RU2108941C1 - Силовая установка для самолета кввп - Google Patents

Силовая установка для самолета кввп Download PDF

Info

Publication number
RU2108941C1
RU2108941C1 RU92016398/28A RU92016398A RU2108941C1 RU 2108941 C1 RU2108941 C1 RU 2108941C1 RU 92016398/28 A RU92016398/28 A RU 92016398/28A RU 92016398 A RU92016398 A RU 92016398A RU 2108941 C1 RU2108941 C1 RU 2108941C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
fan
engine
turbine
operating point
Prior art date
Application number
RU92016398/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU92016398A (ru
Inventor
Майкл Бевилакуа Поль
Us]
Ноултон Шамперт Поль
Original Assignee
Локхид Корпорейшн
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 Локхид Корпорейшн filed Critical Локхид Корпорейшн
Publication of RU92016398A publication Critical patent/RU92016398A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2108941C1 publication Critical patent/RU2108941C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0025Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being fixed relative to the fuselage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Использование: изобретение относится к области двигательных систем, в частности к силовым установкам самолетов КВВП. Сущность: силовая установка для самолетов КВВП содержит турбовентиляторный двигатель, включающий вентиляторную секцию, компрессорную секцию, камеру сгорания, турбинную секцию, состоящую из блоков низкого и высокого давления, и секцию сопла. Двигатель имеет выбираемую рабочую точку, при которой мощность, вырабатываемая турбиной низкого давления, отбирается для привода вентиляторной секции, подъемный вентилятор, муфту, предназначенную для разъемного соединения вентиляторной секции с подъемным вентилятором и для средства переключения выбираемой рабочей точки двигателя на вторую рабочую точку. 10 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области двигательных систем, и в частности, к двигательным системам коротко и вертикально взлетающих и приземляющих самолетов типа КВВП.
Эффективность авиационной силовой установки максимизируют, когда скорость выбрасываемых газов равна поступательной скорости самолета. Поэтому очевидно, что при взлете, посадке и зависании вертолет, который придает скорость большим массам воздуха с малым приращением, более эффективен, нежели реактивный самолет, который придает скорости малым массам воздуха с большим приращением. Однако, вертолет из-за большого диаметра несущего винта имеет ограниченную поступательную скорость полета, несомненно не более двухсот миль в час. Таким образом, большинство самолетов СКВП - компромиссны. Например, самолет А - 8А "Харриер" V/STOL использует турбовентиляторный двигатель для режимов зависания и крейсерского полета. Что касается вертолета, то большой вентилятор создает достаточную тягу для вертикального подъема во время зависания, но соответственно, его большая лобовая площадь увеличивает сопротивление самолета и ограничивает его максимальную скорость до лишь выше звуковой скорости.
В патенте США N 4474345 "Силовая установка с тандем-вентилятором с последовательным потоком для самолета КВВП" Р.Г.Масгроува, реактивный двигатель с небольшим вентилятором, который позволяет достигать сверхзвуковых режимов работы, преобразован для осуществления вертикального подъема. Вентилятор основного двигателя разделен на передний и задний вентиляторы, которые соединены между собой посредством общего ведущего вала. Вентиляторы установлены в центре в проходе внутри самолета, вдоль его продольной оси. При нормальном полете с несущим крылом (в дальнейшем "нормальный полет") вентиляторы работают последовательно, при этом выходящий из вентилятора поток смешивается с выбросом турбины и выходит через сопло, расположенное в хвостовой части самолета. В вертикальном режиме работы направляющая перегородка, размещенная вниз по потоку от переднего вентилятора, перемещается в позицию отвода выбрасываемых газов от переднего вентилятора вниз относительно продольной оси самолета, при этом одновременно открывается дополнительное входное отверстие для ввода воздуха к заднему вентилятору. В сопле установлена задняя направляющая перегородка, которая также перемещается в позицию отвода вниз выбрасываемых из заднего вентилятора и рабочей камеры двигателя газов.
Таким образом, при вертикальном полете приводятся в действие направляющие перегородки, заставляющие выбросы из обоих вентиляторов и рабочей камеры двигателя направляться вниз спереди и сзади от центра тяжести самолета. Однако, двигатель с тандем-вентилятором имеет меньшую тягу в режиме работы при вертикальном взлете и посадке, чем при нормальном режиме полета. Тяга на крейсерском режиме выше, потому что воздушный поток проходит через оба вентилятора и таким образом в рабочую камеру двигателя поступает воздух, давление которого увеличивается до более высокого уровня как в вертикальном режиме, воздушный поток поступает в рабочую камеру двигателя, пройдя только через задний вентилятор. Следовательно, идея тандемного вентилятора не является эффективной разработкой для самолета СКВП.
В патенте США N 4797783 "Преобразуемый авиационный двигатель", Р.Е.Нейтцеля, раскрыта идея применения турбовентилятора для преобразования практически всей мощности, используемой вентилятором двигателя, в мощность вала для привода вертолетного несущего винта. Направляющие лопатки, расположенные с обеих сторон внешней части вентилятора двигателя, могут приводится в действие для блокирования потока воздуха, через вентиляторный канал, при этом позволяя потоку воздуха проходить в рабочую камеру двигателя. Зубчатое колесо, установленное на переднем торце вентиляторного вала, соединено с ведущим валом, который, в свою очередь, приводит несущий винт. Такая система обеспечивает максимальную эффективность во время взлета и посадки, а также во время нормального полета. Однако, если необходимо достигнуть большой скорости полета, то несущий винт должен составлен (идея X-крыла) или остановлен и сложен. Первое решение сильно ограничивает верхнюю скорость самолета, тогда как последнее вызывает серьезные проблемы с массой и требует сложной системы для складывания и хранения.
Таким образом, основная цель настоящего изобретения - создание силовой установки для самолета.
