Способ и устройство относятся к области газотурбинного двигателе строения, в качестве ближайшего аналога можно отнести практически любой газотурбинный двигатель (ГТД), но для простоты понимания лучше им считать трех вальный турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД) он и считается прототипом, принципиальная схема которого показана на (см.фиг.l), общую информацию можно почерпнуть например из В. В Кулагин 'Основы теории ГТД' Транспорт 2003,a также Ю.С. Елисеев, А. Г, Бойцов 'Технология производства авиационных газотурбинных двигателей' Машиностроение 2003.

В обсуждении решаемой задачи, предлагаемым способом следует обратить внимание на условия работы камеры сгорания в традиционных схемах ГТД, помимо основ их работы. Процесс горения в ГТД связан со множеством задач, решение которых приводит к оптимальному режиму эксплуатации. Основой этих задач является повышение температуры рабочего тела, зависящая помимо многих прочих факторов и от скорости газового потока в камере сгорания, который в сечении на входе в камеру сгорания равен 150...200м/с, что почти на два порядка больше скорости распространения пламени в не турболизированном потоке (0,5- 2м/с). Поэтому если не предпринимать специальных мер, пламя будет унесено потоком. Возникает следовательно задача сближения этих скоростей. Она решается с одной стороны, путём установки диффузора за компрессором в передней части камеры сгорания, что позволяет существенно уменьшить среднюю скорость потока в зоне горения камеры. С другой стороны она решается путём турболизации потока, что позволяет как уже отмечалось примерно на порядок увеличить скорость распространения пламени. Диффузор и элементы

τурболизации относятся к причинам гидравлических потерь в ГТД помимо тепловых и считаются конструктивно запрограммированными. В предлагаемом способе осуществляется от части тот же принцип снижения скорости потока в камеру, но при этом кинетическая энергия этого потока в момент торможения преобразуется в механическую энергию на валу, с возможностью использования её в различных элементах и агрегатах двигателя.

Способ улучшения динамических характеристик газотурбинного двигателя, увеличения экономичности, мощности тяги и ресурса, заключающийся в использовании кинетической энергии от движения газового потока отличающийся тем, что во всех режимах работы газотурбинного двигателя, воздушный поток из компрессора высокого давления перед камерой сгорания тормозят при помощи специально установленной турбины, имеющей отдельную механическую передачу к различным агрегатам двигателя где это конструктивно предполагается, в момент торможения воздушного потока о лопасти турбины, имеющих угол атаки определенный с целью приведения турбины во вращательное движение, сила потока приводит во вращение эту турбину, которая передаёт механическую энергию на отдельную от компрессора высокого давления передачу, от которой производят отбор дополнительно получаемой мощности.

Устройство ГТД отличающийся тем, что имеет в своей конструкции схему передачи мощности, которая состоит из турбины с углом атаки лопастей определенным с целью создания вращательного движения этой турбины расположенной после компрессора высокого давления но перед камерой сгорания, эта турбина имеет механическую передачу мощности отдельную от компрессора высокого давления, которая в свою очередь связана с различными агрегатами

двигателя, работа которых зависит от подведённой к ним механической энергии, в том числе компрессор низкого давления.

В изложении формулы изобретения, фраза " где это конструктивно предполагается " означает, что в той или иной конструкции двигателя есть различные агрегаты, требующие подвод механической энергии для исполнения своей функции в составе силовой установки. Обеспечение механической энергией, через кинематическую цепь от предкамерной турбины этих агрегатов, делает их прямой нагрузкой на предкамерную турбину в случае применения изобретения. Поскольку схемы ГТД в силу специфики разнообразны по компоновке агрегатов, то фраза "конструктивно предполагается" носит всеобъемлющий характер в контексте изложения формулы способа.

