Двухконтурный реактивный двигатель

Двухконтурный реактивный двигатель

Реферат

Изобретение может быть использовано в авиационной технике и энергетических установках любого типа.

Двухконтурные реактивные двигатели широко распространены в авиации и имеют разные конструктивные решения (см. энциклопедию "Авиация" под ред. Г.П.Свищева, М., 2001 г.). Они применяются на современных пассажирских и транспортных самолетах и имеют хорошие эксплуатационные характеристики. Одним из лучших отечественных двигателей является двухконтурный реактивный двигатель ПС-90А, который применяется на самолетах Ту-204 и Ил-96.

Однако на двухконтурных двигателях сложно решить проблемы совместного регулирования контуров и обеспечить режимы обратной тяги, которые необходимы для сокращения посадочной дистанции самолета.

Целью предлагаемого изобретения является схемное разделение двух контуров, обеспечение независимого регулирования при выполнении режимов прямой и обратной тяги.

Для этого вентилятор вторичного контура соединен с электродвигателем, который электрически соединен с электрогенератором, механически соединенным с коробкой агрегатов первичного контура, при этом управление оборотами роторов первичного и вторичного контуров осуществляется путем подачи топлива в камеру сгорания, тяга образуется за счет истечения струи смеси газов из обоих контуров, а реверс осуществляется путем изменения направления вращения вентилятора.

Предложение поясняется чертежом.

Двигатель состоит из воздухозаборника 1, поддерживающих лопаток 2, вентилятора вторичного контура 3, компрессора первичного контура 4, направляющих лопаток 5, камеры сгорания 6, турбины 7, внутренней обечайки 8, внешней обечайки 9, смесителя 10, вала ротора двигателя 11, створок перепуска с приводом 12, обгонной муфты 13, коробки самолетных агрегатов 14, стартера 15, электрогенератора 16, вала вентилятора 17, электродвигателя 18. Аппаратура топливо- и энергопитания, системы защиты и управления условно не показаны.

Двигатель работает следующим образом.

На земле на режиме запуска к стартеру 15 подается сжатый воздух от внешнего источника и производится раскрутка ротора двигателя 11 и основных агрегатов, связанных с этим ротором (вентилятора 3, ротора компрессора 4, турбины 7). После выхода первичного контура на обороты запуска подается топливо в камеру сгорания 6 и двигатель выводится на обороты малого газа.

После этого включается электропитание двигателя 18 и вентилятор 3 получает возможность независимого регулирования по оборотам: от двигателя 18 через вал 17 и от основного вала 11 через муфту обгона 13. Далее на всех режимах обороты вентилятора 3 регулируются независимо, при этом нижний предел регулирования определяется настройкой муфты обгона 12. Расчетным для согласования режимов работы обоих контуров является крейсерский режим.

Предложение позволяет:

- обеспечить режим реверса путем изменения направления вращения вентилятора 3 путем управления двигателем 18; при этом реверс не связан с изменением направления струи двигателей, а реализуется на лопатках вентилятора;

- исключить сложную систему реверса в виде створок или ковшей и исключить попадание посторонних частиц за счет изменения направления струи;

- повысить надежность двигателя путем дублирования привода вентилятора 3;

- обеспечить на крейсерских режимах тонкое регулирование цикла двигателя за счет независимого регулирования цикла первичного контура и вентилятора.

Некоторое усложнение схемы регулирования и установка электродвигателя 18 полностью компенсируются отмеченными преимуществами.

На предприятии выполнены расчеты, подтверждающие возможность реализации предлагаемой схемы.

Двухконтурный газотурбинный двигатель, состоящий из первичного контура, включающего компрессор, камеру сгорания, турбину, и вторичного контура, содержащего вентилятор, смеситель с реактивным соплом, систему регулирования, отличающийся тем, что вентилятор соединен с электродвигателем и валом двигателя через обгонную муфту, настрой которой определяет нижний предел регулирования оборотов вентилятора, система регулирования выполнена с возможностью независимого регулирования обоих контуров на режимах прямой и обратной тяги, при этом режим обратной тяги может быть осуществлен путем изменения направления вращения вентилятора.