Транспортное средство на газовой подушке

Транспортное средство на газовой подушке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к транспортным средствам и касается конструкции транспортных средств на газовой подушке. Изобретение направлено на уменьшение затрат мощности силового агрегата транспортного средства на создание газовой подушки, увеличение грузоподъемности, дальности и высоты полета транспортного средства, увеличение скорости перемещения транспортного средства, снижение удельного расхода топлива в процессе эксплуатации и существенное сокращение вредных выбросов силового агрегата транспортного средства на газовой подушке в атмосферу.

Предшествующий уровень техники.

В настоящее время одной из важнейших проблем современных транспортных средств является увеличение грузоподъемности транспортных средств, увеличение скорости их перемещения и снижение воздействия вредных газообразных выбросов силовых агрегатов транспортных установок на окружающую среду.

Известно транспортное средство на газовой (воздушной) подушке (см. патент МПК B60V 1/00, SU 457205 A), содержащее гибкое ограждение и несущую рамную платформу в нижней части несущего корпуса, имеющего кабину управление, пассажирский салон, силовую энергетическую установку, а также оперение с воздушними винтами.

Данное транспортное средство на газовой подушке обладает ограниченными возможностями по скорости перемещения (до 150-180 км/ч) и максимальной высоте полета над твердой и водной поверхностями (до 1,0-1,5 м), а также по полезной грузоподъемности (до 100-150 т). В выбрасываемых в атмосферу силовой энергетической установкой транспортного средства уходящих газов содержится значительное количество углекислого газа (CO₂), что способствует изменению температуры окружающей среды на нашей планете, а также окисных соединений азота (NO_X), оказывающих вредное воздействие на человеческий организм.

Раскрытие изобретения.

В основу изобретения положена задача создания транспортного средства на газовой подушке, способного летать на высоте 8,5-10 км, грузоподъемностью до 1000 т, предназначенного для транспортировки пассажиров и крупногабаритных грузов весом до 100 т и более на расстояние до 6000 км со скоростью до 650 км/ч, с силовой энергетической установкой, имеющей низкий удельный расход топлива в процессе эксплуатации, высокую полезную удельную единичную мощность* (*полезная удельная единичная мощность - полезная единичная мощность силовой энергетической установки, отнесенная к 1 кг/сек воздуха, поступающего в камеру сгорания установки из воздушного компрессора) на выходном силовом валу установки и обеспечивающей существенное снижение вредного воздействия газообразных выбросов транспортного средства на атмосферу.

Согласно изобретению несущий корпус транспортного средства на газовой подушке имеет форму крыла малого удлинения. Аэродинамически несущий корпус выполняет одновременно функции крыла и фюзеляжа и обладает большим внутренним объемом и большой площадью в плане. В нижней части несущего корпуса размещена рамная конструкция, в секциях которой по периметру корпуса и под его днищем установлены балонетты, заполненные инертным газом под давлением, которое за счет аэростатической подъемной силы уравновешивает вес конструкции транспортного средства на газовой подушке. Баллонеты под днищем несущего корпуса размещаются таким образом, что создают внутреннюю полость, ограниченную внешними обводами нижней части несущего корпуса и баллонетами, размещенными по периметру корпуса. В эту внутреннюю полость из периферийных щелевых сопел, расположенных на внутренней стороне периметра внешних обводов нижней части несущего корпуса, под повышенным давлением при взлете и посадке подается подогретый воздух из воздушного вентилятора и уходящие газы силовой энергетической установки транспортного средства для создания газовой подушки под днищем несущего корпуса.

Кабина управления транспортным средством и помещения для экипажа размещаются в верхней части несущего корпуса.

Устойчивость транспортного средства на газовой подушке в полете обеспечивает оперение в виде крыльев и вертикальные стабилизаторы. Воздушные винты, способствующие перемещению транспортного средства в воздушном пространстве, смонтированы на крыльях транспортного средства. Устойчивости транспортного средства в полете способствуют также подкрылки, расположенные в задней части несущего корпуса, и горизонтальный хвостовой стабилизатор, объединенный с подкрылками.

