RU2068377C1 - Jet airliner - Google Patents

Jet airliner Download PDF

Info

Publication number
RU2068377C1
RU2068377C1 SU5057458A RU2068377C1 RU 2068377 C1 RU2068377 C1 RU 2068377C1 SU 5057458 A SU5057458 A SU 5057458A RU 2068377 C1 RU2068377 C1 RU 2068377C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
steam
power plant
nozzle
engines
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Павлович Лукьяну
Original Assignee
Николай Павлович Лукьяну
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Павлович Лукьяну filed Critical Николай Павлович Лукьяну
Priority to SU5057458 priority Critical patent/RU2068377C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068377C1 publication Critical patent/RU2068377C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; aircraft manufacture. SUBSTANCE: power plant of airliner consists of twin-jet engines with rectangular nozzles provided with controllable flaps. Each pair of engines is provided with common heat exchanger and steam generator whose outlet is connected with turbine inlet; rectangular nozzles have bevel exit sections. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике и, в частности к самолетостроению. The invention relates to aircraft, and in particular to aircraft construction.

Известен реактивный пассажирский самолет ТУ-134, содержащий фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, шасси и силовую установку. Недостаток самолета заключается в том, что силовая установка работает на химическом топливе, которое является дорогостоящим. Кроме того, выхлопные газы химического топлива, истекающие из реактивных двигателей, загрязняют окружающую среду. Known jet passenger aircraft TU-134, containing the fuselage, wing, tail, landing gear and power plant. The disadvantage of the aircraft is that the power plant runs on chemical fuel, which is expensive. In addition, the exhaust gases of chemical fuel flowing out of jet engines pollute the environment.

Известен также сверхзвуковой реактивный пассажирский самолет ТУ-144, содержащий фюзеляж, крыло, носовое горизонтальное оперение, шасси и силовую установку [II] Недостаток данного самолета заключается в том, что силовая установка также работает на химическом топливе и также дорогостоящем, вредном для окружающей среды. Кроме того, управление самолета ТУ-134, ТУ-144 осуществляется закрылками, устроенными в корпусе крыла, занимающими большую полезную площадь. Управляемые механизмы и агрегаты закрылков также занимают большую полезную площадь крыла, что приводит к сокращению площади для размещения баков горючего в корпусе крыла. Also known is the TU-144 supersonic jet passenger plane containing the fuselage, wing, horizontal tail, landing gear and power plant [II] The disadvantage of this aircraft is that the power plant also runs on chemical fuel and is also expensive and harmful to the environment. In addition, the control of the TU-134, TU-144 aircraft is carried out by flaps arranged in the wing body, occupying a large usable area. Controlled mechanisms and flap assemblies also occupy a large useful wing area, which leads to a reduction in the area for placing fuel tanks in the wing body.

Система управления самолета закрылками является малоэффективной, так как самолет при взлете и посадке делает длинный путь движения, это отражается на экономии запаса топлива, помещенном на борту самолета. Кроме того, для самолетов требуются длинные ВПП. The flap control system of the aircraft is ineffective, since the aircraft takes a long path during take-off and landing, which affects the fuel economy on board the aircraft. In addition, aircraft require long runways.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание экономичности пассажирского самолета короткого взлета и посадки, в двигателях которых используется водяной пар как компонент рабочего тела. The task to be solved by the claimed invention is aimed at creating the economy of a short-take-off and landing passenger aircraft, in the engines of which water vapor is used as a component of the working fluid.

Предлагаемый гибридный реактивный пассажирский самолет, содержащий фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, силовую установку и шасси, в котором новым является то, что самолет снабжен гибридными реактивными установками, которые образованы из двух турбореактивных двигателей, соединенных между собой через вертикальную стойку, в корпусе которой устроены парогенераторы. The proposed hybrid passenger jet aircraft containing the fuselage, wing, tail, powerplant and landing gear, in which the new is that the aircraft is equipped with hybrid rocket launchers, which are formed of two turbojet engines interconnected through a vertical strut, in the body of which are arranged steam generators.

Новым является также то, что в корпусе турбореактивных двигателей устроены теплоотборники, соединенные с парогенераторами и системой подачи водяного пара в турбину двигателя. Also new is the fact that in the case of turbojet engines heat collectors are arranged, connected to steam generators and a system for supplying water vapor to the engine turbine.

