Патент тижня: двигун навиліт

Бурхливий розвиток цивільної авіації та зростання пасажирських авіаперевезень диктує тренд на підвищення потужності, економічності та надійності авіаційних двигунів. Від зміни цих характеристик залежать безліч параметрів авіаперельотів, починаючи від скорочення часу в дорозі, що особливо актуально для подорожей через часові пояси, до зниження експлуатаційних витрат, які визначають ціни на авіаквитки. Втім, однією авіацією застосування турбореактивних двоконтурних двигунів (ТРДД) не обмежена: крім літальних апаратів їх можна застосовувати і на інших транспортних засобах.

Редакція ПМ

При безпосередній участі Федеральної служби з інтелектуальної власності («Роспатенту») ми вирішили ввести на сайті рубрику «Патент тижня». Щотижня в Росії патентуються десятки цікавих винаходів і вдосконалень — чому б не розповідати про них в числі перших.

Патент: 2665760

Автори: Олександр Леонов; Сергій Ісаєв; Сергій Іваніна

Патентовласник: Військово-промислова корпорація «Науково-виробниче об’єднання машинобудування»

У ТРДД реактивна тяга створюється з допомогою трьох окремих потоків — потоку продуктів згоряння, який випускається в атмосферу, потоку повітря через сопло другого контуру, а також змішаного потоку з обох контурів. Сьогодні для підвищення тяги використовуються різні способи. Наприклад, використання водяної пари в якості робочого тіла, що ускладнює конструкцію двигуна, а також погіршує характеристики сопла. Спалювання пального з надлишком окислювача підвищує термічний коефіцієнт корисної дії (ККД), але, в кінцевому підсумку, слабо впливає на ефективний ККД самого двигуна. Ще один недолік такого рішення — складність організації детонаційного горіння.

Зараз реактивну тягу в ТРДД, в основному, підвищують з допомогою збільшення швидкості потоку продуктів згоряння, спалюючи додаткову кількість палива в форсажной камері, що об’єднує два контуру двигуна. Даний спосіб є найбільш ефективним варіантом підвищення тяги, однак, це збільшує габарити двигуна, знижує його економічність, надійність, а також підвищує вартість виробництва. Такий двигун простіше виявити системами стеження, що обмежує його використання при виробництві військової техніки.

Підхід російських інженерів полягає у відмові від камери форсажу в двигуні, а також вторинне використання продуктів згоряння палива в першому контурі. Продукти згоряння з першого контуру змішуються з окислювальним робочим тілом у другому контурі, після чого знову використовуються як паливо для отримання додаткового надзвукового імпульсу (СІ). СІ також можна отримати, подаючи паливо в другий контур. Запропонована конструкція двигуна значно підвищує його потужність, ресурс і надійність роботи, а також дозволяє досягти зменшення габаритів і маси. Ще одна важлива перевага запропонованого рішення — його економічність.

Подробиці винаходи — в опублікованому патенті.

Источник