Для взлета и посадки транспортного средства используется газовая подушка, создаваемая периферийными щелевыми соплами в полости под днищем несущего корпуса, и баллонеты, в которых при взлете за счет подогрева инертного газа повышается давление, что обеспечивает увеличение аэростатической подъемной силы, а при посадке - подогрев инертного газа отключается, что дает уменьшение аэростатической подъемной силы. Взлет и посадка транспортного средства осуществляется вертикально и может производиться с твердой поверхности (аэродромы любой категории и грунтовые площадки), а также с водной поверхности. При взлете и посадке давление на взлетно-посадочную полосу (землю, воду) обеспечивается в пределах 220-250 кг/м².

Опорным элементом при посадке транспортного средства на твердую поверхность является расположенная по периметру нижней части рамной конструкции несущего корпуса и нижней части шпангоутов рамной конструкции, расположенных в полости для создания газовой подушки под днищем несущего корпуса, единая опорная площадка в виде решетки. На поверхности единой опорной площадки, обращенной к твердой поверхности, размещена замкнутая система шлангов из водонепроницаемого материала, по которым под повышенным давлением циркулирует водная среда. Шланги, в месте соприкосновения с твердой поверхностью, защищены ограждающими элементами, выполненными, например, из твердой резины с металлическим кордом или какого-либо другого прочного защитного материала.

При посадке транспортного средства совместно с газовой подушкой и баллонетами, заполненными инертным газом, используется воздушная подушка, которая размещена по внешнему периметру нижней части несущего корпуса под внешней обшивкой транспортного средства и под баллонетами, смонтированными в этой части несущего корпуса. Внешняя оболочка воздушной подушки, так же как и внешняя оболочка баллонетов для инертного газа, выполнена из эластичного газонепроницаемого материала.

В воздушную подушку при посадке подается сжатый в воздушном вентиляторе воздух, что приводит к увеличению объема воздушной подушки и выходу ее за пределы внешних обводов нижней части несущего корпуса транспортного средства. Нижняя часть внешней оболочки воздушной подушки защищена гибкой, например, металлической или выполненной из какого-либо другого прочного материала, защитной сеткой, которая помимо функций защиты воздушной подушки от возможных внешних повреждений выполняет функцию ограничения выхода воздушной подушки за пределы внешних обводов несущего корпуса транспортного средства и возвращения внешней оболочки воздушной подушки после сброса из нее сжатого воздуха в пределы внешних обводов нижней части несущего корпуса.

Посадка транспортного средства осуществляется непосредственно на воздушную и газовую подушки и затем (при посадке на твердую поверхность) транспортное средство опускается на единую опорную площадку.

Для стравливания сжатого воздуха после посадки из воздушной подушки воздушная подушка оснащена сбросными клапанами, а гибкая защитная сетка снабжена подъемно-опускным устройством.

В конструкции транспортного средства на газовой подушке предусмотрены колесные шасси, которые используются только при буксировке незагруженного транспортного средства в ангар для выполнения профилактических, ремонтных и других видов работ, для длительной стоянки, а также буксировке к месту взлета из ангара. При штатном режиме эксплуатации транспортного средства колесные шасси не используются и находятся в убранном состоянии.

Установленные на лонжеронах несущего корпуса шпангоуты делят внутренний объем корпуса на производственную зону, в которой размещаются силовые энергетические установки, вспомогательное оборудование и запас топлива, и технологическую зону, в которой в зависимости от назначения транспортного средства, располагается, например, пассажирский салон или площадка для размещения крупногабаритных грузов и грузовых контейнеров.

На транспортном средстве в качестве силовой энергетической установки используется парогазовая турбоустановка, содержащая воздушный вентилятор и воздушный компрессор, смонтированные на одном валу с силовой парогазовой турбиной, вакуумным компрессором и коробкой разбора мощности, от которой осуществляется привод воздушного винта транспортного средства. На выхлопе силовой парогазовой турбины установлен подогреватель питательной воды, а на выхлопе вакуумного компрессора - подогреватель, в поверхностях нагрева которого осуществляется нагрев питательной воды и инертного газа, заполняющего баллонеты транспортного средства. Питательная вода в поверхностях нагрева греется до соответствующего агрегатного состояния, определяемого исходными параметрами, заложенными в расчет турбоустановки.

