Воздушно-реактивный двигатель

 

Использование: авиадвигателестроение. Сущность изобретения: компрессор выполнен в виде газоструйного вихревого эжектора, камера смешения 2 которого образована цилиндрическим насадком 4 воздухозаборного устройства и корпусомобечайкой 1 двигателя, внутри которой размещена кольцевая камера сгорания 7 (КС) с кольцевой решеткой тангенциальных сопел 5 на входе в камеру смешения. Поджатие и подвод воздуха в камеру сгорания осуществляется посредством радиально-осевого диффузора 6, размещенного на входе в осесимметричное сопло 8 с центральным телом 10 и спрямляющим аппаратом 9. Продукты сгорания из КС, поступающие через тангенциальные сопла 5 в камеру смешения создают устойчивый вихрь, который засасывает, подогревает и сжимает наружный воздух, часть которого поступает на вход в КС, а другая часть через спрямляющий аппарат покидает двигатель, создавая реактивную тягу. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! I ) (51)5 F 02 К 7/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4772460/06 (22) 22.12.89 (46) 15.07.93. Бюл. f4 26 (76) И,И.Борисенко (56) Патент США hb 3925981, кл. F 02 К7/02, опублик. 1975. (54) ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: авиадвигателестроение. Сущность. изобретения: компрессор выполнен в виде газаструйнаго вихревого эжектора, камера смешения 2 которого образована цилиндрическим насадкам 4 воздухозаборного устройства и корпусомобечайкай 1 двигателя, внутри которой раэИзобретение относится к воздушна-реактивным установкам, преимущественно двигателям, в основе непрерывного рабочего цикла которых используется индуцирование воздуха в двигатель с помощью эжектирования и рециркуляции части рабочего тела в полузамкнутом цикле.

Цель изобретения — повышение. КПД цикла, расширение диапазона режимов ра-.. боты, улучшения габаритна-мас цаых характеристик.

Устройство непрерывного цикла и, следовательно, имеет больший расход воздуха и тягу. Непрерывные циклы производительнее, тише в работе, компактнее, с меньшим весом. Известная мцогорежимность вихревых эжекторов, на основе цикла которых выполнен двигатель, сообщает и двигателю многорежимнасть в работе, ме(цена кольцевая камера сгорания 7 (КС) с кольцевой решеткой тан(енциальных сопел

5 на входе в камеру смешения. Поджатие и подвод воздуха в камеру сгорания осуществляется посредством радиально-осевого диффузара 6, размещенного на входе в осесимметричное сопла 8 с центральным телом

10 и спрямляющим аппаратом 9. Продукты сгорания из КС, поступающие через тангенциальныее сопла 5 в камеру смешения созда. ют устойчивый вихрь, который засасывает, йодогревает и сжимает наружный воздух, часть которого поступает на вход в КС, а другая часть через спрямляющий аппарат покидает двигатель, создавая реактивную тягу. 1 ил.

Повышение КПД цикла достигается несколькими факторами.

Так, всасывание по оси в разреженный центр вихря и плавная раскрутка холостого потока на смешивание —.уменьшает потери на всасывание. B прототипе всасывание О осуществляется с периферии к цент )у и цен- Q тробежная сила вихря создает противодавление всасыванию. Степень сжатия вихревых эжекторов выше, чем прямоструйных, на основе которых работает прототип и известно, что от степени сжатия экономичность зависит в решающей степени.

Иэ теории вихревых труб известно, что отвод газа из вращающегося вихря по центру и из периферии создает вихревой эффект Ранка, заключающийся в том, что на

Сжатие в диффуэор с периферии поступает газ с большей кйнетической энергией. А это повышает степень сжатия и КПД работы

1828512

Составитель И.Борисенко

Техред М.Моргентал Корректор 0,Кравцова

Редактор

Заказ 2368 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 диффузора, При этом уменьшается потребная часть газа, отбираемая в диффузор на сжатие и большая часть газа направляется в сопло для срабатывания в полезную работу, Компактность установки снижает гид. равлические потери на трение. Все факторы дополняют друг друга и существенно повышают КПД цикла, На чертеже изображена схема ВРД в . разрезе.

ВРД содержит обечайку 1, образующую камеру смешения 2, входное устройство, содержащее диафрагму 3 и трубу 4, смонтированную в диафрагме, решетка из активных сопел 5, смонтированных снаружи камеры смешения тангенциально на ее входе, радиально-осевой или радиальный, например безлопаточный (щелевой) диффузор 6; смонтированный снаружи камеры смешения 2 на ее выходе, камеру сгорания 7, выполненную в обечайках диффузора 6 снаружи камеры .смешения 2, и на входе в активные сопла 5.

Выходное сопло 8 содержит спрямляющий

annapat 9 на входе и, подвижное по оси, центральное тело 10.

Активные. сопла срабатывают высокотемпературный газ и высокоскоростными тангенциальными струями создается вихрь в камере смешения 2. Энергия импульса сопл аккумулируется в вихре. Внутри вихря создается разрежение и через трубу 4 воздух засасывается по оси внутрь двигателя.

Суммарный поток на выходе разделяется на две части: одна меньшая часть поступает в диффузор 6, сжимается и поступает в камеру сгорания 7, куда подается топливо и происходит процесс горения. Высокотемпера-. турный газ поступает в активные сопла 5, срабатывает подведенный. теплоперепад и за счет полученной энергии импульса в соплах 5 поддерживается вращение вихря.

Другая часть суммарного потока на выходе из камеры смешения 2 поступает в спрямляющий аппарат 9, раскручивается и выходит через сопло 8, Реактивная тяга создается в

10 спрямляющем аппарате 9 и в сопле 8. Центральное тело 10 перемещается по оси, изменяет критическое сечение сопла 8 для оптимальной работы на всех режимах.

Формула изобретения

Воздушно-реактивный двигатель, со. держащий входной безлопаточный радиально-осевой диффузор, кольцевую камеру сгорания, расположенную в обечайке двига20 теля, вихревую камеру смешения, выходное реактивное сопло с центральным телом и со спрямляющим аппаратом, перепускной канал для забора воздуха в камеру сгорания в сечении перед соплом, о т л и ч а ю щ и и -.

25 с я тем, что, с целью повышения КПД, расширения диапазона режимов работы, улучшения габаритно-массовых характеристик и регенеративного подогрева воздуха на входе в камеру сгорания, входной диффузор

30 снабжен цилиндрическим насадком, скрепленным с выходным сечением камеры сгоракия диафрагмой, на выходе из камеры сгорания и входе в камеру смешения тангенциально к оси установлены активные сопла, 35 а центральное тело сопла установлено по оси двигателя с возможностью перемещения.