СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО САМОЛЕТА

Изобретение относится к области авиации, конкретно к силовой установке летательного аппарата с тяговым воздушным винтом.
За аналог и он же прототип принята силовая установка высокоскоростного самолета имеющего газотурбинные двигатели с тяговыми воздушными винтами по изобретению Патент №2551548 «САМОЛЕТ». На самолете используются как обычные тяговые винты с изменяемым шагом лопастей установленные на газотурбинных двигателях, так и СВЕРХЗВУКОВОЙ реактивный тяговый воздушный винт имеющий группу стреловидно расположенных лопастей с фиксированной геометрией по Патенту №2378155 «ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ».
Как это следует из описания изобретения по Патенту №2551548 самолет разгоняется до скорости 500-600 км час газотурбинными двигателями посредством двух обычных тяговых воздушных винтов с регулируемой величиной общего шага лопастей. Это диапазон скорости эффективной работы обычного винта. Основной причиной малой экономичности на скорости более 600 км час является сложение окружной скорости вращения лопасти винта и скорости горизонтального полета. При приближении суммарной скорости к скорости звука на лопасти возникает волновой кризис со всеми негативными последствиями. Поэтому уже на скорости 500-600 км час включается СВЕРХЗВУКОВОЙ реактивный пропеллер со стреловидно расположенными лопастями а газотурбинные двигатели выключаются.
Такой высокоскоростной воздушный винт по патенту №2378155 при вращении со сверхзвуковой окружной скоростью концов лопастей 300-600 м сек, при небольших углах установки лопастей, обеспечит высокую скорость полета самолета при высокой экономичности т.к. тяга винта, при увеличении окружной скорости вращения винта в 2 раза, увеличивается в 3 раза. (См. экспресс информацию ВИНИТИ Авиастроение №13 за 1978 г о испытании в Англии воздушного винта на фирме УЭСТЛЕНД) Однако фиксированная геометрия лопастей СВЕРХЗВУКОВОГО винта со стреловидным расположением лопастей приводит к ухудшению характеристик винта на всех режимах отличных от расчетного что вызывает увеличение времени достижения расчетного режима полета. Кроме того остановка одного из газотурбинных двигателей с обычным винтом на высоких скоростях полета создает большие затраты мощности на преодоление профильного сопротивления лопастей винта установленных во флюгерное положение. Также возникают большие трудности и при эксплуатации самолета с двумя различными типами силовых установок.
Цель: УПРОСТИТЬ КОНСТРУКЦИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИЮ САМОЛЕТА И УМЕНЬШИТЬ ВРЕМЯ РАЗГОНА САМОЛЕТА ДО РАСЧЕТНОЙ СКОРОСТИ ПОЛЕТА. Поставленная цель достигается тем, что силовая установка высокоскоростного самолета включающая газотурбинные двигатели и сверхзвуковые тяговые воздушные винты, продольные оси лопастей которых расположены стреловидно относительно векторов окружных скоростей сечений этих лопастей (см патент №2378155), отличается тем, что пара газотурбинных двигателя силовой установки связаны между собой трансмиссией и посредством коробки передач каждый двигатель сопряжен с двумя сверхзвуковыми тяговыми винтами, а между газотурбинными двигателями и сверхзвуковыми тяговыми винтами установлены коробки передач изменения скорости вращения винтов и направления вращения винтов.
Между достигаемым техническим эффектом и существом предложения имеется следующая причинно-следственная связь:
Наличие в силовой установке двухмоторного самолета со сверхзвуковыми тяговыми винтами коробок передач регулирующих обороты винтов и направление их вращения позволяет вообще не иметь на самолете обычных винтов с изменяемым шагом лопастей, позволяет ускорить разгон самолета до расчетной скорости полета и позволит даже осуществлять торможение самолета при посадке.
На фиг. представлена схема двухмоторного высокоскоростного самолета.
На крыльях самолета (1) установлена пара газотурбинных двигателей (2) со сверхзвуковыми тяговыми винтами (6). Двигатели (2) связаны между собой трансмиссией содержащей коробку передач (4) которая сопрягает каждый двигатель с обоими тяговыми винтами и две коробки передач (3) и (5) которые изменяют скорости вращения винтов и направление их вращения.
Коробка передач (4) обеспечивают работу тяговых винтов как от одного так и от двух двигателей (2). Перед началом работы в коробках передач (3) и (5) включаются редуктора обеспечивающие минимальные обороты винтов. Затем турбины двигателей (2) раскручивают до номинальных оборотов и самолет начинает разбег по взлетной полосе с одновременным плавным уменьшением передаточных отношений редукторов в коробках передач.
При остановке одного из двигателей в полете коробка передач (4) включается на работу одного рабочего двигателя на вращение одновременно двух винтов.
При посадке обе коробки передач (3) и (5) переключают направление вращения винтов для торможения самолета.