СИСТЕМА ВПРЫСКА ВОЗДУХА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ РОТОРА В ГАЗОТУРБИННОМ ДВИГАТЕЛЕ И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ТАКОГО РОТОРА

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:
секцию компрессора, где сжимается втягиваемый в двигатель воздух;
секцию сгорания, где топливо смешивается с по меньшей мере частью сжатого воздуха из секции компрессора и сгорает для производства горячих газов сгорания;
секцию турбины, где горячие газы сгорания из секции сгорания расширяются для извлечения из них энергии, причем по меньшей мере часть извлекаемой энергии используется для вращения ротора турбины во время первого режима работы двигателя, содержащего работу при полной нагрузке;
камеру ротора в сообщении с охлаждаемой конструкцией внутри секции турбины;
по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора, которая впрыскивает воздух главного пути, извлекаемый из двигателя, в камеру ротора во время первого режима работы двигателя; и
систему впрыска воздуха, содержащую:
по меньшей мере одно выпускное отверстие, через которое воздух вспомогательного пути извлекается из двигателя только во время второго режима работы двигателя, содержащего работу при нагрузке меньшей, чем полная;
указанную по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора, которая используется для впрыска воздуха вспомогательного пути, извлекаемого по меньшей мере из одного выпускного отверстия в камеру ротора во время второго режима работы двигателя;
систему труб, которая обеспечивает сообщение по текучей среде между по меньшей мере одним выпускным отверстием и по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора;
систему нагнетания для извлечения воздуха вспомогательного пути из двигателя через по меньшей мере одно выпускное отверстие и для передачи извлекаемого воздуха вспомогательного пути через систему трубопровода и по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора в камеру ротора; и
клапанную систему, которая:
закрыта во время первого режима работы двигателя для
предотвращения извлечения воздуха вспомогательного пути из двигателя и передачи через систему трубопровода системой нагнетания; и
открыта во время второго режима работы двигателя для обеспечения извлечения воздуха вспомогательного пути из двигателя и передачи через систему трубопровода системой нагнетания.
2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором по меньшей мере одно выпускное отверстие расположено в участке корпуса двигателя, который окружает секцию сгорания.
3. Газотурбинный двигатель по п. 2, в котором участок корпуса двигателя образует оболочку камеры сгорания и в котором воздух вспомогательного пути, извлекаемый через по меньшей мере одно выпускное отверстие, содержит воздух оболочки из оболочки камеры сгорания.
4. Газотурбинный двигатель по п. 3, в котором во время первого режима работы двигателя по меньшей мере часть воздуха оболочки сгорает с топливом для производства горячих газов сгорания.
5. Газотурбинный двигатель по п. 3, в котором по меньшей мере одно выпускное отверстие расположено в нижней секции стенки участка корпуса двигателя.
6. Газотурбинный двигатель по п. 3, в котором воздух главного пути, впрыскиваемый по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора в камеру ротора во время первого режима работы двигателя, содержит воздух оболочки из оболочки камеры сгорания и извлекается через по меньшей мере одно выпускное отверстие.
7. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором клапанная система открывается и закрывается контроллером на основании разности температуры между верхней секцией стенки корпуса двигателя и нижней секцией стенки корпуса двигателя.
8. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором клапанная система:
открывается контроллером при запуске работы по остановке для перехода двигателя в одно из состояния прекращения работы и состояния поворота ротора; и
закрывается контроллером при запуске работы по запуску для перехода двигателя в первый режим работы двигателя.
9. Газотурбинный двигатель по п. 8, в котором ротор турбины не вращается энергией из газов сгорания во время состояния прекращения работы или состояния поворота ротора.
10. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором камера ротора по меньшей мере частично расположена в секции сгорания.