Нагретая питательная вода из поверхностей нагрева подогревателей направляется в камеру сгорания силовой энергетической установки для получения рабочего тела (парогазовой смеси), на котором работает силовая парогазовая турбина, а нагретый инертный газ из соответствующих поверхностей нагрева поступает в баллонеты, которые размещены в секциях рамной конструкции, смонтированной под лонжеронами несущего корпуса.

В газовом тракте турбоустановки между подогревателем питательной воды и конденсатором смешивающего типа, входящим в состав оборудования турбоустановки, установлен охладитель парогазовой смеси, входной газовый патрубок которого соединен с выхлопным патрубком подогревателя питательной воды, а выходной газовый патрубок - с входным газовым патрубком конденсатора смешивающего типа. Охладитель парогазовой смеси оснащен водяной рубашкой, входной водяной патрубок которой замыкается на выхлопной водяной патрубок водоохладителя охлаждающей воды конденсатора смешивающего типа, также являющегося частью оборудования силовой энергетической установки транспортного средства, а выходной водяной патрубок - на бак-накопитель подогретой питательной воды.

Из бака-накопителя подогретой питательной воды по трубопроводу, оснащенному соответствующей запорно-регулирующей арматурой и насосом, подогретая питательная вода подается на входной коллектор поверхностей нагрева подогревателя питательной воды. Избыток подогретой питательной воды, скапливающейся в баке-накопителе подогретой воды, периодически по трубопроводу с установленной на нем соответствующей запорно-регулирующей арматурой и насосом сбрасывается в бак-накопитель питательной воды.

Конденсатор смешивающего типа по газовому тракту выхода неконденсируемых газов замыкается на входной газовый патрубок абсорбера, входящего в состав оборудования силовой энергетической установки. По водяной стороне конденсатор выходным патрубком конденсата подключен к входному водяному патрубку водоохладителя, выходной водяной патрубок которого соединен с напорной магистралью охлаждающей воды конденсатора, входом в водяную рубашку охладителя парогазовой смеси и входом в водяную рубашку охладителя углекислого газа, входящего в состав оборудования турбоустановки.

На тракте неконденсируемых газов, выходящих из конденсатора смешивающего типа, размещен абсорбер, в котором за счет воздействия на неконденсируемые газы жидкого химического абсорбента, например моноэтаноламина или диэтаноламина, осуществляется удаление из неконденсируемых газов углекислого газа (CO₂). Выхлопной газовый тракт абсорбера подключен к входному патрубку вакуумного компрессора, а входной газовый тракт абсорбера соединен с выхлопным патрубком неконденсируемых газов, выходящих из конденсатора смешивающего типа. Циркуляция жидкого химического абсорбента через абсорбер осуществляется по замкнутому контуру, на котором последовательно по ходу циркуляции абсорбента размещен насос, откачивающий жидкий химический абсорбент из абсорбера, регенеративный теплообменник абсорбента, регенератор с размещенным внутри его корпуса, например, электрическим нагревателем абсорбента или нагревателем какого-либо другого типа, охладитель абсорбента и дроссельный клапан.

Углекислый газ, выделившийся из абсорбента при его нагреве в регенераторе, по газопроводу, отходящему от выхлопного газового патрубка регенератора, поступает в охладитель углекислого газа, выхлопной газовый патрубок которого системой газопроводов, оснащенных соответствующей запорно-регулирующей арматурой и дроссельными клапанами, замкнут на входной коллектор поверхностей охлаждения охладителя атмосферного воздуха и льдогенератор «сухого» льда, получаемого из углекислого газа. Из льдогенератора «сухого» льда товарный «сухой» лед поставляется потребителю (химическую или пищевую промышленность).

Выходной газовый патрубок поверхностей охлаждения охладителя атмосферного воздуха и сбросной газопровод углекислого газа льдогенератора «сухого» льда сообщаются с входным газовым патрубком охладителя жидкого химического абсорбента, из которого углекислый газ сбрасывается в абсорбер.

Льдогенератор «сухого» льда оснащен водяной рубашкой, в которую периодически для удаления товарного «сухого» льда из бака-накопителя подогретой воды подается питательная вода. Охлажденная в водяной рубашке льдогенератора питательная вода по сбросному трубопроводу направляется в напорную магистраль охлаждающей воды конденсатора смешивающего типа.

Охладитель атмосферного воздуха, смонтированный на входе в воздушный вентилятор и компрессор, является составной частью оборудования турбоустановки.

