Дисковый двигатель

19) 53 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 18 5 ЕО 2 К 11 0 ОПИС АВТО РСК НИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТ 2 тах, Сущность изобретения. дисковый двигатель содержит расположенные на периферии диска прямоточные воздушно- реактивные двигатели и на боковых поверх, ностях лопатки двух компрессоров, выхододного из которых подключен к входу в камеру сгорания прямоточных двигателей, а выход другого - к вытяжной камере, выходы реактивных сопл подключены к газовой камере,3 и,27, кл, 60-3 частности хсамолеции, ляж Дисковый двигатель предназначен для использования в авиации, в частности на большегрузных безфюзеляжных самолетах. Цель изобретения мощности, преднэзнач через трансмиссию н движителей, и экономи вива. двигатель большой нный для привода кольких винтовыхый по расходу топЦель достигается размещением по периметру горизонтально расположенного диска нескольких ПВРД, которые при вращении диска вокруг вертикальной оси в кожухе со сверхзвуковой окружной скоростью обеспечивают наибольшие значения скорости истечения газов из их сопла, Эти условия достигаются повышением давленияв камере сгорания (более чем в 30 раз больше, чем на срезе сопла) и предельным повышением температуры при сгорании топлива. Требуемые условия создаются при помощи центробежного вентилятора, представляющего собой верхнюю поверхность диска, на которой установлены стационарные лопатки, создающего в зоне вертикальной стенки кожуха - воздушной камере -ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Использование; в авина большегрузных безфю ФС ." повышенную плотность воздушного потока. Полученный скоростной напор при входе в камеру сгорания ПВРД обеспечивает максимальную для данного топлива скорость истечения газов из сопла в газовую камеру, отделенную от воздушной камеры разделительной стенкой. В газовой камере исходящий из сопл поток падает на жаростойкие лопатки, тормозится и между лопатками вы ходит в вытяжную камеру, в которой созда- .а но пониженное давление воздушного ( ) потока от лопаток нижней поверхности дис- Кр ка, и далее выбрасывается в атмосферу. Воздух к нижней поверхности диска поступает через полую вертикальную ось, вокругкоторой на подшипниковых опорах вращается диск,Дисковые двигатели располагают в пло скости левого и правого крыльев самолета при противоположном направлении вращения дисков. Запуск двигателя осуществляют от ТРД, расположенного на поверхности крыла над диском и связанного с трансмиссией. После набор высоты турбины ТРД отключают, а вентилятор продолжает подачу воздуха на поверхности диска,Подача топлива к камере сгорания каждого ПВРД осуществляется по трубам от топливной камеры, в которую топливо поступает под давлением через отверстия в стенке полой оси,Изменение мощности дискового двигателя осуществляют через клапаны топливной камеры и блок управления топливоподачей и зажиганием путем изменения числа оборотов диска, а при снижении и посадке прекращением подачи топлива к ряду ПВРД.При снижении и посадке через дисковое сцепление отключается ряд винтовых двигателей, а затем через редуктор они включаются на противоположное вращение для торможения на посадочной полосе,В связи с большими центробежными силами диск изготовлен из композитных материалов,На фиг, 1 показана установка двух дисковых двигателей на безфюзеляжном самолете, где .1. - дисковые двигатели, 2 - турбореактивные пусковые двигатели, 3 - винтовые движители, 4 - топливные баки, 5 - грузовые отсеки, 6 - хвостовое крыло,На фиг. 2 показан центральный узел дискового двигателя и его разрез, где 7 - лопатки центробежного вентилятора, 8 - вертикальная полая ось, 9 - вращающийся вокруг нее диск из композитных материалов, 10 - ограждающий. их кожух, расположенный в крыле самолета,1 подшипниковые опоры диска и полой оси, 12 - отверстия для подачи топлива в стенке полой оси, 13 - компрессор ТРД. 14 - камера сгораний и турбина ТРД, 15 - редуктор трансмиссии, 16 - крыло самолета, 17 - вал отбора мощности от диска, 18 - воздухопровод, 19 - топливопровод, 20 - топливная камера,21 - блок управления топливоподачей и зажиганиемНа фиг. 3 показан периметральнь 1 й узел дискового двигателя, где 22 - вытяжная камера, 23 - камера сгорания П В РД, 24- входное отверстие, 25 - сверхзвуковое сопло полного расширения, 26 - воздушная камера, 27 - газовал камера с жаростойкими лопатками, 28 - разделительная стенка,Изобретение иллюстрируется следующим примером, Дисковый двигатель диаметром 18 м имеет число оборотов 800об/мин при окружной скорости 735 м/с,Вентилятор ТРД и центробежный вентилятор создают в воздушной камере давления5 кг/см, Скоростной напор обеспечиваетотношейие давления в камере сгорания и насрезе сопла ПВРД более 30, что при температуре 2500 К создает скорость истечениягазового потока из сопла 1515 м/с. При ра"О ходе воздуха 1,2 кг/с тяга каждого ПВРДсоставляет 1500 кг. В этом случае диаметрсопла 3 см, диаметр камеры сгорания 30 см,ее длина 85 см, Расход тепловой энергиисоставляет 640 ккал/с при расходе. топлива15 0,06 кг/с.По периметру диска установлено 64 шт.ПВРД, которые с учетом потерь развиваютмощность 660000 л.с. при удельном расходетоплива 0,02 кг/л,с,ч.20 Вариантом может служить использование а дисковом двигателе в качестве топлива жидкого водорода, что значительносократит загрязнение атмосферы,Эффективность дискового двигателя со 25 стоит в увеличении мощности двигателявследствие увеличения диаметра диска-ротора и. сверхзвуковой окружной скоростиего вращения, что повышает эффективностьсгорания топлива в ПВРД и сокращает его30 расход.Формула изобретенияДисковый двигатель, содержащий кожух и установленный в подшипниках на осидиск с расположенными по его периферии35 прямоточными воздушно-реактивными дви-.гателями, имеющими камеры сгорания и сопла, и расположенными на его боковых, поверхностях лопатками двух компрессороа, выход одного из которых подключен40 к входу в камеры сгорания прямоточныхдвигателей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения мощности двигателя, он снабжен пусковым турбореактивным двигателем, винтовыми движителями, соединяю.щей их с осью дискового двигателятрансмиссией, газовой камерой с установленными в ней лопатками, и вытяжной камерой,. причем выходы из реактивных сопел подключены к газовой камере, выходы второго компрессора - к вытяжной камере, адиск выполнен из композитных материалов,1813910 Составитель В.Головкинжкова Техред М,Моргентал Корректор А,Козориз еда кто роизводственно ий комбинат "Пат те аказ 1818 Т ВНИИПИ Государственно 113035ра комитета по изобре Москва, Ж, Раушс Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРая наб 4/5нт", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101