Другой основной целью настоящего изобретения является создание силовой установки для самолета КВВП.
Цель настоящего изобретения - создание силовой установки для сверхзвукового самолета КВВП.
Цель настоящего изобретения - создание силовой установки для самолета СКВП, имеющей улучшенную эффективность во всех режимах взлета, посадки и сверхзвукового полета.
Цель настоящего изобретения - создание силовой установки для самолета СКВП, которая является очень эффективной при высоких скоростях и имеет достаточную тягу во время посадки и взлета.
Изобретение касается силовой установки для самолета СКВП. Детально изобретение касается турбовентиляторного двигателя, установленного внутри конструкции самолета, у которого передняя поверхность вентилятора соединена с впускным трубопроводом. Двигатель представляет собой тип двигателя со смешанным потоком, имеющего вентилятор, компрессор высокого давления, камеру сгорания, турбинную секцию и секцию выхлопного сопла. Турбинная секция включает в себя турбинный блок высокого давления, который приводит в действие секцию компрессора высокого давления, и турбинный блок низкого давления, который приводит в действие вентиляторную секцию. Внутренняя часть вентиляторной секции находится спереди секции компрессора высокого давления и таким образом, работает, как секция компрессора низкого давления. Так как вентиляторная секция соединена первым валом с турбинным блоком низкого давления, а компрессор высокого давления соединен с турбинным блоком высокого давления полым валом, установленным с возможностью вращения вокруг первого вала, то их часто называют каскадами.
Таким образом, в описываемом в дальнейшем турбовентиляторном двигателе его называют двухкаскадным двигателем. Кроме того, секция компрессора высокого давления, камера сгорания и турбинный блок вместе взятые называют активной зоной или рабочей камерой двигателя.
В двигателях такого типа выброс турбины создает существенную часть общей тяги и предпочтительно она имеет общую секцию вентилятора и выхлопного сопла турбины с выходом (смешанный поток) в хвостовой части самолета в режиме нормального полета. Секция выхлопного сопла предназначена для отключения выбрасываемого потока в горизонтальном направлении при нормальном полете или вертикально вниз при взлете и посадке и в промежуточные позиции между ними при переходе с горизонтального полета на вертикальный, и наоборот. Вертикально установленный узел нагнетательного вентилятора, имеющий ротор подъемного вентилятора, расположен спереди двигателя и соединен ведущим валом с передней частью вентилятора двигателя.
Муфта расположена на приводной оси между узлом подъемного вентилятора и двигателем для отсоединения ротора подъемного вентилятора от двигателя. Энергию для привода ротора подъемного вентилятора получают за счет увеличения площади выхлопного сопла в рабочей камере двигателя (площадь поперечного сечения на выходе из выхлопного сопла). Это позволяет отбирать большую мощность от выхлопа турбины во время работы КВВП. Избыточная энергия поглощается ротором подъемного вентилятора, который находится в "сцеплении" на протяжении взлета, посадки и перехода и от нормального полета. В этом случае рабочая точка двигателя изменяется, таким образом, большая часть мощности передается ротору подъемного вентилятора, который более эффективен на таких низких скоростях. Узел выпускного канала подъемного вентилятора оборудован векторной системой для отклонения тяги от вертикального направления во время вертикального полета, в направлении установления курса назад при переходе к нормальному полету и от него. После перехода к горизонтальному полету рабочая точка двигателя возвращается к его нормальному режиму работы крейсерского полета, который наиболее эффективен при высоких скоростях.
Для регулирования мощности, отбираемой из секции турбины низкого давления, предусмотрен механизм для изменения площади поперечного сечения выхлопного сопла. В зависимости от конкретной конструкции турбовентилятора возможно потребуется добавить одну или несколько дополнительных турбин в секцию турбины низкого давления в целях отбора дополнительной мощности. Важно отметить, что только секция турбины низкого давления способна воспринять снижение противодавления, вызванное увеличением площади поперечного сечения на выходе из сопла, таким образом, турбинный блок высокого давления, приводящий в действие секцию компрессора высокого давления, способен воспринять лишь малое или вообще не способен воспринять уменьшение противодавления.
Если данный двигатель работает при нормальном полете, как турбовентиляторный двигатель со смешанным потоком, то на режимах вертикального полета его можно также применять, как двигатель с раздельным потоком путем запирания канала вентилятора множеством шторок, которые отклоняют выходящий из вентиляторной секции поток к поворотным узлам для регулирования сопл. Поворотные узлы для регулирования сопл состоят из пары трубопроводов, которые соединены с задним каналом вентилятора вентиляторной секции и проходят наружу от нее, оканчиваясь направленными вниз соплами с переменной площадью поперечного сечения. Клапаны, расположенные в трубопроводах, на стенке канала вентиляторной секции открываются, позволяя выходящему из вентилятора потоку проходить в каждый из поворотных узлов регулируемых сопл, которые управляются независимо от создания сил, для регулирования поворота.
Усилие для регулирования оси наклона самолета на вертикальных и переходных режимах полета достигается модуляцией тяги между узлом подъемного вентилятора и выхлопным патрубком турбины в рабочей камере двигателя. Это достигается отклоняемыми переменными направляющими лопатками, на выходе расположенными вверх по течению от ротора подъемного вентилятора, и секции выхлопного сопла с изменяемой площадью переменного сечения. Так как угол входных направляющих лопаток изменяется, то изменяется также и мощность для привода ротора подъемного вентилятора. Либо этот эффект достигается изменением площади поперечного сечения узла сопла, узла подъемного вентилятора.