При взлете и посадке транспортного средства воздух, сжатый в вентиляторе, подается в периферийное щелевое сопло для создания газовой подушки в полости под днищем несущего корпуса. Для повышения температуры воздуха, поступающего в периферийное щелевое сопло из вентилятора, выхлопной тракт вентилятора подключен к наружному кожуху камеры сгорания установки, расположенному в зоне максимальных температур газовой среды камеры сгорания. Из наружного кожуха камеры сгорания подогретый воздух направляется в периферийное щелевое сопло, в которое сбрасываются уходящие газы турбоустановки.

В режиме штатного полета транспортного средства на газовой подушке подача воздуха и выхлопных газов в периферийное щелевое сопло прекращается, и данные газовые среды замыкаются на выходное реактивное сопло для создания реактивной тяги силовой энергетической установки. На тракте подачи сжатого воздуха от вентилятора силовой энергетической установки к реактивному соплу предусмотрено размещение форсажной камеры, которая обеспечивает кратковременное увеличение реактивной тяги в полете за счет сжигания дополнительного расхода топлива в ней.

В конденсаторе смешивающего типа обеспечивается конденсация водяных паров, содержащихся в парогазовой смеси, что позволяет получить избыток конденсата за счет водяных паров газов продуктов сгорания органического топлива. Избыток конденсата сливается из водяного тракта силовой энергетической установки транспортного средства в бак-накопитель питательной воды. Из бака-накопителя избыточная питательная вода по мере необходимости может использоваться для собственных нужд установки или для других целей.

Питательная вода, нагреваетая в поверхностях нагрева подогревателя, смонтированного на выхлопе вакуумного компрессора, распределяется между камерой сгорания, в которую она подается для получения парогазовой смеси в количестве, определяемом заданными параметрами турбоустановки, и замкнутой системой шлангов единой опорной площадки, входящей в структуру посадочного устройства транспортного средства на газовой подушке.

Во время посадки транспортного средства на твердую поверхность замкнутая система шлангов воспринимает на себя местные динамические нагрузки от возможных неровностей твердой поверхности. Для компенсации возникающих в таких случаях посадки всплесков повышения давления питательной воды замкнутая система шлангов оснащена системой сбросных клапанов, через которые при давлении питательной воды, превышающем расчетные значения, часть питательной воды сбрасывается в окружающую среду, и на период времени, ограниченный продолжительностью выполнения посадки, при помощи соответствующей запорно-регулирующей арматуры отключается от общей системы циркуляции питательной воды в силовой энергетической установке.

В поверхностях нагрева подогревателя, смонтированного на выхлопе вакуумного компрессора турбоустановки, осуществляется нагрев питательной воды и инертного газа, заполняющего баллонеты транспортного средства. Для обеспечения возможности регулирования давления инертного газа поверхности нагрева инертного газа подогревателя оснащены системой газопроводов с установленной на них соответствующей запорно-регулирующей арматурой, которая, в соответствии с требованиями режима эксплуатации транспортного средства, обеспечивает частичное или полное отключение поверхностей нагрева инертного газа от баллонетов.

В парогазовой турбоустановке, предлагаемой для использования в качестве силового энергетического агрегата транспортного средства, достигается глубокая утилизация тепла рабочего тела установки (парогазовой смеси) за счет расширения в силовой парогазовой турбине рабочего тела до давления ниже атмосферного и включения в состав оборудования турбоустановки дополнительных устройств по утилизации тепла парогазовой смеси. Данные технические решения обеспечивают возможность получения высокого кпд и полезной удельной единичной мощности силового агрегата. При достигнутом в настоящее время в газотурбоустановках уровне максимальных температур рабочего тела и степени повышения давления сжимаемого в компрессоре воздуха в парогазовой турбоустановке, выполненной без промежуточного охлаждения циклового воздуха в процессе сжатия и без промежуточного перегрева парогазовой смеси в процессе расширения в силовой парогазовой турбине, достигается кпд в пределах 50-56%.

Введение в термодинамический цикл парогазовой турбоустановки промежуточного охлаждения воздуха в процессе сжатия и промежуточного перегрева парогазовой смеси в процессе расширения позволяет повысить кпд установки на 5% абсолютных и увеличить полезную удельную единичную мощность на 11%.

