RU2320885C2 - Двухконтурный газотурбинный вентиляторный двигатель - Google Patents

Abstract

Двухконтурный газотурбинный вентиляторный двигатель содержит вентилятор, высоконапорный скоростной компрессор, мультипликатор, пароводяной нагреватель (генератор пара), форсажную камеру, турбодетандер с тепломассообменным аппаратом. Двигатель также имеет трехступенчатую активно-реактивную турбину, у которой третья ступень радиально-осевая, проточная часть которой переходит в критическое сверхзвуковое сечение сопла Лаваля, окруженное аккумулятором пара. Высоконапорный скоростной компрессор выполнен комбинированным со степенью повышения давления, равной 60. Двигатель рассчитан на тягу не менее 150 тонн с расходом воздуха через первый контур 600 кг/с, через второй контур - 1200 кг/с, температурой газа пред турбиной 2000 К. Вентилятор имеет наружный диаметр лопастей первого ряда 4000 мм. Внутри корпуса сопла Лаваля установлены форсунки подачи атомарного водорода для дожигания несгоревшего окислителя. Диски высоконапорного скоростного компрессора выполнены комбинированными - к осевым ступеням добавлены центробежные нагнетающие. Сопло Лаваля снабжено центральным телом, через отверстия которого подается паровоздушная смесь, создающая внешнюю упругую «оболочку-подушку», что позволяет изменять площадь проходного критического сечения сопла Лаваля. Изобретение направлено на повышение надежности и экономичности двигателя. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к авиационным турбореактивным вентиляторным двигателям. Двигатель предназначен для использования в качестве силовой установки самолета-носителя "Россия" Универсальной Авиационно-Космической Транспортной Системы (УАКТС) многоразового использования, горизонтального взлета с водной поверхности и посадки самолета-носителя на водную поверхность.

Близким техническим решением к предлагаемому изобретению является двухконтурный газотурбинный вентиляторный двигатель (см. патент России N 2209329), содержащий вентилятор, мультипликатор, высокоскоростной компрессор, камеру сгорания, двухступенчатую турбину, приводящую во вращение вентилятор и через мультипликатор высокоскоростной компрессор, воздушно-водородный азотно-кислородный тепломассообменник, сопло Лаваля, пароводяной нагреватель (регенератор пара), расположенный за турбиной по оси двигателя под внутренним корпусом сопла Лаваля, форсажную камеру, расположенную во втором контуре двигателя.

Недостатком этого двигателя является:

- ограниченное понижение энтальпии воздушного потока первого контура двигателя;

- снижение тяги двигателя с увеличением высоты полета самолета-носителя.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к изобретению является (см. патент России N 2271460) двухконтурный газотурбинный вентиляторный двигатель, содержащий двухрядный вентилятор изменяемого шага, высокоскоростной компрессор (ВСК), камеру сгорания с шароторовым конвектором, двухступенчатую турбину, мультипликатор, жидкостный ракетный двигатель, смонтированный за турбиной по оси двигателя под внутренним корпусом сопла, воздушно-водородный теплообменник, размещенный за вентилятором, турбодетандер, скомпонованный за средней опорой, паровой нагреватель (генератор пара), выполненный заодно целое с сопловым направляющим аппаратом турбины; для перепуска воздуха из второго контура в первый, перед передней опорой на внутреннем корпусе ВСК за вентилятором выполнены окна перепуска, закрытые створками, которые открываются гидравликой при наборе самолетом-носителем высоты полета, что позволяет уменьшить темп падения тяги первого контура двигателя с его подъемом на высоту.

Задача предлагаемого изобретения - обеспечить опережающий научно-технический задел качественно нового типа газогенератора, одним из важнейших этапов которого является более совершенная система газогенерации. Для этого в двигателе выполнены следующие конструктивные мероприятия.