Изменение тяги, создаваемой ротором подъемного вентилятора, требует, чтобы мощность, отбираемая турбинным блоком низкого давления, также соответственно изменялась. Это, конечно, можно достигнуть изменением площади поперечного сечения секции сопла на выходе. При модулировании тяги уровней между ротором подъемного вентилятора и выхлопным патрубком рабочей камеры двигателя устанавливается для регулирования шага, суммарная тяга остается практически неизменной.
Таким образом, для взлета ротор подъемного вентилятора "выходит в сцепление", и узел выхлопного сопла двигателя устанавливается для направления выхлопа, при этом вниз площадь поперечного сопла увеличивается, таким образом, дополнительная мощность отбирается от турбинного выброса секцией турбины низкого давления и передается вентиляторной секции и ротору подъемного вентилятора. Таким образом, отношение потока воздуха в вентиляторной секции к потоку воздуха в рабочей камере двигателя (обычно называемое отношение количества воздуха, проходящего через двигатель) будет значительно увеличиваться, в результате получают более высокое отношение удельной мощности к тяге.
После взлета секция выхлопного сопла возвращается обратно в положение, при котором выброс направляется вдоль продольной оси, причем это действие выполняется медленно во время набора самолетом скорости. Рабочая точка двигателя возвращается в свое нормальное положение, когда ротор вентилятора расцепляется из-за уменьшения площади поперечного сечения сопла. Действительные переходные точки, степень изменения площади поперечного сечения сопла, изменение угла отклонения сопла и т.д. будут изменяться в зависимости от конструкции конкретного самолета и применяемого двигателя.
На фиг. 1 изображена схематически самолет КВВП, включающий рассматриваемую силовую установку; на фиг.2 - вид в поперечном разрезе самолета, изображенного на фиг.1, в плоскости А-А, показывающий в частности, данную силовую установку; на фиг.3 - вид в увеличенном масштабе секции сопла силовой установки, изображенной на фиг.2; на фиг.4 изображен вид сзади силовой установки, представленной на фиг.1; на фиг.5 - вид в разрезе самолета, изображенного на фиг.1, в плоскости 5/5.
Изображенный на фиг.1 обычный самолет V/STOL (КВВП) типа, обозначенный в позиции 10, имеет продольную ось 11. Самолет 10 включает в себя фюзеляж 12 с носовой 14 и хвостовой 16 частями, крылья 18A и 18B, вертикальный стабилизатор 20 и горизонтальные стабилизаторы 22A и 22B. Другие признаки включают в себя кабину летчика 24, воздухозаборники двигателя 26A и 26B, которые соединяются, образуя входной канал двигателя 28. Силовая установка изображена в позиции 30 и включает в себя турбовентиляторный двигатель 31, имеющий воздухозаборник 32, соединенный с трубопроводом 28, и секцию 34 выхлопного сопла в хвостовой части 16. Турбовентиляторный двигатель 31 соединен с установленным вертикально узлом подъемного вентилятора 36 посредством ведущего вала 38. Кроме того, изображены узлы 40A и 40B регулирования сопл, которые соединены с двигателем 30 и выходят с обеих сторон фюзеляжа 12 на нижней поверхности консолей крыла 18A и 18B соответственно. Будет представлено дополнительное объяснение функции узлов 40 для регулирования сопл.
На фиг. 2 представлен вид частично в разрезе самолета, изображенного на фиг. 1, в частности, показывающий силовую установку 30. Силовая установка 30 включает в себя турбовентиляторный двигатель 31 он является двухкаскадного типа со смешанным потоком, в котором потоки, выходящие из вентилятора и турбины, смешиваются в общем трубопроводе и выходят через общее сопло. Двигатель 31 содержит вентиляторную секцию 46, состоящую из вентиляторов 48A и 48B, размещенных внутри вентиляторного канала 50, образованного цилиндрической стенкой 51. Вентиляторы 48A и 48B установлены на вращающемся ведущем валу 52, а также на ведущем валу 38. Противоположный конец ведущего вала 52 соединен с турбинным блоком низкого давления 56 турбинной секции 58. Турбинный блок низкого давления 56, содержит две турбины 59 и 60. Однако, в отдельных случаях может быть необходима только одна или более чем две.
Вокруг ведущего вала 62 установлен с возможностью вращения полый ведущий вал 52, соединенный одним концом с секцией компрессора высокого давления 65, а противоположным концом - с турбинным блоком высокого давления турбинной секции 58 и содержит одну турбину 66. Камера сгорания 74 расположена между компрессором высокого давления 65 и турбиной высокого давления 66. Потоки, выходящие из вентиляторной секции 46 и турбинной секции 58, смешиваются внутри общего канала 75 и выходят через секцию 34 выхлопного сопла при нормальном режиме полета. Секция компрессора высокого давления 65, камера сгорания 74 и турбинная секция 58 обычно называются рабочей или активной зоной двигателя.
Секция 34 выхлопного сопла предназначена для отклонения выбрасываемого газа от горизонтального направления, сцентрированного с продольной осью 11 (фиг. 1) при нормальном полете до вертикального направления вниз (90o) при взлете и посадке. На фиг. 2 и 3, представляющей вид сзади самолета, изображенного на фиг.1, можно увидеть, что секция 34 сопла включает в себя множество прямоугольных телескопических секций 78A, 78B и 78C, установленных с возможностью вращения их концами вокруг точки поворота 79. Таким образом, когда сопло отводится, то оно имеет обычно прямоугольное сечение и при его выдвижении, показанном позицией 34, направляют поток воздуха под углом 90o вниз. Такие сопла известны в технике, и поэтому не требуют дальнейшего детального описания.
