Форсажная камера воздушно-реактивного двигателя

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, в частности, к фронтовым устройствам форсажных камер воздушно-реактивных двигателей. В форсажной камере воздушно-реактивного двигателя, содержащей центральное тело, топливный коллектор с форсунками и выполненные с возможностью перемещения стабилизаторы пламени, согласно полезной модели, форсунки топливного коллектора также выполнены с возможностью перемещения. Полезная модель позволяет повысить топливную экономичность двигателя путем снижения газодинамических потерь в проточном тракте форсажной камеры на бесфорсажном режиме работы двигателя и повысить надежность работы двигателя путем увеличения ресурса работы форсунок.

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, в частности, к фронтовым устройствам форсажных камер воздушно-реактивных двигателей.

Известна форсажная камера газотурбинного двигателя, содержащая центральное тело, топливный коллектор с форсунками и стабилизаторы пламени (см. патент RU №2218471, Кл. F 03 K 3/10, опубл. 10.12.03).

Недостаток известной форсажной камеры заключается в том, что топливный коллектор с форсунками и стабилизаторы пламени расположены в проточном тракте форсажной камеры, что приводит к значительным газодинамическим потерям на бесфорсажном (крейсерском) режиме работы.

Известна форсажная камера воздушно-реактивного двигателя, содержащая центральное тело, топливный коллектор с форсунками и стабилизаторы пламени, равномерно расположенные по окружности в потоке газов проточного тракта с возможностью их поворота вдоль оси камеры при помощи приводного механизма, выполненного в виде гидроцилиндра (см. патент RU №2208204, Кл. F 23 R 3/22, опубл. 10.07.2003).

Для уменьшения газодинамических потерь (аэродинамического сопротивления) стабилизаторы пламени на бесфорсажном режиме поворачиваются при помощи приводного механизма вдоль продольной оси двигателя и размещаются (укладываются) на боковой поверхности камеры. Однако, топливный коллектор с форсунками остается в проточном тракте форсажной камеры, что не позволяет снизить газодинамические потери на бесфорсажном (крейсерском) режиме работы.

Технический результат - повышение топливной экономичности двигателя путем снижения газодинамических потерь в проточном тракте форсажной камеры на бесфорсажном режиме работы двигателя и повышение надежности работы двигателя путем увеличения ресурса работы форсунок.

Указанный технический результат достигается тем, что в форсажной камере воздушно-реактивного двигателя, содержащей центральное тело, топливный коллектор с форсунками и выполненные с возможностью перемещения стабилизаторы пламени, согласно полезной модели, форсунки топливного коллектора также выполнены с возможностью перемещения.

Топливный коллектор с форсунками и стабилизаторы пламени могут быть выполнены с возможностью перемещения при помощи приводного механизма, что позволяет перемещать топливный коллектор с форсунками и стабилизаторы пламени в рабочее положение.

Приводной механизм может быть выполнен отдельным для топливного коллектора с форсунками и стабилизаторов пламени. Такое выполнение определяется конструкцией и компоновкой двигателя.

Приводной механизм может быть соединен с системой подачи топлива в форсажную камеру, что позволяет перемещать топливные коллекторы с форсунками и стабилизаторы пламени при повышении рабочего давления в топливных магистралях.

Топливный коллектор с форсунками может быть соединен с системой подачи топлива в форсажную камеру, что позволяет без дополнительной системы управления приводами перемещать топливный коллектор с форсунками.

На фиг.1 схематично изображена форсажная камера на форсажном режиме (продольный разрез);

на фиг.2 - вид А фиг.1;

на фиг.3 - форсажная камера на бесфорсажном режиме (продольный разрез);

на фиг.4 - вид Б фиг.3;

на фиг.5 - форсажная камера с приводным механизмом, соединенным с системой подачи топлива в форсажную камеру (продольный разрез);

на фиг.6 - форсажная камера, в которой топливный коллектор с форсунками соединен с системой подачи топлива в форсажную камеру (продольный разрез).

Форсажная камера содержит корпус 1, расположенные в проточном тракте камеры центральное тело 2 с окном 3, имеющие возможность перемещения топливные коллекторы 4 с форсунками 5, имеющие возможность перемещения стабилизаторы 6 пламени, приводные механизмы 7 топливного коллектора 4 с форсунками 5 и приводные механизмы 8 стабилизаторов 6 пламени. Приводные механизмы 7 расположены на наружной поверхности корпуса 1 форсажной камеры, а приводные механизмы 8 размещены в центральном теле 2, что позволяет рационально использовать объем форсажной камеры и уменьшить ее габариты. На фиг.1, 3, 5, 6 изображены турбина 9 и сопло 10. На фиг.5, 6 -система 11 топливоподачи.