Поставленная задача достигается за счет того, что двухконтурный вентиляторный двигатель, содержащий вентилятор, высоконапорный скоростной компрессор (ВНСК), мультипликатор, пароводяной нагреватель (генератор пара), форсажную камеру, турбодетандер с тепломассообменным аппаратом, согласно изобретению снабжен трехступенчатой активно-реактивной турбиной, у которой третья ступень радиально-осевая, проточная часть которой переходит в критическое сверхзвуковое сечение сопла Лаваля, окруженное аккумулятором пара, высоконапорный скоростной компрессор выполнен комбинированным со степенью повышения давления П_к=60, двигатель рассчитан на тягу не менее 150 тонн с расходом воздуха через первый контур 600 кг/с, через второй контур - 1200 кг/с, температурой газа перед турбиной 2000 К, вентилятор имеет наружный диаметр лопастей первого ряда 4000 мм, на наружном корпусе сопла Лаваля установлены форсунки подачи атомарного водорода для дожигания несгоревшего окислителя:

- для увеличения расхода воздуха через первый контур и степени повышения давления диски высоконапорного скоростного компрессора (ВНСК) выполнены комбинированными - к осевым ступеням добавлены центробежные нагнетающие ступени. Изогнутые, радиально направленные лопатки, выполняют роль ребер, которые повышают крутильную и изгибную жесткость дисков;

- для срабатывания большого теплоперепада газовая турбина имеет две осевые активно-реактивные ступени и одну радиально-осевую, проточная часть которой переходит в критическое сверхзвуковое сечение сопла Лаваля, где окончательно срабатывается весь теплоперепад (Р_с=Р_н). Объемный расход газа через проточную часть турбины обеспечивается увеличением проходной части турбины за счет удлинения рабочих лопаток (при И_т<=250 м/с) и увеличением осевой скорости газа (С_г>=1500 м/с);

- рабочие и сопловые лопатки турбины сварены лазерной сваркой из двух половин, что позволяет должным образом организовать охлаждение лопаток за счет оребрения их внутренних поверхностей;

- диски турбины также выполнены сварными из двух половин, что позволяет повысить прочность и жесткость диска и одновременно снизить его вес за счет оребрения внутренних поверхностей;

- для регулирования критического сечения сопла Лаваля в нем устанавливается центральное тело, через отверстия которого поступает паровоздушная смесь из паровоздушного аккумулятора, создавая внешнюю упругую воздушную «оболочку-подушку»,что позволяет изменять проходное критическое сечение сопла Лаваля, а значит и скорость истечения газа и его расход;

- для уменьшения расхода топлива в конвекторе камеры сгорания газогенератора по тангенциально направленным друг к другу патрубкам из коллектора пара подается пар навстречу холодному воздуху, поступающему из высоконапорного скоростного компрессора, для осуществления нагрева последнего;

- для улучшения перемешивания продуктов горения водорода, выходящих из конвектора камеры сгорания, с холодным воздухом, выходящим из ВНСК, отражающий экран выполнен в виде лепесткового смесителя;

- для уменьшения величины энергии, затрачиваемой на сжатие воздуха в высоконапорном скоростном компрессоре, наружный корпус компрессора выполнен двухслойным, спрямляющие лопатки - полыми, нижние концы которых вварены в полые кольцевые коллекторы, и все это наполняется газообразным азотом, отбираемым из-за тепломассообменного аппарата, таким образом, статор ВНСК является одновременно теплообменником;

- для исключения запирания входных каналов высоконапорного скоростного компрессора и повышения производительности рабочие лопатки всех осевых ступеней ВНСК (через одну) имеют меньшую хорду;

- для охлаждения средней опоры и корпуса мультипликатора на отсасывающей ступени турбодетандера симметрично вертикальной оси установлена расширительная центростремительная ступень, которая подает охлажденный воздух в среднюю опору и обдувает им наружный корпус мультипликатора, увеличивая тем самым теплосъем с его поверхности;

- для охлаждения дисков сопловых и рабочих лопаток турбины на последней ступени ВНСК установлена центростремительная расширительная ступень;

- для увеличения расхода воздуха через полые стойки экрана-накопителя, установленного за торовым теплообменником, в нем с наклоном к горизонтальной оси двигателя установлены неподвижные шнеки-завихрители, которые закручивают поток воздуха, поступающего из-за вентилятора, и направляют его в полые стойки экрана-накопителя, увеличивая тем самым расход воздуха через них, при этом число шнеков равно числу полых стоек экрана-накопителя.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого двигателя.

На фиг.2 представлен поперечный разрез камеры сгорания с торовым конвектором.