Выдвигающаяся и отводящаяся скользящая заслонка 80 размещена в нижней части сопловой секции 34. Когда телескопические секции 78A-C выдвигаются во время взлета и посадки, площадь поперечного сечения сопла можно изменить перемещением заслонки 80 внутрь или наружу, и таким образом изменяется противодавление внутри части общего канала трубопровода 50. Поскольку поток является дозвуковым внутри общего канала 75, то мощность отбирается от выхлопа на рабочей камере двигателя турбинным блоком низкого давления 56, является функцией перепада давления и изменения температуры через турбинный блок низкого давления 56. Кроме того, давление и температура продуктов сгорания, выбрасываемых из камеры сгорания 74, проходящих через турбину высокого давления 66 и выходящих в турбинный блок низкого давления 56, являются постоянными для установки мощности конкретного двигателя, таким образом отбираемая мощность возрастает, когда давление в трубопроводе 75 уменьшается. Уменьшение противодавления оказывает очень малый эффект или совсем не оказывает эффект на работу турбины высокого давления 68 и следовательно, не влияет на работу компрессорной секции 65. Дополнительная мощность, отбираемая от турбинного выброса турбинным блоком низкого давления 56, передается секции нагнетательного вентилятора 36.
Из фиг.1 и 2 можно увидеть, что узел 36 подъемного вентилятора 36 содержит вертикальный трубопровод 90, который проходит от верхней части 92 самолета и имеет вход 93, закрытый подвижными шторами 94, и выход 96 в нижней части 97 самолета, закрытый шторами 98. Шторки 94 и 98 могут перемещаться из полностью отведенных положений, указанных в позициях 94A и 98A, во время нормального полета, в полностью открытые положения, указанные в позициях 94B и 98B, во время режимов взлета и посадки.
Внутри трубопровода 90 установлено устройство коробки передач трансмиссии 102, соединенное одним концом с ротором подъемного вентилятора 106 и другим концом с валом через муфту 108. Ряд поворотных входных направляющих лопаток 109 установлен наверху ротора подъемного вентилятора 106, которые используют для регулирования отбираемой от него мощности. Таким образом, когда муфта 108 находится в зацеплении, любая дополнительная мощность, отбираемая от двигателя 31 турбинным блоком давления 56, передается ротору 106 подъемного вентилятора.
В вертикальном режиме работы двигатель 31 может работать в режиме цикла раздельного потока, при котором вентиляторная секция двигателя 46 направляет поток воздуха к соплам, расположенным в консолях крыльев 18A и 18B. Таким образом, образуется сила, реактивная управляющая поворотом. Кроме того, на фиг. 2 и 5 изображающих левый и правый узлы 40A и 40B соответственно, управление поворотом, можно увидеть, что выходящий из вентиляторной секции 46 поток может быть блокирован множеством шторок 112. Эти шторки 112, установленные на стенке 51 трубопровода 51, могут перемещаться внутрь для перекрытия потока из вентиляторной секции 46.
Левый и правый каналы 114A и 114B, соответственно, устройств управления поворотом соединены со стенкой трубопровода 51 вниз по течению от вентилятора 48B и проходят наружу от продольной оси 11 и оканчиваются, соответственно, соплами 116A и 116B, направленными вниз и имеющими переменную площадь поперечного сечения, левого и правого узлов задвижки 118A и 118B управления поворотом. Регулируют поток внутрь трубопроводов 114A и 114B, соответственно, тогда как сопла 116A и 116B регулируют скорость потока для управления поворотом.
Таким образом, режим вертикального и укороченного взлета начинается с запуска двигателя 30. Секцию 34 сопла регулируют так, что турбинный выброс направляется вниз, муфта 108 сцепления, шторки 94 и 98 находятся в полностью открытых положениях 94B и 98B. Шторки 112 раздвигаются, таким образом, поток воздуха из вентиляторной секции 46 отклоняется к узлам 40A и 40B, управления поворотом сопл регулирующие клапаны 118A и 118B открываются. Скользящую заслонку 80 регулируют таким образом, что рабочая точка двигателя смещается, таким образом, большая часть мощности отбирается турбинным блоком 56 (турбины 59 и 60) и передается вентиляторной секции 46 и узлу подъемного вентилятора 36, однако дополнительная мощность только поглощается ротором подъемного вентилятора 106. С увеличением мощности двигателя самолет набирает высоту на тяге от ротора подъемного вентилятора 106, вентиляторной секции 46, выходящий поток из которой направляется к поворотным управляющим соплам 116A и 116B, а турбинный выброс также отводится из секции 34 сопла.
Дополнительное преимущество от отключения потока из вентиляторной секции 46 заключается в том, что противодавление в общем трубопроводе 75 уменьшается еще больше, таким образом, этот признак можно использовать вместе со скользящей заслонкой 80 для регулирования мощности, отбираемой турбинным блоком низкого давления 56 турбинной секции 58. Действительно, в некоторых случаях можно модулировать шторки 112 и задвижки 118A и 118B для регулирования противодавления в общем трубопроводе 75, таким образом, исключается потребность в скользящей заслонке 80.
Угол наклона самолета регулируют посредством использования переменных входных направляющих лопаток 109, которые могут применяться для регулирования потока воздуха к ротору 106 подъемного вентилятора 106 и тем самым увеличивать или уменьшать производимую им тягу. Эти направляющие лопатки используются вместе со скользящей заслонкой 80, которая соответственно, регулирует мощность, отбираемую из турбинного блока низкого давления 56 так, чтобы выровнять мощность, потребляемую ротором 106 подъемного вентилятора 106.
При модулировании тяги, производимой ротором 106 подъемного вентилятора мощности, отбираемой от турбинного блока в рабочей камере двигателя, общая суммарная тяга, создаваемая узлом подъемного вентилятора и секций выхлопного сопла, остается практически неизменной.