Новым в самолете является также то, что турбореактивные двигатели образованы двумя соплами и управляемыми заслонками. Внутреннее сопло двигателя имеет цилиндрическую форму с переходом во вторую прямоугольную форму. Прямоугольное сопло турбореактивного двигателя имеет угловой срез по вертикали, в канале которого устроена управляемая заслонка, которая при отклонении, благодаря скошенному срезу прямоугольного сопла, образует выхлопной канал, по которому истекает газовый поток при ускоренном взлете. New in the aircraft is also the fact that turbojet engines are formed by two nozzles and controlled dampers. The inner nozzle of the engine has a cylindrical shape with a transition to a second rectangular shape. The rectangular nozzle of the turbojet engine has a vertical angular cut, in the channel of which a controlled shutter is arranged, which, when deflected, due to the beveled cut of the rectangular nozzle, forms an exhaust channel through which the gas stream expires during accelerated take-off.

Использование в турбореактивных двигателях водяного пара как компонента рабочего тела позволит сократить расход химического топлива на 30 40% Это позволит увеличить радиус дальности полета самолета, а также позволит уменьшить загрязнение окружающей среды. The use of water vapor in turbojet engines as a component of the working fluid will reduce the consumption of chemical fuel by 30–40%. This will increase the radius of the flight range of the aircraft, as well as reduce environmental pollution.

Использование в самолете силовой установки с двигателями новой конструкции позволяет освободить крыло от закрылков, что дает возможность увеличить площадь крыла для размещения баков с горючим. The use of a power plant with new design engines in an airplane allows you to free the wing from the flaps, which makes it possible to increase the wing area to accommodate fuel tanks.

Использование в самолете турбореактивных двигателей с двумя соплами придает самолету ускоренный взлет и позволяет улучшить управление самолета на все режимы полета. The use of turbojet engines with two nozzles in an aircraft gives the aircraft an accelerated take-off and improves aircraft control for all flight modes.

На фиг. 1 изображен самолет, вид сбоку (общий вид); на фиг.2 изображен самолет, вид сверху; на фиг.3 то же, вид спереди. In FIG. 1 shows an airplane, side view (general view); figure 2 shows a plane, a top view; figure 3 is the same, front view.

Гибридный реактивный пассажирский самолет содержит фюзеляж 1, в котором устроено крыло 2, а в задней части фюзеляжа 1 устроено хвостовое оперение 4 с вертикальным килем 3. A hybrid passenger jet aircraft contains a fuselage 1, in which a wing 2 is arranged, and a tail unit 4 with a vertical keel 3 is arranged at the rear of the fuselage 1.

В нижней носовой части крыла 2 гибридная силовая установка 5, в нижней части фюзеляжа 1 устроено шасси самолета 6,7. In the lower nose of the wing 2, a hybrid power plant 5, in the lower part of the fuselage 1, the landing gear of the aircraft is 6.7.

В носовой части фюзеляжа 1 устроен обтекатель 8, а в верхней носовой части фюзеляжа 1 устроена кабина пилотов 9 и входная дверь 10. A fairing 8 is arranged in the nose of the fuselage 1, and in the upper nose of the fuselage 1 there is a cockpit 9 and an entrance door 10.

В центральной части фюзеляжа 1 устроены иллюминаторы пассажирского салона 11. In the central part of the fuselage 1 arranged portholes of the passenger compartment 11.