Воздушно-реактивный двигатель с данной форсажной камерой работает следующим образом.

При работе двигателя на форсажных режимах (фиг.1) форсажная камера работает обычным образом. Топливные коллекторы 4 с форсунками 5 и стабилизаторы 6 пламени расположены в проточном тракте форсажной камеры и удерживаются приводными механизмами 7 и 8. Сопло 10 имеет наибольшее раскрытие на форсажном режиме, то есть на этом режиме увеличены критическое и выходное сечения.

Для работы двигателя на бесфорсажных режимах топливные коллекторы 4 с форсунками 5 поворачиваются посредством приводных

механизмов 7 и размещаются на боковой поверхности корпуса 1 форсажной камеры (см. фиг.3). Перемещения (передвижения) стабилизаторов 6 пламени и коллекторов 4 с форсунками 5 показаны стрелками на фиг.1.

Стабилизаторы 6 пламени, например, посредством приводных механизмов 8 перемещаются (передвигаются) из проточного тракта форсажной камеры и складываются (убираются) в центральном теле 2 (см. фиг.3). На фиг.4 показаны стабилизаторы 6 пламени в сложенном виде. Приводные механизмы 7 и 8 удерживают коллектор 4 с форсунками 5 и стабилизаторы 6 в сложенном положении.

Перемещение коллекторов 4 с форсунками 5 и стабилизаторов 6 пламени для работы на форсажном режиме происходит в обратном порядке. Это перемещение показано стрелками на фиг.3.

Приводные механизмы 7 и 8 могут быть соединены с системой 11 подачи топлива в форсажную камеру (см. фиг.3), что позволяет автоматически выдвигать топливные коллекторы 4 с форсунками 5 и стабилизаторы 6 пламени при повышении рабочего давления в топливных магистралях.

Топливный коллектор 4 с форсунками 5 может быть соединен с системой подачи топлива в форсажную камеру (см. фиг.6), т.е. топливный коллектор 4 с форсунками 5 может перемещаться в рабочее положение, например, за счет реакции струи истекающего топлива.

При сравнении фиг.2 и фиг.З видно, как освобождается газовый тракт форсажной камеры при складывании (убирании) топливных коллекторов 4 с форсунками 5 и стабилизаторов 6 пламени.

В данном примере, приводные механизмы 7 и 8 выполнены с исполнительными гидро- или пневмоцилиндрами одностороннего или двустороннего действия.

Приводные механизмы могут быть пневматическими, гидравлическими или электрическими, т.е. известными из уровня техники.

Приводные механизмы для топливного коллектора с форсунками и стабилизаторов пламени могут быть отдельными, как в данном случае, однако, возможно выполнение общего приводного механизма.

Конструктивное выполнение приводных механизмов 7 и 8 может быть как одинаковым, так и различным.

В данном случае стабилизаторы 6 пламени складываются в центральное тело 2 через окно 3, выполненное на торцевой поверхности центрального тела 2. Однако, окно может быть выполнено на боковой стенке центрального тела 2. Окон может быть несколько. Их количество зависит от количества топливных коллекторов. Окна могут быть выполнены на торцевой поверхности центрального тела и/или на боковых стенках центрального тела.

Как варианты конструктивного исполнения, стабилизаторы пламени и /или топливные коллекторы с форсунками могут выполнены с возможностью размещения в центральном теле и /или на боковой поверхности форсажной камеры на бесфорсажных режимах. При любом варианте выполнения уменьшается загромождение проточной части камеры на бесфорсажном режиме.

1. Форсажная камера воздушно-реактивного двигателя, содержащая центральное тело, топливный коллектор с форсунками и выполненные с возможностью перемещения стабилизаторы пламени, отличающаяся тем, что форсунки топливного коллектора также выполнены с возможностью перемещения.

2. Форсажная камера по п.1, отличающаяся тем, что топливный коллектор с форсунками и стабилизаторы пламени выполнены с возможностью перемещения при помощи приводного механизма.

3. Форсажная камера по п.2, отличающаяся тем, что приводной механизм выполнен отдельным для топливного коллектора с форсунками и стабилизаторов пламени.

4. Форсажная камера по п.2, отличающаяся тем, что приводной механизм соединен с системой подачи топлива в форсажную камеру.

5. Форсажная камера по п.1, отличающаяся тем, что топливный коллектор с форсунками соединен с системой подачи топлива в форсажную камеру.