11. Газотурбинный двигатель, содержащий:
секцию компрессора, где сжимается втягиваемый в двигатель воздух;
секцию сгорания;
корпус двигателя, включающий в себя участок, который окружает секцию сгорания, причем участок корпуса двигателя образует оболочку камеры сгорания, содержащую воздух оболочки, по меньшей мере часть которого сгорает с топливом в секции сгорания для производства горячих газов сгорания во время первого режима работы двигателя, содержащего работу при полной нагрузке;
секцию турбины, где горячие газы сгорания из секции сгорания расширяются для извлечения из них энергии, причем по меньшей мере часть извлекаемой энергии используется для вращения ротора турбины во время первого режима работы двигателя;
камеру ротора, по меньшей мере частично расположенную в секции сгорания и сообщении с охлаждаемой конструкцией внутри секции турбины;
по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора, которая впрыскивает воздух главного пути, извлекаемый из оболочки камеры сгорания, в камеру ротора во время первого режима работы двигателя; и
систему впрыска воздуха, содержащую:
по меньшей мере одно выпускное отверстие, обеспеченное в участке корпуса двигателя, через которое воздух вспомогательного пути извлекается из оболочки камеры сгорания только во время второго режима работы двигателя, содержащего работу при нагрузке меньшей, чем полная;
указанную по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора,
которая используется для впрыска воздуха вспомогательного пути, извлекаемого по меньшей мере через одно выпускное отверстие в камеру ротора во время второго режима работы двигателя;
систему труб, которая обеспечивает сообщение по текучей среде между по меньшей мере одним выпускным отверстием и по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора;
систему нагнетания для извлечения воздуха вспомогательного пути через по меньшей мере одно выпускное отверстие и для передачи извлекаемого воздуха вспомогательного пути через систему трубопровода и по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора в камеру ротора; и
клапанную систему, которая:
закрыта во время первого режима работы двигателя для предотвращения извлечения воздуха вспомогательного пути из оболочки камеры сгорания и передачи через систему трубопровода системой нагнетания; и
открыта во время второго режима работы двигателя для обеспечения извлечения воздуха вспомогательного пути из оболочки камеры сгорания и передачи через систему трубопровода системой нагнетания.
12. Газотурбинный двигатель по п. 11, в котором по меньшей мере одно выпускное отверстие расположено в нижней секции стенки участка корпуса двигателя.
13. Газотурбинный двигатель по п. 12, в котором клапанная система открывается и закрывается контроллером на основании разности температуры между верхней секцией стенки участка корпуса двигателя и нижней секцией стенки участка корпуса двигателя.
14. Газотурбинный двигатель по п. 11, в котором клапанная система:
открывается контроллером при запуске работы по остановке для перехода двигателя в одно из состояния прекращения работы и состояния поворота ротора; и
закрывается контроллером при запуске работы по запуску для перехода двигателя в первый режим работы двигателя.
15. Газотурбинный двигатель по п. 11, в котором воздух
главного пути, впрыскиваемый по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора в камеру ротора во время первого режима работы двигателя, и воздух вспомогательного пути, впрыскиваемый по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора в камеру ротора во время второго режима работы двигателя, охлаждаются внешним охладителем до подачи по меньшей мере одной трубе охлаждения ротора.
16. Способ эксплуатации газотурбинного двигателя, при котором:
сжимают воздух в секции компрессора двигателя;
смешивают топливо и по меньшей мере часть сжатого воздуха и сжигают смесь в секции сгорания двигателя для производства горячих газов сгорания;
расширяют горячие газы сгорания для извлечения из них энергии в секции турбины двигателя, причем по меньшей мере часть извлекаемой энергии используется для вращения ротора турбины во время первого режима работы двигателя, содержащего работу при полной нагрузке;
впрыскивают воздух главного пути, извлекаемый из двигателя, в камеру ротора через по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора во время первого режима работы двигателя, причем впрыскиваемый воздух главного пути обеспечивает охлаждение охлаждаемой конструкции внутри секции турбины;
во время второго режима работы двигателя, содержащего работу при нагрузке меньшей, чем полная:
обеспечивают работу системы нагнетания для:
извлечения воздуха вспомогательного пути из оболочки камеры сгорания через по меньшей мере одно выпускное отверстие, расположенное в участке корпуса двигателя, связанного с секцией сгорания;
передачи извлекаемого воздуха вспомогательного пути через систему трубопровода по меньшей мере одной трубе охлаждения ротора; и
впрыска извлекаемого воздуха вспомогательного пути в камеру ротора через по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора.
17. Способ по п. 16, при котором воздух вспомогательного
пути не впрыскивают в камеру ротора по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора во время первого режима работы двигателя.
18. Способ по п. 17, при котором клапанную систему:
открывают во время второго режима работы двигателя для обеспечения передачи воздуха вспомогательного пути из оболочки камеры сгорания через систему трубопровода системой нагнетания; и
закрывают во время первого режима работы двигателя для предотвращения передачи воздуха вспомогательного пути через систему трубопровода системой нагнетания.
19. Способ по п. 18, при котором клапанную систему открывают и закрывают контроллером на основании разности температуры между верхней секцией стенки участка корпуса двигателя и нижней секцией стенки участка корпуса двигателя.
20. Способ по п. 18, при котором клапанную систему:
открывают контроллером при запуске работы по остановке для перехода двигателя в одно из состояния прекращения работы и состояния поворота ротора; и
закрывают контроллером при запуске работы по запуску для перехода двигателя в первый режим работы двигателя.