На фиг.4 показана схема гибридной реактивной установки (ускоренный взлет). Установка содержит корпус 12, в котором размещены воздушный заборник 13, компрессор 14, который соединен с камерой сгорания 15. Вертикальная стойка 16 соединяет два двигателя, образуя гибридную реактивную установку. В центральной части вертикальной стойки 16 устроен парообразователь 17 с парозаборником 18. Парозаборник 18 соединен с трубопроводом 19, который соединен с кольцом 20, в котором устроены парофорсунки 21. В корпусе двигателя 12 за парокольцом 21 устроен теплозаборник 22, а во внутреннем корпусе теплозаборника 22 устроена газовая турбина 23, соединенная с внутренним соплом 24. Внутреннее сопло 24 соединено с прямоугольным соплом 26. В корпусе сопла 26 устроена управляемая заслонка 27, которая через ось 36 закреплена в верхней части прямоугольного сопла 26, которая при отклонении образует выхлопной канал 25. Figure 4 shows a diagram of a hybrid rocket launcher (accelerated take-off). The installation comprises a housing 12, in which an air intake 13, a compressor 14, which is connected to the combustion chamber 15. is placed. A vertical strut 16 connects two engines, forming a hybrid reactive installation. In the central part of the vertical strut 16, a steam generator 17 is arranged with a steam inlet 18. The steam inlet 18 is connected to a pipe 19, which is connected to a ring 20 in which the steam nozzles 21 are arranged. In the engine housing 12, a heat intake 22 is arranged behind the steam ring 21, and in the inner case of the heat intake 22 is arranged a gas turbine 23 connected to the inner nozzle 24. The inner nozzle 24 is connected to the rectangular nozzle 26. A controlled shutter 27 is arranged in the nozzle body 26, which is fixed through the axis 36 in the upper part of the rectangular nozzle 26, cat When deflected, it forms the exhaust channel 25.

Пунктиром показано положение заслонки 28 в убранном горизонтальном положении. The dotted line shows the position of the shutter 28 in the retracted horizontal position.

В верхней части прямоугольного сопла 26 устроен гидромеханизм 29, который через тягу 30 и шарниром 32 подвижно соединен со стойкой 31, которая укреплена к корпусу прямоугольного сопла 26. Шток гидромеханизма 33 подвижно соединен с шарниром 34 и тягой 35. Позиция 37 показывает гидромеханизм в убранном положении. In the upper part of the rectangular nozzle 26, a hydraulic mechanism 29 is arranged, which is movably connected through a rod 30 and a hinge 32 to a rack 31, which is attached to the body of the rectangular nozzle 26. The hydraulic mechanism rod 33 is movably connected to a hinge 34 and a rod 35. Position 37 shows the hydraulic mechanism in the retracted position .

Парореактор 38 устроен в нижней части корпуса вертикальной стойки 16 и соединен с теплозаборниками 22 (фиг.5,6), трубопровод 19 впадает в трубопровод 39, который соединен с кольцом 20. The steam reactor 38 is arranged in the lower part of the casing of the vertical strut 16 and is connected to the heat inlets 22 (Fig. 5,6), the pipe 19 flows into the pipe 39, which is connected to the ring 20.

На фиг. 5 показана схема гибридной реактивной установки (вертикальный тыльный разрез). Схема содержит корпус двигателя 12, вертикальную стойку 16, парообразователь 17, парозаборник 18, трубопровод 19, газовую турбину 23, внутреннее сопло 24, выхлопной канал 25, управляемую заслонку в горизонтальном положении 28, гидромеханизм 29, стойку 31, шарнир 32, ось 36, трубопровод 39. In FIG. 5 shows a diagram of a hybrid rocket launcher (vertical back section). The circuit includes an engine casing 12, a vertical strut 16, a steam generator 17, a steam intake 18, a pipe 19, a gas turbine 23, an internal nozzle 24, an exhaust channel 25, a controlled shutter in a horizontal position 28, a hydraulic mechanism 29, a strut 31, a hinge 32, an axis 36, pipeline 39.

На фиг. 6 показана схема гибридной реактивной установки (горизонтальный разрез). Схема содержит корпус двигателей 12, воздушный заборник 13, воздушный компрессор 14, камеру сгорания 15, вертикальную стойку 16, парозаборник 18, трубопровод 19, кольцо 20, форсунку 21, теплозаборник 22, газовую турбину 23, внутреннее сопло 24, прямоугольное сопло 26, управляемую заслонку 28 (в убранном положении), гидромеханизм 29, тягу 30, стойку 31, шарнир 32, шток гидромеханизма 33, шарнир 34, тягу 35, ось 36, парореактор 38, трубопровод 39. In FIG. 6 shows a diagram of a hybrid rocket launcher (horizontal section). The circuit includes an engine casing 12, an air intake 13, an air compressor 14, a combustion chamber 15, a vertical strut 16, a steam intake 18, a pipe 19, a ring 20, a nozzle 21, a heat intake 22, a gas turbine 23, an internal nozzle 24, a rectangular nozzle 26 controlled a shutter 28 (in the retracted position), a hydromechanism 29, a thrust 30, a stand 31, a hinge 32, a rod of a hydromechanism 33, a hinge 34, a thrust 35, an axis 36, a steam reactor 38, a pipeline 39.