Конденсация водяных паров, входящих в состав парогазовой смеси, в конденсаторе смешивающего типа позволяет ликвидировать потери химически очищенной воды и осуществить накопление избыточного конденсата, получаемого из водяных паров продуктов сгорания органического топлива в количестве порядка 1,29 кг/сек конденсата на каждый килограмм сожженного в камере сгорания топлива.

Маневренные характеристики предлагаемого силового эненергетического агрегата достаточно высоки благодаря имеющейся возможности поддерживать неизменными начальные параметры парогазовой смеси в широком диапазоне изменения нагрузки установки. Постоянный удельный расход топлива обеспечивается на турбоустановке в диапазоне изменения номинальной единичной мощности от 100% до 55%.

Силовой энергетический агрегат транспортного средства оказывает существенно меньшее вредное воздействие на окружающую среду чем современные альтернативные силовые энергоисточники. В процессе эксплуатации установки имеется возможность практически полностью ликвидировать выброс в атмосферу окисных соединений азота, так как процесс сжигания органического топлива в турбоустановке осуществляется с малыми коэффициентами избытка воздуха (α=1,01-1,02), а расхолаживание газов продуктов сгорания органического топлива до расчетной температуры производится инертной средой (подогретой питательной водой, пароводяной смесью, насыщенным или перегретым водяным паром).

Кроме практически полной ликвидации выброса в атмосферу окисных соединений азота, турбоустановка в процессе эксплуатации обеспечивает резкое сокращение выбросов в окружающую среду углекислого газа (CO₂). Сокращение выброса углекислого газа обеспечивается наличием в составе оборудования установки абсорбера и замкнутого контура циркуляции жидкого химического абсорбента с входящими в структуру замкнутого контура циркуляции дополнительными устройствами, которые способствуют удалению углекислого газа из неконденсируемых газов до их сброса в атмосферу. Из неконденсируемых газов извлекается до 95-97% углекислого газа, содержавшегося в них.

В дальнейшем сущность изобретения поясняется конкретным вариантом его выполнения.

Краткое описание чертежей.

Фиг.1 и фиг.2 отображают принципиальное конструктивно-компоновочное решение и возможный внешний вид несущего корпуса транспортного средства на газовой подушке согласно изобретению.

Фиг.3 отображает принципиальную тепловую схему силового энергетического агрегата транспортного средства на газовой подушке согласно изобретению.

Вариант осуществления изобретения.

Согласно изобретению несущий корпус 1 транспортного средства на газовой подушке (фиг.1 и фиг.2) выполнен в форме крыла малого удлинения. Аэродинамически несущий корпус 1 транспортного средства выполняет одновременно функции крыла и фюзеляжа и имеет большой внутренний объем и большую площадь в плане. Транспортное средство для обеспечения устойчивости в полете оснащено оперением, в состав которого входят крылья 2 с отходящими от них подкрылками 3, замкнутыми на хвостовой горизонтальный стабилизатор 4, вертикальные стабилизаторы 5, размещающиеся в задней части несущего корпуса 1, и хвостовое крыло 6, установленное на вертикальных стабилизаторах 5. Воздушные винты 7, способствующие перемещению транспортного средства в воздушном пространстве в режиме штатного полета, смонтированы на крыльях 2 и хвостовом крыле 6.

Установленные на лонжеронах 8 несущего корпуса 1 шпангоуты 9 делят внутренний объем несущего корпуса 1 на производственную зону 10, в которой размещаются силовые энергетические установки транспортного средства, вспомогательное оборудование и запас топлива 11, и технологическую зону 12, в которой, в зависимости от назначения транспортного средства, располагается, например, пассажирский салон или грузовая площадка для размещения крупногабаритных грузов и грузовых контейнеров.

