбиной, расположенной во внутреннем контуре. Истечение реактивной струи может проходить как через два раздельных сопла, либо газовые потоки за турбиной смешиваются в специальной камере смешения и вытекают в атмосферу через одно общее сопло.

Недостатком является то, что увеличение тяги ТРДД, с сохранением тягово-экономических характеристик, приводит к увеличению габаритно-массовых характеристик двигателя.

Техническая проблема решаемая заявленным изобретением заключается в повышении эффективности.

Технический результат заключается в повышении величины тяги при сохранении массы и габаритов ТРДД.

Указанный технический результат достигается в комбинированном пульсирующем выходном устройстве турбореактивного двухконтурного газотурбинного двигателя с раздельными внешним и внутренним контурами, содержащем во внутреннем контуре суживающееся звуковое сопло, а во внешнем контуре, в области выходного сечения с зазором между внешней и внутренней стенками внешнего контура, двухмерный газодинамический резонатор, выполненный в виде кольцевого элемента с резонаторной полостью, тяговая стенка которой выполнена в форме рассеченного в поперечном сечении тора, при этом на наружной и внутренней стенках наружного контура сформированы кольцевые выступы, образующие кольцевой зазор с соответствующими внешней и внутренней кромкой резонаторной полости двухмерного газодинамического резонатора.

Заявленное изобретение поясняется на графических материалах, где:

на фигуре 1 изображена схема выходного устройства ТРДД без смешения потоков (потоки А во внешнем контуре и Б во внутреннем), которые истекают из раздельных сопел. Поток А истекает через кольцевое сопло двухмерного газодинамического резонатора (2). Поток Б истекает и суживающегося звукового сопла (1);

на фигуре 2 изображено выходное устройство ТРДД без смешения потоков с наружным кольцевым соплом и кольцевым двухмерным газодинамическим резонатором (ГДР) (2) и звуковым суживающимся соплом (1) (вид сзади);

на фигуре 3 изображена схема установки двухмерного ГДР во внешнем контуре ТРДД без смешения потоков. ГДР располагается близко к срезу внешней стенки корпуса внешнего контура. По окружности корпуса устанавливаются внутреннее и внешнее кольца (3), которые совместно с торцевыми стенками двухмерного ГДР формируют верхнюю I и нижнюю II щели кольцевого сопла.

Комбинированное пульсирующее выходное устройство (КПВУ) применяется для двигателей имеющих второй контур без камеры смешения и применяемых в составе силовых установок дозвуковых летательных аппаратов.

КПВУ представляет собой выходное устройство двухконтурного газотурбинного двигателя без камеры смешения. Во внутреннем контуре используется стандартное суживающееся звуковое сопло (1). Во внешнем контуре двигателя, между его внутренней и внешней стенками, установлен двухмерный ГДР (2). Газодинамический резонатор имеет форму желоба, представляющего собой рассеченный в поперечном сечении тор, и установлен так, чтобы торец желоба находился на срезе внешнего контура выходного устройства (фигура 1). Изменением расстояния между кольцами и торцами резонатора регулируется площадь кольцевого сопла, которая определяет расход рабочего тела через внешний контур.

Двухмерный ГДР устанавливается на срезе кольцевого сопла внешнего контура ТРДД без смешения потоков (фиг. 3). Кольцевые стенки 3 и торцевые стенки двухмерного ГДР формируют верхнюю I и нижнюю II щели кольцевого сопла. Газовый поток из щелей кольцевого сопла истекает перпендикулярно оси двигателя и при соударении организуется процесс незатухающей пульсации давления в потоке. В пульсирующем потоке происходит дополнительное сжатие газового потока, при этом скорость истечения реактивной струи из кольцевого сопла увеличивается и повышает величину тяги на 10-15%.

Использование двухмерного ГДР позволит без увеличения массы и габаритов ТРДД, улучшить его удельные параметры и тягово-экономические характеристики на 10-15%.

Комбинированное пульсирующее выходное устройство турбореактивного двухконтурного двигателя с раздельными внешним и внутренним контурами, содержащее во внутреннем контуре суживающееся звуковое сопло, а во внешнем контуре в области выходного сечения с зазором между внешней и внутренней стенками наружного контура - двухмерный газодинамический резонатор, выполненный в виде кольцевого элемента с резонаторной полостью, тяговая стенка которой выполнена в форме рассеченного в поперечном сечении тора, при этом на наружной и внутренней стенках внешнего контура сформированы кольцевые выступы, образующие кольцевой зазор с соответствующими наружной и внутренней кромками резонаторной полости двухмерного газодинамического резонатора.

Изобретение относится к военной технике, в частности к воздушно-реактивным двигателям летательных аппаратов и может быть использовано в качестве двигателей ракет или беспилотных летательных аппаратов. Форсирование двухконтурного эжекторного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ЭДПуВРД) заключается в ускорении процесса горения за счет предварительной реализации механизма пиролиза исходного рабочего топлива бензина в пропан, бутан, этилен и метан и далее с образованием из них ацетилена.

