Стехиометрические газотурбинные двигатели

Создание стехиометрических газотурбинных двигателей связано с решением проблемы высоких температур газа перед лопатками турбины. Сегодня эти температуры составляют порядка 2 000 К, что ниже энергетических возможностей топлива. Приблизить температуры газа в газотурбинных двигателях к энергетическим возможностям топлива — это стратегическая задача, которая появилась сразу же с созданием газотурбинного двигателя, и оставалась таковой в течение более 80 лет. Предложены оригинальные способы охлаждения турбины, которые в сочетании с существующими технологиями изготовления лопаток турбин позволяют решить эту задачу. На основе разработанных автором оригинальных технических решений сформирована концепция построения сверх- и гиперзвуковых газотурбинных двигателей — одноконтурные одновальные турбореактивные двигатели с высокотемпературной (более 2 300 К) одноступенчатой регулируемой турбиной. Предложены варианты реализации концепции, обозначены проблемные вопросы. Появление стехиометрических газотурбинных двигателей — это ожидаемое событие, которое в концептуальном плане произошло. По характеристикам они существенно превосходят все известные турбореактивные двигатели, включая F-135, и, по-видимому, в перспективе заменят двухконтурные турбореактивные двигатели, в том числе и с форсажной камерой.

Литература

[1] Скибин В.А., Солонин В.И., ред. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний по созданию перспективных авиационных двигателей (аналитический обзор). Москва, Изд-во ЦИАМ, 2004. 424 с.

[2] Сосунов В.А., Чепкин В.М., ред. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Москва, Изд-во МАИ, 2003. 688 с.

[3] Письменный В.Л. Теплообменник. Пат. РФ 2607916. 2017, бюл. № 2, 8 с.

[4] Письменный В.Л. Воздухо-воздушный радиатор и способ повышения его эффективности. Пат. РФ 2632561. 2017, бюл. № 28, 6 с.

[5] Письменный В.Л. Способ охлаждения турбинных лопаток газотурбинного двигателя. Пат. РФ № 2409745. 2011, бюл. № 2, 5 с.

[6] Письменный В.Л. Авиационная силовая установка и способ ее регулирования. Пат. РФ 2616089. 2017, бюл. № 11, 13 с.

[7] Письменный В.Л. Авиационная стехиометрическая силовая установка и способ ее регулирования. Пат. РФ 2612482. 2017, бюл. № 7, 12 с.

[8] Письменный В.Л. Способ форсирования турбореактивного двигателя. Пат. РФ 2616137. 2017, бюл. № 11, 10 с.

[9] Письменный В.Л. Камера сгорания авиационного газотурбинного двигателя. Пат. РФ 2612449. 2017, бюл. № 7, 5 с.

[10] Фомин В.Н., Егоров И.Н. Упрощенная методика расчета характеристик осевых многоступенчатых нерегулируемых компрессоров. Процессы и характеристики авиационных двигателей. Сб. Научно-методических материалов, Москва, Изд-во ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1987, с. 121–127.

[11] Письменный В.Л. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Пат. РФ 2647919, 2018, бюл. № 9, 5 с.