Во избежания недопонимании, следует учитывать, что турбина забирает только КИНЕТИЧЕСКУЮ энергию, получаемую от перемещения всё ещё сжатого воздуха. Потенциальная энергия сжатого воздуха, перед камерой сгорания не активируется! ! ! В современных компрессорах степень повышения давления достигает сорока ( потенциальная энергия гaзa),пpи увеличении подачи механической энергии на вал увеличивается скорость выработки газа при неизменной степени повышения давления , то есть возникает кинетическая энергия, которую камера сгорания не успевает "съедать" и начинается тепловое вырождение цикла. В этом контексте применение предкамерной турбины находится в рамках цикла Брайтона, так как процесс расширения газа происходит только после попадания газа в камеру сгорания, где и происходит подвод тепла. В настоящее время, в современных двигателях, кинетическая энергия газа перед камерой гасится элементами сопротивления, увеличивая внутреннее трение в потоке и просто грея стенки двигателя. Преобразование и отбор кинетической

энергии газа, перед камерой сгорания, на нужды агрегатов, приводит к увеличению мощности на валу в крейсерском режиме и увеличивает его диапазон.

Для упрощения понимания картины работы способа, автор предлагает воспринимать последнюю ступень компрессора, не только как сдавливающий агрегат, но и как движитель сжатого газа предыдущими ступенями (своего рода гидродвижитель). Представьте газопровод из пункта А в пункт Б. В пункте А газ сжижают, далее при помощи гидродвижителя , сжиженный газ перемещают в пункт Б, а уже потом в пункте Б потенциальную энергию газа высвобождают и получают "свободный " гaз(этo применяется на пpaктикe).Ecли в промежутке между пунктами А и Б установить турбину, она будет вращаться и вырабатывать механическую энергию. Так вот можете считать, пункт А-компрессором, гидродвижитель-последней ступенью компрессора, пункт Б-камерой сгорания, а турбину между пунктами А и Б- предкамерной турбиной.

В случае применения данного способа, а по существу новой схемы (см. фиг.2,3), очевидным становится увеличение мощности на валу компрессора низкого давления (или других агрегатов), а следовательно и тяги в целом. О величине этого увеличения, можно судить хотя бы по тому, что во многих ГТД скорость потока рабочего тела в сечении между камерой сгорания и турбиной за ней, составляет порядка 200...300м/с. Энергетически практически столько же теряется на входе в камеру, это означает прирост тяги на десятки процентов. Применения этой схемы приведёт к колоссальному увеличению тяговооружённости двигателя.

Безусловно, то, что осуществление данного устройства стало возможным с появлением новых технологий. В частности в настоящее время технологии позволяют применение моноколёс типа блинг сделанных по технологии TI-SIC, в

нашем случае (имеется в виду предкамерная турбина) с конструктивной модификацией, например турбина может иметь венец из зубчатого колеса с внешним зацеплением, для сцепления с внешним передаточным валом соединённым с почти таким же колесом в виде ступени в компрессоре низкого давления (см. фиг.З).Booбщe способы установки и крепления предкамерной турбины, а также способ установки вала и кинематической цепи от предкамерной турбины весьма разнообразны. Выделение оптимальной, наиболее надёжной схемы привода зависит от практических параметров двигателя. Но то, что они осуществимы, на практике доказанный факт. В общем, технически- конструктивных причин препятствующих реализации предложенного просто нет.

Сочетание технической осуществимости и наиболее высокой экономичности этой схемы делает её очень выгодной в применении.

Список фигур.

ФИГ 1 Принципиальная схема трех вального TP ДД.

ФИГ 2 Принципиальная схема трех вального с интегрированным

предлагаемым устройством где:

1 Механическая передача, связанная с компрессором низкого давления и

предкамерной турбинной.

ФИГ 3 Принципиальная схема в трехмерной проекции на которой изображён

TP ДД с предлагаемым устройством, где:

1 -корпус второго контура

2-coплo

3 -турбина второго контура

4-тypбинa компрессора высокого давления

5-кaмepa сгорания

6- винт движитель второго контура

7-мexничecкaя передача между компрессором низкого давления и

предкамерной турбиной

8-пpeдкaмepнaя турбина

9-кoмпpecop высокого давления

10-передаточная ступень компрессора низкого давления соединённая с валом

компрессора низкого давления

11 -компрессор низкого давления