После набора достаточной высоты телескопические секции 78A, 78B и 78C постепенно убираются, позволяя турбинному выбросу двигаться соосно с продольной осью 11 самолета, создавая тягу для полета. Шторки 98 на выходе из подъемного вентилятора также поворачиваются назад в частично закрытое положение, направляя тягу выброса назад. Эти шторки 98 и телескопические секции 78A-C устанавливаются для регулирования результирующей тяги при требуемом угле в функции скорости движения самолета вперед во время перехода к нормальному полету.
После достижения достаточного аэродинамического подъема для поддержания самолета на заданной высоте узел подъемного вентилятора выключается, шторки 94 и 98 подъемного вентилятора закрываются (в положениях, обозначенных в позициях 94A и 98A), шторки 112 убираются, задвижки 118A и 118B закрываются, телескопические секции 78A, 78B, 78C полностью складываются, а скользящая заслонка 80 устанавливается так, что рабочая точка двигателя возвращается в его положение режима крейсерского полета. При вертикальной и ускоренной посадке процедура повторяется в обратном порядке.
Хотя изобретение было описано на примере конкретной конструкции, однако, должно быть ясно, что данная конструкция показана просто для иллюстрации и что в объеме изобретения возможны варианты и модификации. Таким образом, изобретение ограничено только приложенной формулой изобретения.
Изобретение может найти применение в авиационной отрасли промышленности и в частности, в отраслях, относящихся к производству силовых авиационных установок.

Claims (11)

1. Силовая установка для самолета КВВП, содержащая турбовентиляторный двигатель, включающий в себя вентиляторную секцию, компрессорную секцию, камеру сгорания, турбинную секцию и секцию сопла, причем турбинная секция имеет турбинный блок низкого давления, соединенный и приводящий в действие вентиляторную секцию, и турбинный блок высокого давления, соединенный и приводящий в действие компрессорную секцию, отличающаяся тем, что двигатель имеет выбираемую рабочую точку, при которой мощность, вырабатываемая турбиной низкого давления, отбирается для привода вентиляторной секции, подъемный вентилятор, ведущий вал, соединяющий вентиляторную секцию с подъемным вентилятором, муфту, предназначенную для разъемного соединения вентиляторной секции с подъемным вентилятором и для средства переключения выбираемой рабочей точки двигателя на вторую рабочую точку при выбранной установке мощности для увеличения мощности, отбираемой турбинным блоком низкого давления турбинной секции.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что двигатель представляет собой двигатель со смешанным потоком, в котором потоки, выходящие из вентиляторной и турбинной секций, смешиваясь, выходят через секцию сопла.
3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что секция сопла включает в себя средство для отвода потоков из турбинной и вентиляторной секций из направления обычно соосно с продольной осью в направлении вертикально вниз.
4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что средством для переключения выбираемой рабочей точки двигателя является средство для изменения площади поперечного сечения на выходе из секции сопла для изменения противодавления сзади турбинной секции.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что средство изменения выбираемой рабочей точки двигателя включает в себя средство для отвода составляющей потока из сопла.
6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что средство изменения выбираемой рабочей точки двигателя включает в себя средство для изменения площади поперечного сечения на выходе из секции сопла и средство для отклонения потока из вентиляторной секции от указанной секции сопла для уменьшения противодавления сзади турбины.
7. Установка по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что средство отклонения потока из вентиляторной секции служит для направления выходящего потока к поворотным управляемым соплам.
8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя средство для изменения тяги, создаваемой подъемным вентилятором.
9. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что средство для переключения выбранной рабочей точки двигателя на вторую рабочую точку при выбранной установке мощности расположено позади вентиляторной секции.
10. Установка по п.9, отличающаяся тем, что вентиляторная секция выполнена с возможностью продолжения создания тяги при изменении выбранной рабочей точки средством переключения.
11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью поддержания тяги, создаваемой вентиляторной секцией при включенном подъемном вентиляторе, постоянной при изменении выбранной рабочей точки средством переключения.
RU92016398/28A 1990-05-07 1991-02-22 Силовая установка для самолета кввп RU2108941C1 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US521.211 1990-05-07
US521,211 1990-05-07
US07/521,211 US5209428A (en) 1990-05-07 1990-05-07 Propulsion system for a vertical and short takeoff and landing aircraft
PCT/US1991/001145 WO1991017083A1 (en) 1990-05-07 1991-02-22 Propulsion system for a vertical and short takeoff and landing aircraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92016398A RU92016398A (ru) 1996-05-20
RU2108941C1 true RU2108941C1 (ru) 1998-04-20

Family

ID=24075841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92016398/28A RU2108941C1 (ru) 1990-05-07 1991-02-22 Силовая установка для самолета кввп