Импульсная камера сгорания для космического двигателя // 2750245

Изобретение относится к двигателестроению, а точнее к импульсному ракетному двигателю. Импульсная камера сгорания космического ракетного двигателя, содержащая впускной обратный клапан фронтового устройства для порционного ввода окислителя, завихритель, свечу зажигания, импульсную топливную форсунку, выпускной обратный клапан, препятствующий истечению топливной смеси из камеры сгорания при заполнении ее топливной смесью и при начале горения, при этом выпускной обратный клапан установлен на выходе из камеры сгорания перед тяговым осесимметричным соплом Лаваля и содержит седло с профилированными проходами, тарелку со штоком и возвратную пружину, работает в полностью автоматическом режиме и позволяет предотвратить истечение топливной смеси в окружающее пространство и повысить степень добавочного повышения давления в процессе взрывного горения.

Способ работы детонационного ракетного двигателя // 2742319

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к способам работы детонационных ракетных двигателей. Способ заключается в том, что твердое горючее и твердый окислитель размещают в отдельных газогенераторах, осуществляют нагрев и газификацию твердого горючего и твердого окислителя при помощи соответствующих дополнительных зарядов твердого топлива с низкой скоростью горения.

Способ формирования и сжигания топливной смеси в камере детонационного горения ракетного двигателя // 2710740

Способ формирования и сжигания топливной смеси в камере детонационного горения ракетного двигателя включает подачу окислителя и топлива с распылением их в камере детонационного горения с образованием детонационных волн, перемещающихся навстречу движущимся потокам окислителя, топлива, и выброс продуктов сгорания.

Трансформируемый ракетно-воздушно-реактивный двигатель детонационного горения (варианты) // 2704503

Трансформируемый ракетно-воздушно-реактивный двигатель детонационного горения характеризуется тем, что включает в себя трансформируемое устройство формирования газогенераторной топливо-окислительной смеси, содержащее осесимметричный регулируемый воздухозаборник - смеситель - газогенератор, и систему подачи как минимум одного вида окислителя, а также содержащее воздушный компрессор с приводом от теплового двигателя с воздушным ресивером и системой подачи сжатого атмосферного воздуха в осесимметричный регулируемый воздухозаборник - смеситель - газогенератор, а также включает в себя маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения.

Широкодиапазонный воздушно-реактивный двигатель детонационного горения (варианты) // 2704431

Изобретение относится к области воздушно-реактивных двигателей детонационного горения, эффективно работающих в широком диапазоне - от нулевых до сверхзвуковых скоростей. Широкодиапазонный воздушно-реактивный двигатель детонационного горения включает в себя трансформируемое устройство подачи предварительно сжатого воздуха, содержащее осесимметричный трансформируемый воздухозаборник-смеситель широкого диапазона скоростей, центральное тело, имеющее возможность перемещения вдоль оси для изменения режимов работы от полного закрытия доступа воздуха на входе до частичного открытия на сверхзвуковых режимах и полного открытия на дозвуковых режимах работы.

Электроэнергетический детонационный турбоагрегат и универсальная парогазовая установка (варианты) // 2693353

Электроэнергетический детонационный турбоагрегат содержит синхронный генератор переменного тока, на выходном валу которого установлено как минимум одно реактивное турбинное колесо, по краям которого противоположно расположены как минимум два противоположно направленных маятниково-шиберных устройства реактивного детонационного горения.

Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель // 2692171

Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель содержит камеру сгорания, сопловой блок, канал подачи кислорода и канал подачи водорода, камеру распределения кислорода, камеру распределения водорода, камеру вихревой закрутки кислорода, камеру вихревой закрутки водорода. Кислород из камеры вихревой закрутки кислорода поступает в камеру сгорания по коническому каналу, который соединяет камеру вихревой закрутки кислорода и камеру сгорания.

Стендовый жидкостный ракетный двигатель с непрерывной спиновой детонацией // 2674117

Изобретение относится к области испытаний, в частности стендовых испытаний режимов работы ЖРД, работающих в режиме непрерывной детонации на топливной смеси, состоящей из газообразного кислорода и керосина. Изобретение представляет собой стендовый ЖРД с кольцевой камерой детонационного горения, смесительной головкой, инициатором, реактивным соплом и измерительной аппаратурой.

Пульсирующий реактивный двигатель // 2672240

Пульсирующий реактивный двигатель содержит корпус, камеру сгорания с соплом, системы подачи компонентов в камеру сгорания и воспламенения топливной смеси. Камера сгорания имеет кольцевое поперечное сечение.

Электрический кабель // 2779859

Изобретение относится к области электрических кабелей для оснащения турбомашин. Предлагается электрический кабель для турбомашины, содержащий первый конец, подключенный к устройству (3), способному передавать электрический сигнал, и второй конец, подключенный к устройству обработки сигнала (4), согласно изобретению он содержит электрическую схему для фильтрации сигнала, причем упомянутая схема содержит по меньшей мере один электронный компонент, связанный с температурным рабочим порогом, и одно термически управляемое средство прерывания электрической цепи, соединенное последовательно или параллельно с упомянутым электронным компонентом, причем упомянутое средство электрического прерывания может переходить из разомкнутого состояния, в котором ток не может протекать через него, в замкнутое состояние, в котором ток может протекать через него, или обратно из замкнутого состояния в разомкнутое состояние, при температуре срабатывания ниже или равной температурному рабочему порогу упомянутого электронного компонента.