В нижней части несущего корпуса 1 под лонжеронами 8 размещена рамная конструкция, которая крепится к лонжеронам 8 и состоит из шпангоутов 13 и стрингеров 14. В секциях рамной конструкции, образованных шпангоутами 13 и стрингерами 14, по периметру несущего корпуса 1 и под его днищем установлены баллонеты 15, заполненные инертным газом под давлением, которое за счет аэростатической подъемной силы уравновешивает вес конструкции несущего корпуса 1 транспортного средства на газовой подушке. Баллонеты 15 под днищем несущего корпуса 1 размещены таким образом, что создают внутреннюю полость 16, ограниченную внешними обводами нижней части несущего корпуса 1 и баллонетами 15. В эту внутреннюю полость 16 из периферийных щелевых сопел 17, расположенных на внутренней стороне периметра нижней части несущего корпуса 1, под повышенным давлением при взлете и посадке транспортного средства подается подогретый воздух из воздушного вентилятора 18 силовой энергетической установки (фиг.3) транспортного средства и уходящие газы для создания газовой подушки.

Для взлета и посадки транспортного средства в дополнение к газовой подушке, создаваемой периферийными щелевыми соплами 17 во внутренней полости 16 несущего корпуса 1, используются баллонеты 15, в которых при взлете за счет подогрева инертного газа повышается давление, что обеспечивает увеличение аэростатической подъемной силы, а при посадке - подогрев инертного газа отключается, что способствует уменьшению аэростатической подъемной силы.

Предлагаемое транспортное средство на газовой подушке является безаэродромным летательным аппаратом. Взлет и посадка транспортного средства осуществляется вертикально и может производиться как с твердой поверхности (аэродромы любой категории и грунтовые площадки), так и с водной поверхности. При взлете и посадке транспортного средства давление на взлетно-посадочную полосу (твердую или водную поверхность) и несущий корпус 1 обеспечивается в пределах 220-250 кг/м².

Опорным элементом при посадке транспортного средства на твердую поверхность является расположенная по периметру нижней части несущего корпуса 1 и нижней части шпангоутов 13 единая опорная площадка 19 в виде решетки. На поверхности единой опорной площадки 19, обращенной к твердой поверхности, размещена замкнутая система шлангов 20 из эластичного водонепроницаемого материала, по которым под повышенным давлением циркулирует водная среда. Замкнутая система шлангов 20 в местах соприкосновения с твердой поверхностью защищена ограждающими элементами 21 (фиг.1, выносной элемент I).

При посадке транспортного средства совместно с газовой подушкой, создаваемой под днищем несущего корпуса 1 периферийными щелевыми соплами 17 и баллонетами 15, используется воздушная подушка 22, расположенная по внешнему периметру нижней части несущего корпуса 1 под внешней обшивкой 24 транспортного средства и под баллонетами 15, смонтированными в этой части несущего корпуса 1. В воздушную подушку 22 при посадке подается сжатый в воздушном вентиляторе 18 воздух, что приводит к увеличению объема воздушной подушки 22 и выходу ее за пределы внешних обводов нижней части несущего корпуса 1. Нижняя часть внешней оболочки воздушной подушки 22 защищена гибкой защитной сеткой 23, которая помимо функции защиты воздушной подушки 22 от возможных внешних повреждений выполняет функцию ограничения выхода воздушной подушки 22 за пределы внешних обводов несущего корпуса 1 и возвращения внешней оболочки воздушной подушки 22 после сброса из нее сжатого воздуха в пределы внешних обводов нижней части несущего корпуса 1.

Посадка транспортного средства осуществляется непосредственно на воздушную подушку 22 и газовую подушку под днищем несущего корпуса 1 и затем (при посадке на твердую поверхность) транспортное средство опускается на единую опорную площадку 19 (фиг.1 выносной элемент II, транспортное средство показано над твердой поверхностью площадки посадки).

Воздушная подушка 22 для стравливания сжатого воздуха после посадки оснащена сбросными клапанами, а гибкая защитная сетка 23 снабжена подъемно-опускным устройством, которое на фиг.1 условно не показано.

Кабина управления 25 транспортным средством на газовой подушке и помещения для экипажа и обслуживающего персонала размещаются в верхней части несущего корпуса 1.

В конструкции транспортного средства на газовой подушке предусмотрены колесные шасси 26, которые используются только при буксировке незагруженного транспортного средства в ангар для выполнения профилактических, ремонтных и других видов работ, для длительной стоянки, а также буксировке транспортного средства из ангара к месту взлета. При штатном режиме эксплуатации транспортного средства колесные шасси 26 не используются и находятся в убранном состоянии. На фиг.1 колесные шасси 26 показаны в убранном состоянии.