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5209428A (ru)
EP (1) EP0527956B1 (ru)
JP (1) JP2647258B2 (ru)
DE (1) DE69126132T2 (ru)
IL (1) IL97434A (ru)
RU (1) RU2108941C1 (ru)
WO (1) WO1991017083A1 (ru)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496683C2 (ru) * 2008-09-18 2013-10-27 Эрбюс Операсьон (Сосьете Пар Аксьон Семплифи) Хвостовая часть летательного аппарата, содержащая конструкцию крепления двигателей, связанную с фюзеляжем через по меньшей мере один работающий на сжатие элемент блокировки
RU2496684C2 (ru) * 2008-09-18 2013-10-27 Эрбюс Операсьон (Сосьете Пар Аксьон Семплифи) Хвостовая часть летательного аппарата, содержащая конструкцию крепления двигателей, проходящую через фюзеляж и соединенную с ним при помощи по меньшей мере одной тяги
RU2507126C2 (ru) * 2008-11-14 2014-02-20 Снекма Воздухозаборник авиационного двигателя с толкающими воздушными винтами, не заключенными в обтекатель
RU2531792C1 (ru) * 2013-08-07 2014-10-27 Валерий Туркубеевич Пчентлешев Самолет короткого и/или вертикального взлета и посадки
RU2682054C1 (ru) * 2018-02-26 2019-03-14 Дмитрий Сергеевич Дуров Сверхзвуковой малозаметный самолет вертикального взлета и посадки
RU2686561C1 (ru) * 2018-03-27 2019-04-29 Дмитрий Сергеевич Дуров Беспилотный малозаметный самолет вертикального взлета и посадки и способ его применения при воздушном базировании
RU2693427C1 (ru) * 2018-09-12 2019-07-02 Дмитрий Сергеевич Дуров Малозаметный беспилотный самолет вертикального взлета и посадки
RU2698497C1 (ru) * 2018-12-10 2019-08-28 Николай Борисович Болотин Летательный аппарат вертикального взлета и посадки
RU2717409C1 (ru) * 2018-11-30 2020-03-23 Аслан Солтамбекович Тедтоев Вертикально ориентированный турбореактивный двигатель силовой установки летательного аппарата вертикального взлета и посадки, силовая установка летательного аппарата вертикального взлета и посадки, а также летательный аппарат вертикального взлета и посадки
RU2717606C1 (ru) * 2018-11-22 2020-03-24 Аслан Солтамбекович Тедтоев Силовая установка летательного аппарата вертикального взлета и посадки, а также летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий указанную силовую установку

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5390877A (en) * 1993-06-25 1995-02-21 Rolls Royce Plc Vectorable nozzle for aircraft
GB2435743B (en) * 1994-11-29 2008-02-06 British Aerospace Gas turbine powerplant
US5769317A (en) * 1995-05-04 1998-06-23 Allison Engine Company, Inc. Aircraft thrust vectoring system
GB2313580B (en) * 1996-05-31 2000-02-23 Astovl Limited An aircraft power plant
US6318668B1 (en) 1996-08-02 2001-11-20 Allison Advanced Development Company Thrust vectoring techniques
US6105901A (en) * 1996-08-02 2000-08-22 Allison Engine Co., Inc. Thrust vectoring system
US6269627B1 (en) * 1998-12-16 2001-08-07 United Technologies Corporation Rapid thrust response control logic for shaft-driven lift fan STOVL engine
US6270037B1 (en) * 1998-12-16 2001-08-07 United Technologies Corporation Rapid response attitude control logic for shaft-driven lift fan STOVL engine
US6382559B1 (en) 1999-08-13 2002-05-07 Rolls-Royce Corporation Thrust vectoring mechanism
GB2365392B (en) * 2000-03-22 2002-07-10 David Bernard Cassidy Aircraft
US6371407B1 (en) 2000-07-05 2002-04-16 Lockheed Martin Corporation Mechanism for vectoring exhaust flow
US6848649B2 (en) * 2000-10-03 2005-02-01 Charles Gilpin Churchman V/STOL biplane aircraft
US6575406B2 (en) * 2001-01-19 2003-06-10 The Boeing Company Integrated and/or modular high-speed aircraft
US6951099B2 (en) 2001-04-03 2005-10-04 John Dickau Heated insulated catalytic converter with air cooling
US6464166B1 (en) 2001-05-29 2002-10-15 Romeo Yankee Ltd. Ducted fan vehicles particularly useful as VTOL aircraft
US6568635B2 (en) * 2001-07-02 2003-05-27 Lockheed Martin Corporation Apparatus and method for flight control of an aircraft
US6918244B2 (en) * 2001-08-17 2005-07-19 John Eugene Dickau Vertical takeoff and landing aircraft propulsion systems
US6729575B2 (en) * 2002-04-01 2004-05-04 Lockheed Martin Corporation Propulsion system for a vertical and short takeoff and landing aircraft
US7925392B2 (en) 2002-04-23 2011-04-12 Lord Corporation Aircraft vehicular propulsion system monitoring device and method
US7644888B2 (en) * 2002-05-15 2010-01-12 The Boeing Company High-speed aircraft and methods for their manufacture
US6651928B1 (en) * 2002-09-05 2003-11-25 The Boeing Company Aircraft engine nacelles and methods for their manufacture
US6896221B1 (en) 2003-04-16 2005-05-24 Einar Einarsson Vertical takeoff and landing aircraft
EP1673592B1 (en) * 2003-10-14 2012-02-08 Corporation Lord Magnetostrictive sensor for measuring distances
US7857253B2 (en) * 2003-10-27 2010-12-28 Urban Aeronautics Ltd. Ducted fan VTOL vehicles
US20050230525A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-20 Paterro Von F C Craft with magnetically curved space
US7735774B2 (en) * 2004-12-02 2010-06-15 Sonic Blue Aerospace, Inc. VTOL aircraft with forward-swept fixed wing
US20060157613A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Adamson Eric E Supersonic aircraft with active lift distribution control for reducing sonic boom
US7946528B2 (en) * 2005-04-15 2011-05-24 Urban Aeronautics, Ltd. Flight control system especially suited for VTOL vehicles
