×
17.03.2019
219.016.e275

ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Газотурбинный двигатель твердого топлива содержит твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя, в котором последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство. Твердотопливный заряд размещен вне газовоздушного тракта двигателя и заключен в собственный корпус, образуя газогенератор. Выход из газогенератора пневматически сообщен, по меньшей мере, одним газоводом с камерой сгорания. Твердотопливный заряд содержит небольшое количество окислителя, способного гореть в газогенераторе без доступа воздуха с образованием газифицированных продуктов сгорания, способных гореть в воздухе в камере сгорания и имеющих давление, достаточно высокое для стабилизации скорости химической реакции в твердотопливном заряде, причем газовод снабжен дроссельным устройством. Корпус твердотопливного заряда выполнен охватывающим корпус двигателя за турбиной. Изобретение обеспечивает устойчивую работу газотурбинного двигателя, работающего на твердом топливе, а также упрощает его конструкцию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и касается устройства газотурбинного двигателя работающего на твердом топливе.

Известен газотурбинный двигатель твердого топлива, содержащий твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя, в котором последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство, при этом твердотопливный заряд размещен вне газовоздушного тракта двигателя и заключен в собственный корпус, образуя газогенератор (прототип: RU 173530, МПК B64D 33/02, опубл. 30.08.2017).

Недостатком известного решения является сложность настройки двигателя для поддержания устойчивого режима его работы. Это связано с тем, что в известном решении газотурбинный двигатель снабжен контуром реактивных двигателей с собственной системой топливопитания, реализованной на отличном от газотурбинного двигателя виде топлива, а именно твердом топливе, откуда возникает необходимость параллельного регулирования принципиально разных систем в пределах одного двигателя.

Задачей заявленного изобретения является создание газотурбинного двигателя, работающего на твердом топливе, лишенного недостатков прототипа. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного изобретения, является обеспечение устойчивости работы двигателя, при одновременном упрощении его конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в газотурбинном двигателе твердого топлива, содержащем твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя, в котором последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство, при этом твердотопливный заряд размещен вне газовоздушного тракта двигателя и заключен в собственный корпус, образуя газогенератор, согласно заявленному изобретению выход из газогенератора пневматически сообщен, по меньшей мере, одним газоводом с камерой сгорания, твердотопливный заряд содержит небольшое количество окислителя, способного гореть в газогенераторе без доступа воздуха с образованием газифицированных продуктов сгорания, способных гореть в воздухе в камере сгорания и имеющих давление, достаточно высокое для стабилизации скорости химической реакции в твердотопливном заряде, причем газовод снабжен дроссельным устройством. Кроме того, корпус твердотопливного заряда выполнен охватывающим корпус двигателя за турбиной.

Вынос твердотопливного заряда за пределы газовоздушного тракта двигателя с заключением его в собственный корпус, образующий газогенератор, и пневматическое сообщение выхода из последнего с камерой сгорания по меньшей мере одним газоводом, позволит обеспечить устойчивую работу двигателя за счет следующего. Используемое твердое топливо содержит в своем составе небольшое количество окислителя, которое позволят твердотопливному заряду работать как генератору горючего газа, подаваемого по газоводам в камеру сгорания. При горении твердотопливного заряда без доступа воздуха образуются газифицированные продукты сгорания (горючий газ), способные гореть в воздухе и имеющие давление, достаточно высокое для того, чтобы стабилизировать скорость химической реакции в топливной шашке. Высокое давление горючего газа исключает обратную связь между режимом работы двигателя и режимом горения твердотоплвной шашки, поскольку давление в газовоздушном тракте двигателя существенно ниже, чем давление в газогенераторе, и возмущения давления в газовоздушном тракте не передаются внутрь газогенератора. И, так как газогенератор не участвует в формировании геометрии газовоздушного тракта, то в процессе выгорания твердотопливного заряда обозначенная геометрия не изменяется. Соответственно, при необходимости увеличения массы твердотопливного заряда, например с целью повышения продолжительности полета объекта, нет необходимости внесения конструктивных изменений в элементы газовоздушного тракта двигателя, в частности, увеличивать длину вала под расширение места установки твердотопливного заряда, что, в свою очередь, может потребовать установки дополнительной опоры или увеличения толщины самого вала.

Снабжение газоводов дроссельным устройством обеспечит постоянный расход горючего газа, при этом пропускная способность дроссельного устройства подбирается под требуемый расход.

Выполнение корпуса твердотопливного заряда охватывающим корпус двигателя с размещением его за турбиной упростит монтаж/демонтаж твердотопливного заряда, позволяя производить указанную операцию без демонтажа двигателя с объекта.

Сущность заявленного изобретения поясняется схемой продольного разреза газотурбинного двигателя, работающего на твердом топливе.

