ДВУХКОНТУРНЫЙ ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к авиадвигателестроению, в частности, к двухконтурным газотурбинным двигателям с форсажной камерой и может быть использована для снижения заметности летательных аппаратов в инфракрасном диапазоне.
Известен двухконтурный газотурбинный двигатель, содержащий турбину с лопатками, затурбинный обтекатель с охлаждаемой и неохлаждаемой частями и форсажную камеру с кольцевыми стабилизаторами пламени, при этом малый кольцевой стабилизатор пламени выполнен охлаждаемым и установлен так, что заслоняет (экранирует) неохлаждаемую часть затурбинного обтекателя со стороны сопла, что позволяет снизить инфракрасную заметность при работе двигателя (См. патент RU №2480604, Кл. F02K 3/02, опубл. 27.04.2013).
Недостаток известного двигателя заключается в невысокой эффективности снижения инфракрасной заметности летательного аппарата, так как не обеспечивает экранирование со всех ракурсов неохлаждаемой части затурбинного обтекателя и иных нагретых деталей двигателя, в частности, рабочих лопаток турбины.
Технический результат заявленной полезной модели - снижение заметности летательного аппарата в инфракрасном диапазоне.
Указанный технический результат достигается тем, что в двухконтурном газотурбинном двигателе, содержащем турбину с лопатками, форсажную камеру с диффузором с наружной и внутренней стенками, соединенными между собой, и сопло, диффузор выполнен охлаждаемым, внутренняя стенка диффузора выполнена двойной с каналом, при этом стенки диффузора соединены полыми охлаждаемыми пилонами, которые выполнены с вогнутой и выпуклой стенками.
Указанный технический результат усиливается, когда стенки диффузора и вогнутые стенки пилонов выполнены с отверстиями.
На фиг. 1 схематично изображен двухконтурный газотурбинный двигатель со смешением потоков рабочего тела и общей форсажной камерой;
на фиг. 2 изображен диффузор форсажной камеры с пилонами двигателя (продольный разрез);
на фиг. 3 показан вид А по стрелке на фиг. 2.
Газотурбинный двигатель содержит внутренний контур 1 и наружный контур 2, турбину с рабочими лопатками 3, форсажную камеру с диффузором. Кольцевой диффузор образован разделяющей контуры 1 и 2 наружной стенкой 4 и образующей затурбинный кок внутренней стенкой 5.
Стенки 4 и 5 диффузора соединены между собой полыми профилированными охлаждаемыми пилонами 6. Для охлаждения диффузора, его стенки 4 и 5 выполнены с отверстиями 7 и 8, соответственно. Каждый пилон 6 имеет вогнутую стенку 9 с отверстиями 10 и выпуклую стенку 11, полость 12 и отверстия 13 в выходной кромке. Выполнение пилонов 6 охлаждаемыми с вогнутой и выпуклой стенками позволяет обеспечить экранирование (блокирование) видимости лопаток турбины со стороны сопла. То есть пилоны 6 выполняют функцию защитного экрана.
Пилоны 6 образуют решетку профилей, спрямляющую поток, выходящий из рабочего колеса турбины низкого давления. Форму пилонов, их количество, место расположения в диффузоре (по всей длине диффузора или на его части) и площадь перфорации выбирают в зависимости от параметров двигателя. Для более эффективного охлаждения, внутренняя стенка 5 диффузора выполнена двойной с каналом 14.
Также на чертежах показаны: 15 - затурбинный кок, 16 - форсажная камера, 17 - сопло.
Работа газотурбинного двигателя осуществляется следующим образом.
Воздух из наружного контура 2 поступает через отверстие (не показано) в наружной стенке 4 диффузора в полость 12 каждого пилона 6. Далее часть потока воздуха выходит через отверстия 10 и 13 в проточную часть внутреннего контура 1, образуя воздушную завесу, охлаждает вогнутую боковую стенку 9 пилонов 6 и их выходную кромку. Другая часть потока из полости 12 поступает в канал 14 и далее выходит в проточную часть внутреннего контура через отверстия 8, образуя воздушную завесу, и охлаждает внутреннюю стенку 5 диффузора. Наружная стенка диффузора 4 охлаждается воздухом, протекающим по наружному контуру 2 и образующим воздушную завесу, благодаря наличию отверстий 7.
Таким образом, предложенное решение путем экранирования и охлаждения горячих деталей двигателя, снижает заметность летательного аппарата в инфракрасном диапазоне.