US20070018034A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-25 Dickau John E Thrust vectoring
EP2054300A2 (en) * 2006-03-01 2009-05-06 Urban Aeronautics Ltd. Ground effect vanes arrangement
US20090121073A1 (en) * 2006-04-03 2009-05-14 The Boeing Company Aircraft having a jet engine, an adjustable aft nozzle, and an electric vertical fan
EP2021240A2 (en) * 2006-05-03 2009-02-11 Urban Aeronautics Ltd. Ducted fan vtol vehicles
WO2008065654A2 (en) * 2006-11-27 2008-06-05 Urban Aeronautics Ltd. Wall effects on vtol vehicles
WO2008065664A2 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Urban Aeronautics Ltd. Flight control cockpit modes in ducted fan vtol vehicles
WO2008135973A2 (en) * 2007-05-02 2008-11-13 Urban Aeronautics Ltd. Control flows and forces in vtol vehicles
EP2234883B1 (en) * 2007-12-14 2017-08-02 Urban Aeronautics Ltd. Vtol vehicle and method of operating
US8342441B2 (en) * 2008-09-02 2013-01-01 Urban Aeronautics Ltd. VTOL vehicle with coaxially tilted or tiltable rotors
US20100193643A1 (en) * 2008-12-31 2010-08-05 Sidelkovskiy Dmitriy B Lift fan system
US20100170221A1 (en) * 2009-01-08 2010-07-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Turbo fan engine
GB0909158D0 (en) * 2009-05-29 2009-07-08 Rolls Royce Plc An aircraft having a lift/propulsion unit
US8572986B2 (en) * 2009-07-27 2013-11-05 United Technologies Corporation Retainer for suspended thermal protection elements in a gas turbine engine
US8876038B2 (en) 2010-10-05 2014-11-04 Urban Aeronautics Ltd. Ducted fan for VTOL vehicles with system and method to reduce roll moments
CN102336269B (zh) * 2011-08-10 2015-04-29 彭红云 全推力垂直起降矢量战斗机
US8708274B2 (en) 2011-09-09 2014-04-29 United Technologies Corporation Transverse mounted gas turbine engine
BR102012032396B1 (pt) * 2012-01-17 2021-01-05 United Technologies Corporation conjunto de mastro de motor, e, sistema de motor de turbina a gás
CN103318411B (zh) * 2012-03-19 2016-04-13 陈永春 固定翼垂直起降飞机
US8733800B1 (en) 2012-11-20 2014-05-27 United Technologies Corporation Tube having an integral, spring-loaded, spherical joint
WO2014144001A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Terrafugia, Inc. Combined flying/driving vehicle with vertical takeoff and fixed-wing cruise capabilities
EP3080425A4 (en) 2013-12-13 2017-09-20 United Technologies Corporation Transverse-mounted power turbine drive system
CN103963959B (zh) * 2014-05-12 2015-12-30 北京理工大学 基于变质心技术的可悬停式折叠机翼升力体飞行器
US10766615B1 (en) * 2015-03-10 2020-09-08 Lindsay O'Brien Quarrie Hover airlift logistics operations guided expeditionary autonomous scalable and modular VTOL platform
US10464668B2 (en) 2015-09-02 2019-11-05 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US11001378B2 (en) 2016-08-08 2021-05-11 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
JP6930743B2 (ja) 2015-09-02 2021-09-01 ジェトプテラ、インコーポレイテッド エジェクタ及びエアフォイル形状
US10926874B2 (en) * 2016-01-15 2021-02-23 Aurora Flight Sciences Corporation Hybrid propulsion vertical take-off and landing aircraft
US11067164B2 (en) 2016-04-15 2021-07-20 Terrafugia, Inc. Electronic gear shifter assembly for a dual-mode flying and driving vehicle
CA2934346A1 (en) * 2016-06-29 2017-12-29 William C. Bailie Short take off and landing arial vehicle
EP3645854A4 (en) 2017-06-27 2021-03-24 Jetoptera, Inc. VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING SYSTEM CONFIGURATION FOR AIR VEHICLES
US10822101B2 (en) 2017-07-21 2020-11-03 General Electric Company Vertical takeoff and landing aircraft having a forward thrust propulsor
FR3077804B1 (fr) * 2018-02-09 2022-03-18 Safran Propulsion hybride pour un aeronef
AU2019270239A1 (en) * 2018-05-17 2020-12-03 Jetoptera, Inc. Combination compressed-fluid ejector and propeller propulsion system
DE102019218100A1 (de) * 2019-11-22 2021-05-27 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Wellenmechanisches Antriebssytem und -verfahren für ein Luftfahrzeug
WO2021152482A1 (en) 2020-01-27 2021-08-05 Mts Sensor Technologie Gmbh & Co. Kg Magnetostrictive position measurement using frequency domain analysis
US11661183B2 (en) 2020-03-16 2023-05-30 D. Anthony Windisch Small light vertical take-off and landing capable delta wing aircraft
GB2599686A (en) * 2020-10-09 2022-04-13 Rolls Royce Plc An improved turbofan gas turbine engine
US11859542B2 (en) * 2021-12-20 2024-01-02 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Dual power lift system
US11958624B2 (en) 2022-05-26 2024-04-16 Rtx Corporation Selective power distribution for an aircraft propulsion system
US20230383709A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-30 Raytheon Technologies Corporation Thrust vectoring exhaust nozzle for aircraft propulsion system
US11939926B2 (en) 2022-08-16 2024-03-26 Rtx Corporation Selective power distribution for an aircraft propulsion system
US11952949B2 (en) 2022-09-06 2024-04-09 Rtx Corporation Selective power distribution for an aircraft propulsion system
US11867135B1 (en) 2022-09-14 2024-01-09 Rtx Corporation Vectoring exhaust nozzle for an aircraft powerplant

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2918232A (en) * 1956-09-24 1959-12-22 Collins Radio Co Twin shroud aerodyne
US2988301A (en) * 1958-10-28 1961-06-13 Charles J Fletcher Ducted fan aircraft
US3087303A (en) 1960-03-29 1963-04-30 Northrop Corp Jet propelled aircraft with jet deflecting means