На транспортном средстве в качестве силовой энергетической установки используется парогазовая турбоустановка (фиг.3), содержащая воздушный вентилятор 18 и воздушный компрессор 27, установленные на одном валу 28 с силовой парогазовой турбиной 29, вакуумным компрессором 30 и коробкой разбора мощности 31, от которой осуществляется привод воздушного винта 7 транспортного средства.

На выхлопе силовой парогазовой турбины 29 размещен подогреватель 32 питательной воды, а на выхлопе вакуумного компрессора 30 - подогревать 33, в поверхностях нагрева которого осуществляется нагрев питательной воды и инертного газа, заполняющего баллонеты 15 транспортного средства. Питательная вода, нагретая в поверхностях нагрева подогревателя 32 и подогревателя 33 до соответствующего агрегатного состояния, определяемого исходными параметрами, заложенными в расчет турбоустановки, направляется в камеру сгорания 34 для получения рабочего тела (парогазовой смеси), на котором работает силовая парогазовая турбина 29, а нагретый инертный газ из соответствующих поверхностей нагрева подогревателя 33 поступает в баллонеты 15. Газопроводные и трубопроводные магистрали, обеспечивающие соединение между указанными выше элементами силовой энергетической установки транспортного средства, оснащены соответствующей запорно-регулирующей арматурой, которая на фиг.3 условно не показана.

Воздушный компрессор 27 по газовоздушному тракту последовательно соединен с камерой сгорания 34 и силовой парогазовой турбиной 29. В камере сгорания 34 в среде сжатого воздуха сжигается органическое топливо (газообразное или жидкое) с низким коэффициентом избытка воздуха (α=1,01-1,02). На фиг.3 подача топлива в камеру сгорания 34 показана стрелкой «В_т». Камера сгорания 34 в зоне максимальных температур газовой среды камеры оснащена наружным кожухом 35, во внутреннюю полость которого по выхлопному воздухопроводу воздушного вентилятора 18 поступает сжатый воздух. В наружном кожухе 35 воздух подогревается и в режиме взлета транспортного средства сбрасывается в щелевое сопло 17 для создания газовой подушки под днищем несущего корпуса 1 транспортного средства.

При сжигании органического топлива в камере сгорания 34 с низким коэффициентом избытка воздуха образуются газы продуктов сгорания топлива с температурой порядка 2200°С. Для получения требуемой температуры рабочего тела (парогазовой смеси) турбоустановки в камеру сгорания 34 впрыскивается подогретая питательная вода, пароводяная смесь, насыщенный или перегретый водяной пар (в зависимости от начальных параметров, заложенных в расчет силовой энергетической установки транспортного средства) в количестве, определяемом из уравнения теплового баланса камеры сгорания 34 и условия получения перед силовой парогазовой турбиной 29 требуемой температуры парогазовой смеси. Подогретая питательная вода в соответствующем агрегатном состоянии впрыскивается в камеру сгорания 34 из поверхностей нагрева питательной воды подогревателя 32 и подогревателя 33.

Выхлопной газовый тракт подогревателя 32 питательной воды сообщается с входным газовым патрубком охладителя 36 парогазовой смеси. Охладитель 36 парогазовой смеси оснащен водяной рубашкой 37 и тепловыми трубами 38, испарительная часть которых размещается в тракте парогазовой смеси охладителя 36, а оребренная конденсационная часть - в водяном тракте водяной рубашки 37 охладителя 36 парогазовой смеси. Из выхлопного газового патрубка охладителя 36 парогазовая смесь направляется в конденсатор 39 смешивающего типа, который входит в состав оборудования турбоустановки.

Конденсатор 39 смешивающего типа выходом водяного тракта подключен к входу водяного тракта водоохладителя 40, который оснащен тепловыми трубами 41, установленными таким образом, что их испарительная часть размещается в потоке охлаждаемой питательной воды конденсатора 39 смешивающего типа, проходящей через водохладитель 40, а оребренная конденсационная часть в потоке воздуха, окружающего транспортное средство. Выход водяного тракта водохладителя 40 замыкается на входной водяной патрубок конденсатора 39 смешивающего типа и входной водяной патрубок водяной рубашки 37 охладителя 36 парогазовой смеси. Выходной водяной патрубок водяной рубашки 37 соединен с баком-накопителем 42 подогретой питательной воды. Из бака-накопителя 42 подогретая вода поступает в поверхности нагрева подогревателя 32 питательной воды. На трубопроводных магистралях, обеспечивающих соединение между указанными выше элементами силовой энергетической установки транспортного средства, смонтирована соответствующая запорно-регулирующая арматура (на фиг.3 условно не показана) и насосы.