Устройство гибридного реактивного пассажирского самолета работает следующим образом. Для взлета самолета запускается силовая установка 5 (фиг.1), в это время воздушный поток нагнетается через воздушный заборник 13 в компрессор 14 (фиг.4), затем воздушный поток поступает в камеру сгорания 15, где смешивается с горючим, образуя газовый поток. Газовый поток воспламеняется, преобразовываясь в горящий газ, который выходит из камеры сгорания 15 и поступает на лопатки газовой турбины 23, приводя ее в вращение. Device hybrid jet passenger aircraft operates as follows. To take off the aircraft, the power plant 5 is started (Fig. 1), at this time the air stream is pumped through the air intake 13 into the compressor 14 (Fig. 4), then the air stream enters the combustion chamber 15, where it mixes with the fuel, forming a gas stream. The gas stream ignites, converting into a burning gas, which leaves the combustion chamber 15 and enters the blades of the gas turbine 23, bringing it into rotation.

Горящий газовый поток, обтекая внутренний корпус теплозаборника 22, движется во внутреннее сопло 24, в это время усилие от гидромеханизма 29 через шток 33 передается на тягу 35, которая, вращаясь на шарнире 36, наклоняет заслонку 27, образуя выхлопной канал 25. The burning gas stream, flowing around the inner case of the heat intake 22, moves to the inner nozzle 24, at which time the force from the hydromechanism 29 is transmitted through the rod 33 to the thrust 35, which, rotating on the hinge 36, tilts the shutter 27, forming the exhaust channel 25.

Газовый поток, выходя из внутреннего сопла 24, поступает в выхлопной канал 25, который при выходе из выхлопного канала 25 создает подъемную силу летательному аппарату. В это время самолет осуществляет ускоренный взлет. В то же время температура от горящего газового потока передается на корпус теплозаборника 22, от теплозаборника 22 температура передается на стенки парореактора 38 (фиг.5-6). Под действием температуры вода в парореакторе 38 закипает, в это время в парообразователе 17 образуется пар, который поступает в парозаборник 18, затем пар движется по трубопроводу 39 (фиг.5-6), из трубопровода 39 пар поступает в кольцо 20, из кольца 20 пар выходит через форсунки 21. Далее пар поступает на лопатки газовой турбины 23, усиливая ее вращение. Затем пар смешивается с газовым потоком, сокращая его химический процент, и при выходе из сопла 26 в атмосферу уменьшает загрязнение окружающей среды химическими газами. The gas stream leaving the internal nozzle 24 enters the exhaust channel 25, which, when exiting the exhaust channel 25, creates a lift for the aircraft. At this time, the aircraft carries out accelerated take-off. At the same time, the temperature from the burning gas stream is transferred to the housing of the heat intake 22, from the heat intake 22, the temperature is transmitted to the walls of the steam reactor 38 (FIGS. 5-6). Under the influence of temperature, water in the steam reactor 38 boils, at this time steam forms in the steam generator 17, which enters the steam intake 18, then the steam moves through the pipeline 39 (Figs. 5-6), from the pipeline 39 the steam enters the ring 20, from the ring 20 the steam exits through the nozzles 21. Next, the steam enters the blades of the gas turbine 23, increasing its rotation. Then the steam is mixed with the gas stream, reducing its chemical percentage, and when leaving the nozzle 26 into the atmosphere reduces environmental pollution by chemical gases.

