Двухконтурный турбореактивный двигатель

Дозвуковые двухконтурные турбореактивные двигатели пятого поколения достигли своего технического совершенства, их общий коэффициент полезного действия составляет 35…38 %. Дальнейшие работы в этом направлении без изменения термодинамического цикла двигателя являются бесперспективными. Предложен способ повышения термодинамической эффективности циклов тепловых машин, основанный на использовании так называемых внутренних термодинамических циклов (циклов Письменного). Внутренние циклы обладают замечательными свойствами: они увеличивают полезную работу и коэффициенты полезного действия (термический и эффективный) тепловой машины, а также снимают температурные ограничения. Разработана газодинамическая схема двухконтурного турбореактивного двигателя, где реализован внутренний термодинамический цикл. Во втором контуре двигателя установлены два теплообменника (циркуляционный и теплообменник-регенератор), первый из которых позволяет повысить температуру газа перед турбиной до 2300 К и более, второй — понизить температуру отработавших газов до температуры, соизмеримой с температурой воздуха за вентилятором. Общий КПД двигателя в крейсерском режиме полета (при высоте полета 11 км и числе Маха 0,8) в зависимости от тяги двигателя приближается к 45…55 %. Ожидаемая экономия топлива по отношению к двухконтурным турбореактивным двигателям пятого поколения (Trent 1000, GP7270, PW4460 и др.) составит более 20 %. Суммарный экономический эффект для авиакомпаний при переходе на новый принцип построения авиадвигателей может превысить 10 млрд долл. США в год.

Литература

[1] Люлька А.М. Двухконтурный турбореактивный двигатель. А. с. 117179 СССР, 1958. 2 с.

[2] Бакулев В.И., Голубев В.А., Крылов Б.А., Марчуков Е.Ю., Нечаев Ю.Н., Онищик И.И., Сосунов В.А., Чепкин В.М. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Москва, Изд-во МАИ, 2003. 688 с.

[3] Скибин В.А. ред. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей (аналитический обзор. Москва, Изд-во ЦИАМ, 2010. 673 с.

[4] Письменный В.Л. Внутренние термодинамические циклы. Конверсия в машиностроении, 2006, № 3, с. 5–10.

[5] Письменный В.Л. Тепловая машина. Пат. РФ 2269668. 2006, бюл. № 4, 9 с.

[6] Письменный В.Л. Парогазотурбинная установка. Пат. РФ 2272916. 2006, бюл. № 9, 8 с.

[7] Письменный В.Л. Способ форсирования газотурбинных установок. Пат. РФ 2284418. 2006, бюл. № 27, 6 с.

[8] Письменный В.Л. Парогазовая установка. Пат. РФ 2520762. 2014, бюл. № 18, 12 с.

[9] Письменный В.Л. Парогазотурбинная установка. Пат. РФ 2523087. 2014, бюл. № 20, 8 с.

[10] Письменный В.Л. Стехиометрическая парогазовая установка. Пат. РФ 2666701. 2018, бюл. № 26, 9 с.

[11] Письменный В.Л. Стехиометрическая парогазотурбинная установка. Пат. РФ 2671264. 2018, бюл. № 31, 8 с.

[12] Письменный В.Л. Энергоустановка. Пат. РФ 2673948. 2018, бюл. № 34, 10 с.

[13] Письменный В.Л. Способ форсирования газотурбинной установки. Пат. РФ 2674089. 2018, бюл. № 34, 7 с.

[14] Письменный В.Л. Газотурбинная установка. Пат. РФ 2675167. 2018, бюл. № 35, 7 с.

[15] Письменный В.Л. Паротурбинный двигатель. Пат. РФ 2285131. 2006, бюл. № 28, 7 с.

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

[17] Письменный В.Л. Турбоэжекторный двигатель и способ его регулирования. Пат. РФ 2645373. 2018, бюл. № 6, 16 с.

[18] Письменный В.Л. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Пат. РФ 2647919. 2018, бюл. № 9, 6 с.

[19] Письменный В.Л. Двухконтурный турбореактивный двигатель. Пат. РФ 2661427. 2018, бюл. № 20, 8 с.

[20] Письменный В.Л. Двухконтурный турбореактивный двигатель. Пат. РФ 2669420. 2018, бюл. № 29, 5 с.

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

[22] Письменный В.Л. Способ охлаждения двухконтурного турбореактивного двигателя. Пат. РФ 2617026. 2017, бюл. № 11, 8 с.