ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

понижать перепад давлений на турбине (разница в расходах газа, поступающего в компрессор и турбину высокого давления, увеличивается в пользу турбины), что положительно сказывается на величине работы термодинамического цикла и общем КПД двигателя.
Важным свойством рассматриваемой схемы является возможность влияния на характеристики двигателя изменением напорности вентилятора.
На фиг. 1 изображена схема воздушно-реактивного двигателя;
на фиг. 2 изображен термодинамический цикл воздушно-реактивного двигателя;
на фиг. 3 изображен термодинамический цикл воздушно-реактивного двигателя.
Воздушно-реактивный двигатель (фиг.1) состоит из входного устройства 1, вентилятора 2, компрессора 3, основной камеры сгорания 4, звукового (сверхзвукового) газового эжектора 5, камеры смешения 6, турбины высокого давления 7, турбины низкого давления 8, форсажной камеры сгорания 9, выходного устройства 10. При этом канал высокого давления газового эжектора 5 соединен с компрессором через основную камеру сгорания 4, а канал низкого давления этого же эжектора соединен с вентилятором через наружный контур двигателя. Каналы высокого и низкого давлений разделены между собой по принципу лепесткового смесителя. Камера смешения 6 с одной стороны соединена с эжектором 5, а с другой стороны с турбиной высокого давления 7.
Работа двигателя осуществляется следующим образом. Воздух из атмосферы через входное устройство 1 поступает в вентилятор 2 для сжатия. Сжатый до заданного давления воздух делится на два потока.
Первый поток поступает в наружный контур двигателя.
Второй поток поступает во внутренний контур двигателя и далее в компрессор 3, где воздух сжимается и непрерьшным потоком направляется в основную камеру сгорания 4, куда одновременно через форсупки впрыскивается мелкораспыленное топливо. Образующийся в результате сгорания газ поступает в канал высокого давления эжектора 5 и далее через звуковое (свехзвуковое) сопло в камеру смешения 6. Скорость потока при истечении из сопла увеличивается, а статическое давление падает, что создает условия для эжекции воздуха из наружного контура двигателя (через канал низкого давления) в камеру смешения.
В камере смешения потоки соединяются, в результате чего на выходе из камеры смешения устанавливаются осредненные, в зависимости от количества смешиваемых масс и
режима работы эжектора, параметры потока. Из камеры смешения 5 газ поступает на турбину высокого давления, а затем на турбину низкого давления, которые приводят во вращение компрессор и вентилятор соответственно. Выходящий из турбины низкого давления газ поступает в форсажную камеру сгорания, после чего распшряется в вькодом устройстве и с большой скоростью истекает в атмосферу, создавая тягу.
В отличии от известных турбореактивных двр1гателей, двигатель (фиг.1) имеет два термодинамических цикла, которые реализзтотся во внутреннем (эжектируюпщй газ) и внешнем (эжектируемый газ) контурах двигателя. На фиг. 2 показан идеальный цикл внутреннего контура, на фиг.З показан идеальный цикл наружного контура (форсажная камера сгорания выключена). Цикл (фиг.2) имеет ограничение по температуре газа на выходе из основной камеры сгорания Ткс, которое всегда вьдце ограничения, накладываемого температурой газа перед турбиной Тг в турбореактивных двигателях. Цикл (фиг.З) имеет ограничение по температуре газа перед тзфбиной Тг, совпадающее с ограничением в турбореактивных двигателях. Суммарная работа циклов Le, приходящаяся на 1 кг рабочего тела, определяется как: jue - где Ьц} - работа цикла (фиг. 1),
Ьц2 - работа цикла (фиг.2), т- коэффициент эжекции.
Работа Le на скоростях полета по числу Маха более 2, как показывают теоретические исследования, выполненные автором, больще работы цикла БРАЙТОНА, что определяет положительные качества рассматриваемой схемы воздушно-реактивного двигателя на сверхзвз совых скоростях полета.
ЬЦ; Ч-т-ЬЦ;
1 + m
Автор:(/o i/ c- - --- В. Письменный
чС/ 6 ноября 2001 г.