После ускорения взлета двигатели силовой установки 5 переходят на горизонтальный полет. Гидромеханизм 29 (фиг.4) через шток 33, который, вращаясь на шарнире 34, приводит в движение тягу 35, которая неподвижно укреплена на поверхность заслонки 27, вращаясь на шарнире 36, убирает заслонку 27 в горизонтальное положение. Гидромеханизм 29 через тягу 30, которая вращаясь на шарнире 32, приводит шток 33 и тягу 35 в положение 27, в это время газовый поток истекает через сопло 26 в горизонтальном положении, создавая горизонтальную тягу самолету. After accelerating takeoff, the engines of the power plant 5 go on a horizontal flight. The hydromechanism 29 (Fig. 4) through the rod 33, which, rotating on the hinge 34, drives the rod 35, which is fixedly mounted on the surface of the valve 27, rotating on the hinge 36, removes the valve 27 in a horizontal position. The hydromechanism 29 through the thrust 30, which rotates on the hinge 32, leads the rod 33 and the thrust 35 to position 27, at which time the gas stream flows through the nozzle 26 in a horizontal position, creating a horizontal thrust to the aircraft.

Claims (2)

1. Реактивный пассажирский самолет, содержащий фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, шасси и силовую установку с турбореактивными двигателями с прямоугольными соплами с управляемыми створками, отличающийся тем, что силовая установка включает по крайней мере одну пару турбореактивных двигателей, снабженных общим теплообменником и парогенераторами, при этом выход из парогенератора соединен с входом в турбину. 1. A jet passenger aircraft containing the fuselage, wing, tail, landing gear and power plant with turbojet engines with rectangular nozzles with controlled flaps, characterized in that the power plant includes at least one pair of turbojet engines equipped with a common heat exchanger and steam generators, with this exit from the steam generator is connected to the entrance to the turbine. 2. Самолет по п.1, отличающийся тем, что прямоугольные сопла выполнены с косым срезом. 2. The aircraft according to claim 1, characterized in that the rectangular nozzle is made with an oblique cut.
SU5057458 1992-08-03 1992-08-03 Jet airliner RU2068377C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057458 RU2068377C1 (en) 1992-08-03 1992-08-03 Jet airliner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057458 RU2068377C1 (en) 1992-08-03 1992-08-03 Jet airliner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2068377C1 true RU2068377C1 (en) 1996-10-27

Family

ID=21610965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5057458 RU2068377C1 (en) 1992-08-03 1992-08-03 Jet airliner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068377C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1668C2 (en) * 1998-11-11 2001-12-31 ЛУКИАНУ Николай Short take-off and landing airplane
RU2448874C2 (en) * 2006-11-29 2012-04-27 Эйрбас Оперейшнз Гмбх Aircraft power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3756542, кл. B 64 C 9/16, 1973. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1668C2 (en) * 1998-11-11 2001-12-31 ЛУКИАНУ Николай Short take-off and landing airplane
RU2448874C2 (en) * 2006-11-29 2012-04-27 Эйрбас Оперейшнз Гмбх Aircraft power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Sayed Aircraft propulsion and gas turbine engines
Asselin An introduction to aircraft performance
CA2689195C (en) Method and apparatus for aircraft anti-icing
US4824048A (en) Induction lift flying saucer
US5149012A (en) Turbocraft
US6668542B2 (en) Pulse detonation bypass engine propulsion pod
GB2222635A (en) A propulsion system for an aerospace vehicle
US4667900A (en) Ram constriction vane diffuser for jet engine
US3148848A (en) Wingless supersonic aircraft
US4500052A (en) Liquid fuel prevaporization and back burning induction jet oval thrust transition tail pipe
CN203214192U (en) Multi-functional turbofan engine
CN103195612B (en) Multifunctional turbofan jet engine
RU2068377C1 (en) Jet airliner
US4651953A (en) Induction lift aircraft
RU2065380C1 (en) Supersonic flying vehicle
RU2130407C1 (en) Flying vehicle with mixed power plant
RU196303U1 (en) CHERNOGOROV AIR ENGINE
RU2166659C2 (en) Flying vehicle combination engine unit
RU2070143C1 (en) Multi-mission vertical take-off and landing flying vehicle
CN110985207A (en) Miniature double-combustion-chamber variable-circulation turbojet engine
Falempin et al. The fully reusable launcher: a new concept asking new visions
EP0474633B1 (en) Controlling the flow ratio in a multiflow jet engine
RU2116489C1 (en) Engine-propulsor for flying vehicle
RU2210522C1 (en) Light multi-purpose aircraft
US3359736A (en) Jet propulsion power plant for aricraft