Газотурбинный двигатель твердого топлива содержит корпус 1, образующий газовоздушный тракт 2, в котором последовательно размещены компрессор 3, камера сгорания 4, турбина 5 и выходное устройство 6. Компрессор 3 и турбина 5 установлены на общем валу 7. За пределами газовоздушного тракта 2 размещен твердотопливный заряд 8, заключенный в собственный корпус 9, образуя газогенератор, выход из которого пневматически сообщен по меньшей мере одним газоводом 10 с камерой сгорания 4, причем газовод 10 снабжен дроссельным устройством 11. В частном случае реализации, конструкция предусматривает наличие двух газоводов 10, а собственный корпус 9 твердотопливного заряда 8 выполнен охватывающим корпус 1 двигателя и размещен за турбиной 5.

Газотурбинный двигатель твердого топлива работает следующим образом.

Твердое топливо, содержащее в своем составе небольшое количество окислителя, горит в газогенераторе без доступа воздуха. Образующийся в ходе горения горючий газ поступает через газоводы 10, снабженные дроссельным устройством 11, к камере сгорания 4. Расходная характеристика дросселя 11 с геометрической формой твердотопливного заряда 8, размещенного в собственном корпусе 9, обеспечивают требуемый расход горючего газа в камеру сгорания 4. Воздух из атмосферы, поступая в газовоздушный тракт 2 двигателя, проходит через компрессор 3, где его давление повышается. Сжатый воздух поступает в камеру сгорания 4, где он смешивается с горючим газом, поступающим по газоводам 10. Полученная газовоздушная смесь сгорает в камере сгорания 4, что приводит к повышению температуры в газовоздушном тракте 2. Далее горячий газ расширяется в турбине 5, совершая при этом работу. Мощность, создаваемая турбиной 5, через вал 7 передается на компрессор 3, приводя его в движение.

Реализация заявленного изобретения обеспечит устойчивую работу газотурбинного двигателя, работающего на твердом топливе, а также упростит его конструкцию.


ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 110.
29.12.2017
№217.015.f19b

Рабочее колесо второй ступени ротора компрессора высокого давления (квд) турбореактивного двигателя (варианты), диск рабочего колеса ротора квд, лопатка рабочего колеса ротора квд, лопаточный венец рабочего колеса ротора квд

Группа изобретений, связанных единым творческим замыслом, относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо второй ступени вала ротора КВД ТРД содержит диск и образующие лопаточный венец рабочие лопатки. Диск включает ступицу с центральным отверстием, полотно и обод. Лопатка содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636998
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f704

Лопатка турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции лопатки турбомашины, в частности осевого компрессора газотурбинного двигателя. Лопатка турбомашины выполнена в виде пера с прикрепленными к нему входной и выходной кромками, выполненными из материала с пористой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639264
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f741

Устройство для смазки подшипниковой опоры ротора турбомашины

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и касается устройства для смазки опорного подшипника ротора турбомашины, в частности авиационного двухроторного газотурбинного двигателя самолета (ГТД). Патрубок подвода масла выполнен из двух сообщающихся между собой трубопроводов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639262
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f7a0

Узел уплотнения газовой турбины

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в конструкциях узла уплотнения турбин авиационных газотурбинных двигателей и газотурбинных установках наземного применения. Узел уплотнения газовой турбины содержит закрепленный на статоре турбины кольцевой корпус (1) со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639444
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f7bd

Универсальная модульная портальная силовая рама для статических и циклических стендовых испытаний деталей и корпусов турбомашин

Изобретение относится к области стендовых испытаний деталей и корпусов турбомашин, в частности авиационного двигателестроения, а именно к конструкции стендовых силовых рам для статических и циклических испытаний. Универсальная модульная портальная силовая рама содержит силовые стойки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639451
Дата охранного документа: 21.12.2017
20.01.2018
№218.016.15df

Коробка двигательных агрегатов (кда) турбореактивного двигателя, узел кда турбореактивного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Коробка двигательных агрегатов КДА ТРД содержит корпус и крышку. Корпус КДА размещен на промежуточном корпусе двигателя. На корпусе КДА смонтированы центробежный топливоподкачивающий насос, суфлер центробежный и насос плунжерный. Со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635227
Дата охранного документа: 09.11.2017
20.01.2018
№218.016.15ec

Коробка двигательных агрегатов (кда) турбореактивного двигателя (трд), корпус кда, главная коническая передача (гкп) кда, ведущее колесо гкп кда, ведомое колесо гкп кда, входной вал кда

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Коробка двигательных агрегатов КДА ТРД содержит корпус и крышку, выполненных с уступообразным плоским дном и цилиндрическими стенками переменной кривизны. Корпус КДА седлообразно размещен на промежуточном корпусе двигателя. Корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635125
Дата охранного документа: 09.11.2017
13.02.2018
№218.016.1fa9

Поворотное осесимметричное сопло турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к конструкции поворотного осесимметричного сопла турбореактивного двигателя. Сопло содержит неподвижный корпус со сферической полой законцовкой и поворотное устройство, установленное с возможностью поворота относительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641425
Дата охранного документа: 17.01.2018
17.02.2018
№218.016.2a8e

Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбомашиностроения, в частности, может быть использовано в конструкции рабочих колес осевых компрессоров газотурбинных двигателей. Рабочее колесо ротора компрессора высокого давления газотурбинного двигателя содержит диск с кольцевым пазом и лопатки. Между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642976
Дата охранного документа: 29.01.2018
17.02.2018
№218.016.2abe

Клапанный узел канала перепуска компрессора

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности к клапанным устройствам для газотурбинных двигателей, и может найти применение в авиадвигателестроении. Клапанный узел канала перепуска компрессора, содержащий корпус компрессора, внешний и внутренний корпуса канала перепуска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642991
Дата охранного документа: 29.01.2018
Показаны записи 1-10 из 11.
27.06.2014
№216.012.d774

Жаропрочный никелевый сплав, обладающий высоким сопротивлением к сульфидной коррозии в сочетании с высокой жаропрочностью

Изобретение относится к области металлургии, в частности к никелевым сплавам, и может быть использовано при производстве сопловых и рабочих охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей и установок. Жаропрочный никелевый сплав, обладающий высоким сопротивлением к сульфидной коррозии в сочетании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520934
Дата охранного документа: 27.06.2014
26.08.2017
№217.015.da82

Способ получения направленной кристаллизацией крупноразмерных отливок из жаропрочных сплавов

Изобретение относится к литейному производству. Нагретый до температуры выше температуры ликвидуса жаропрочный сплав через стояк 2 и коллектор 3 литниковой системы заливают в тонкостенную керамическую форму 1 с затравкой, расположенной в верхней части формы. Форму заполняют снизу вверх до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623941
Дата охранного документа: 29.06.2017
26.08.2017
№217.015.dab8

Литейный никелевый сплав с повышенной жаропрочностью и стойкостью к сульфидной коррозии

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в газотурбинном двигателестроении при производстве рабочих и сопловых охлаждаемых лопаток с монокристаллической структурой. Литейный никелевый сплав содержит, мас. %: хром 9-18, кобальт 7-20, вольфрам 1-8, молибден 0,2-4,0,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623940
Дата охранного документа: 29.06.2017
26.08.2017
№217.015.e31a

Литейный жаропрочный сплав на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии, в частности к литейным жаропрочным сплавам на никелевой основе, используемым для изготовления высоконагруженных деталей газотурбинных двигателей и установок, а именно рабочих и сопловых лопаток газовых турбин с направленной столбчатой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626118
Дата охранного документа: 21.07.2017
10.04.2019
№219.016.fee6

Регулируемое пульсирующее газодинамическое детонационное резонаторное выходное устройство для получения тяги

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции устройств получения тяги с резонансными камерами сгорания. Регулируемое пульсирующее газодинамическое детонационное резонаторное выходное устройство для получения тяги содержит газодинамический резонатор, полость которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684352
Дата охранного документа: 08.04.2019
20.04.2019
№219.017.3509

Литейный никелевый сплав с равноосной структурой

Изобретение относится к области металлургии, а именно к литейным сплавам на никелевой основе, и может быть использовано для изготовления деталей, применяемых в газотурбинном двигателестроении, например заготовок дисков и других деталей специального назначения. Литейный никелевый сплав с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685455
Дата охранного документа: 18.04.2019
24.05.2019
№219.017.5ee0

Многорежимный газотурбинный двигатель твердого топлива

Многорежимный газотурбинный двигатель твердого топлива содержит твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя. В газовоздушном тракте двигателя последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство. Твердотопливный заряд размещен вне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688612
Дата охранного документа: 21.05.2019
13.06.2019
№219.017.824c

Способ получения диагностического сибиреязвенного аллергена

Способ по изобретению предусматривает выделение диагностического сибиреязвенного аллергена непосредственно из концентрированной суспензии вегетативных клеток вакцинного штамма Вас.anthracis СТИ-1. Штамм выращивают на питательной среде на основе соляно-кислотного гидролизата рыбной муки методом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002415941
Дата охранного документа: 10.04.2011
10.07.2019
№219.017.aa3d

Турбореактивный двигатель

Турбореактивный двигатель содержит газогенератор, сопло и форсажное устройство с корпусами, образующими корпус двигателя. Форсажное устройство размещено по периметру сопла и выполнено в виде кольцевой камеры с соединенными с ней газодинамическими резонаторами и установленной относительно них с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002277181
Дата охранного документа: 27.05.2006
23.07.2019
№219.017.b71c

Деформируемый жаропрочный сплав на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии, в частности к жаропрочным сплавам на никелевой основе, и может быть использовано для изготовления дисков турбин газотурбинных двигателей и установок, предназначенных для работы в условиях активного воздействия высоких термических напряжений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695097
Дата охранного документа: 19.07.2019
+ добавить свой РИД