С целью выделения из неконденсируемых газов, выходящих из конденсатора 39 смешивающего типа, углекислого газа (СО₂) в тепловую схему силовой энергетической установки транспортного средства введен абсорбер 43, соединенный по газовому тракту с выходом газового тракта конденсатора 39 и входным патрубком вакуумного компрессора 30, а по тракту циркуляции жидкого химического абсорбента выходным патрубком подсоединенного к входному патрубку теплообменных поверхностей регенеративного теплообменника 45 жидкого химического абсорбента. Выходной патрубок теплообменных поверхностей регенеративного теплообменника 45 подключен к регенератору 46, внутри корпуса которого установлен подогреватель 47 жидкого химического абсорбента. Разогретый жидкий химический абсорбент выводится из регенератора 46 по тракту, который соединен с входным патрубком на корпусе регенеративного теплообменника 45, а выходной патрубок на корпусе регенеративного теплообменника 45 замкнут на охладитель 48 абсорбента. На тракте циркуляции жидкого химического абсорбента между абсорбером 43 и входом в теплообменные поверхности регенеративного теплообменника 45 установлен насос 44, а на тракте циркуляции абсорбента между охладителем 48 абсорбента и абсорбером 43 размещен дроссельный клапан.

Из разогретого при помощи подогревателя 47 жидкого химического абсорбента в регенераторе 46 выделяется углекислый газ, который был удален в абсорбере 43 из неконденсируемых газов. Углекислый газ выводится из регенератора 46 по газовому тракту, который подключен к входному газовому патрубку охладителя 49 углекислого газа, оснащенного водяной рубашкой 50 и тепловыми трубами 51. Тепловые трубы 51 размещены в охладителе 49 углекислого газа таким образом, что их испарительные части располагаются в потоке углекислого газа, а оребренные конденсационные части - в водяном потоке, циркулирующем через водяную рубашку 50 охладителя 49.

Охлажденный углекислый газ выходит через выхлопной патрубок охладителя 49 и по газовому тракту, на котором смонтирована соответствующая запорно-регулирующая арматура и дроссельный клапан, поступает в льдогенератор 52 «сухого» льда. Льдогенератор 52 имеет водяную рубашку 53, в которую по мере необходимости подается подогретая вода из бака-накопителя 42 подогретой воды для удаления из льдогенератора 52 товарного «сухого» льда. Подогретая вода подается в водяную рубашку 53 из бака-накопителя 42 по трубопроводу, на котором установлена соответствующая запорно-регулирующая арматура и насос. Охлажденная в водяной рубашке 53 подогретая вода по сбросному трубопроводу сбрасывается в напорную магистраль охлаждающей воды конденсатора 39 смешивающего типа. Товарный «сухой» лед по мере необходимости удаляется из льдогенератора 52 (на фиг.3 по стрелке «Л») и поставляется потребителю (химическую или пищевую промышленность).

При эксплуатации транспортного средства в воздушном пространстве, имеющем повышенную плюсовую температуру (выше 5°С) для сокращения затрат мощности на привод воздушного вентилятора 18 и воздушного компрессора 27 из газовой магистрали охлажденного углекислого газа, вышедшего из охладителя 49 углекислого газа, часть газа отводится и по газопроводу с размещенной на нем соответствующей запорно-регулирующей арматурой и дроссельным клапаном направляется в поверхности охлаждения охладителя 54 атмосферного воздуха, поступающего в воздушный вентилятор 18 и компрессор 27. Выхлопной патрубок поверхностей охлаждения охладителя 54 атмосферного воздуха газовой магистралью, на которой установлена соответствующая запорно-регулирующая арматура, замыкается на охладитель 48 жидкого химического абсорбента, из которого углекислый газ по газовой магистрали, оснащенной дроссельным клапаном, сбрасывается в абсорбер 43.

Извлечение товарного «сухого