US3186165A (en) * 1961-11-29 1965-06-01 Gen Electric Turbofan engine speed synchronizing arrangement
GB1061397A (en) * 1964-09-16 1967-03-15 Rolls Royce Improvements in or relating to aircraft
US3380660A (en) * 1966-04-28 1968-04-30 United Aircraft Corp Variable area exhaust deflector
US3381474A (en) * 1966-06-10 1968-05-07 Gen Electric Compound aircraft and propulsion system
US3907219A (en) * 1972-10-16 1975-09-23 Jack W Pharris High speed, long range turbo-jet aircraft
DE2736120A1 (de) * 1976-08-14 1978-02-16 Rolls Royce Axialgeblaese, insbesondere als schuberzeuger fuer flugzeuge, mit ein- und ausrueckbarer kupplung
US4326686A (en) * 1980-02-15 1982-04-27 Runge Thomas M Fan jet engine bypass air delivery system for blown wing aircraft lift augmentation device
JPS57160797A (en) * 1981-03-31 1982-10-04 Fuji Heavy Ind Ltd Vtol plane
US4587806A (en) * 1981-05-11 1986-05-13 United Technologies Corporation Area two-dimensional converging/diverging nozzle
US4791783A (en) * 1981-11-27 1988-12-20 General Electric Company Convertible aircraft engine
US4474345A (en) * 1982-07-30 1984-10-02 Ltv Aerospace And Defence Company Tandem fan series flow VSTOL propulsion system
GB2164613B (en) * 1984-08-16 1987-09-03 Rolls Royce Vectorable exhaust nozzle for gas turbine engines

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Техническая информация ЦАНИ, N 17-18, 1980, с.17, рис.45. Павленко В.Ф. Силовые установки летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. М.: Машиностроение, 1972, с.78, рис. 3.34(п). US, патент, 4791783, кл. B 6 D 27/14, 1984. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496683C2 (ru) * 2008-09-18 2013-10-27 Эрбюс Операсьон (Сосьете Пар Аксьон Семплифи) Хвостовая часть летательного аппарата, содержащая конструкцию крепления двигателей, связанную с фюзеляжем через по меньшей мере один работающий на сжатие элемент блокировки
RU2496684C2 (ru) * 2008-09-18 2013-10-27 Эрбюс Операсьон (Сосьете Пар Аксьон Семплифи) Хвостовая часть летательного аппарата, содержащая конструкцию крепления двигателей, проходящую через фюзеляж и соединенную с ним при помощи по меньшей мере одной тяги
RU2507126C2 (ru) * 2008-11-14 2014-02-20 Снекма Воздухозаборник авиационного двигателя с толкающими воздушными винтами, не заключенными в обтекатель
RU2531792C1 (ru) * 2013-08-07 2014-10-27 Валерий Туркубеевич Пчентлешев Самолет короткого и/или вертикального взлета и посадки
RU2682054C1 (ru) * 2018-02-26 2019-03-14 Дмитрий Сергеевич Дуров Сверхзвуковой малозаметный самолет вертикального взлета и посадки
RU2686561C1 (ru) * 2018-03-27 2019-04-29 Дмитрий Сергеевич Дуров Беспилотный малозаметный самолет вертикального взлета и посадки и способ его применения при воздушном базировании
RU2693427C1 (ru) * 2018-09-12 2019-07-02 Дмитрий Сергеевич Дуров Малозаметный беспилотный самолет вертикального взлета и посадки
RU2717606C1 (ru) * 2018-11-22 2020-03-24 Аслан Солтамбекович Тедтоев Силовая установка летательного аппарата вертикального взлета и посадки, а также летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий указанную силовую установку
RU2717409C1 (ru) * 2018-11-30 2020-03-23 Аслан Солтамбекович Тедтоев Вертикально ориентированный турбореактивный двигатель силовой установки летательного аппарата вертикального взлета и посадки, силовая установка летательного аппарата вертикального взлета и посадки, а также летательный аппарат вертикального взлета и посадки
RU2698497C1 (ru) * 2018-12-10 2019-08-28 Николай Борисович Болотин Летательный аппарат вертикального взлета и посадки

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05505992A (ja) 1993-09-02
WO1991017083A1 (en) 1991-11-14
US5209428A (en) 1993-05-11
EP0527956B1 (en) 1997-05-14
DE69126132T2 (de) 1997-08-28
DE69126132D1 (de) 1997-06-19
EP0527956A4 (en) 1994-10-19
EP0527956A1 (en) 1993-02-24
JP2647258B2 (ja) 1997-08-27
IL97434A0 (en) 1992-06-21
IL97434A (en) 1994-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2108941C1 (ru) Силовая установка для самолета кввп
US6729575B2 (en) Propulsion system for a vertical and short takeoff and landing aircraft
US4222234A (en) Dual fan engine for VTOL pitch control
US5275356A (en) Propulsion system for a V/STOL aircraft
US4022405A (en) Fan lift-cruise v/stol aircraft
US4222233A (en) Auxiliary lift propulsion system with oversized front fan
US2780424A (en) Airplane for vertical take-off in horizontal attitude
US4474345A (en) Tandem fan series flow VSTOL propulsion system
JP5241215B2 (ja) 航空機エンジンノズルの流体のパッシブ誘導システムおよび方法
RU2101535C1 (ru) Турбореактивный двигатель
IL257810B (en) Emitter and airfoil configurations
US20050223694A1 (en) Ducted air power plant
US20180094605A1 (en) Turbofan engine for a civil supersonic aircraft
US4519208A (en) Propulsion engine, particularly for supersonic aircraft
US4221114A (en) Gas turbine jet propulsion engine
US3273339A (en) Propulsion system for high speed vtol aircraft
USRE23198E (en) Reaction propelling device for
WO2024088114A1 (zh) 可变推力方向的动力装置及飞行器
US5107675A (en) Gas turbine engine
US4610410A (en) Compound helicopter and powerplant therefor
KR20230143529A (ko) 날개형상 단면을 갖는 다층구조 비행체
US3115748A (en) Gas turbine engine
US20200324890A1 (en) Adaptive vertical take-off and landing propulsion system
US3340689A (en) Turbojet bypass engine
RU2663440C1 (ru) Бесфорсажный турбореактивный двигатель

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040223