На фиг.3 показан фрагмент продольного разреза высоконапорного скоростного компрессора (ВНСК).

На фиг.4 выполнен продольный разрез трехступенчатой турбины.

На фиг.5 выполнен продольный разрез сопла Лаваля.

На фиг.6 представлен вид сзади на сопло Лаваля.

На фиг.7 изображен вид спереди на экран-смеситель камеры сгорания.

На фиг.8 изображены проточные каналы осевых ступней ВНСК.

Двухконтурный газотурбинный вентиляторный двигатель содержит шестнадцатилопастной вентилятор 1 изменяемого шага, высоконапорный скоростной компрессор 2, среднюю опору 3, камеру сгорания 4 с торовым конвектором 5, трехступенчатую турбину 6, которая приводит во вращение вентилятор 1 и через мультипликатор 7 высоконапорный скоростной компрессор 2. За второй ступенью вентилятора расположен воздушно-водородный торовый теплообменник 8, который полыми стойками связан с корпусами первого и второго контуров двигателя и образует тем самым переднюю опору двигателя, где расположен передний подшипник скольжения 9 вала «вентилятор-турбина».

За воздушно-водородным торовым теплообменником 8 размещен экран-накопитель 10, который своими полыми стойками 11 связан с коллектором-накопителем 12, который одновременно является наружным корпусом первого контура двигателя. В свою очередь коллектор-накопитель 12 полыми лопатками 13 связан с центростремительной расширительной ступенью 14 турбодетандера 15, который приводится во вращение турбинными лопатками, использующими скоростной поток воздуха за вентилятором, и работает он совместно с тепломассообменным аппаратом 16, в котором охлажденный до жидкого состояния воздух разделяется на жидкий кислород и газообразный азот, который в дальнейшем поступает на охлаждение активной зоны ядерного реактора, установленного на самолете-носителе, а жидкий кислород заполняет пустые баки окислителя ракеты-носителя, расположенной сверху на планере самолета. Часть газообразного азота по трубам 63 отбирается в теплообменник 64, которым является статор высоконапорного скоростного компрессора 2 (см. фиг.3), который выполнен полым, двухслойным. Спрямляющие лопатки также выполнены полыми и вварены одним концом в полый корпус ВСНК, а другим - в кольцевые коллекторы, наружные поверхности которого образуют внутреннюю поверхность воздушного тракта первого контура двигателя. Полый статор, полые лопатки и кольцевые коллекторы заполнены азотом, отбираемым от турбодетандера, становятся теплообменником и служат для понижения энтальпии сжимаемого в осевом компрессоре воздуха, что в итоге приводит к уменьшению величины энергии, необходимой для сжатия холодного воздуха до больших величин степени повышения давления при уменьшенном количестве ступеней компрессора. В результате чего за турбиной возникает дополнительная энергия, которая срабатывается в сопле Лаваля, увеличивая скорость истечения газов из сопла, тем самым увеличивается тяга двигателя. С подъемом на высоту самолета-носителя для уменьшения темпа падения тяги в двигателе, создаваемой внутренним контуром, выполнена система перепуска воздуха из второго контура в первый, для чего предусмотрены перепускные окна, закрытые створками, которые открываются цилиндрами, связанными с гидравлической системой управления степенью двухконтурности. Одновременно с открытием створок, перепускающих воздух из второго контура двигателя в первый, открываются створки 17 решетчатого заборника 19, тем самым исключается воздушное голодание форсажной камеры 20 второго контура двигателя.

Камера сгорания 4 сварной конструкции, кольцевая, внутри содержит торовый конвектор 5, в котором происходит первичное горение водорода в смеси с паром и воздухом, поступаемым из ВНСК. Кольцевая полость, образованная между корпусом камеры сгорания и торовым конвектором, является активной зоной смещения, где осуществляется конвективный теплообмен горячих газов, которые выходят из торового конвектора, с основным воздушным потоком ВНСК, чем достигается выравнивание температурного поля газа (Т_г=2000 К) перед турбиной 6. Для повышения качества смешения пара и воздуха, поступающего из высоконапорного скоростного компрессора 2, к корпусу шароторового конвектора приварены патрубки подвода пара 21 и патрубки подвода воздуха 22 из ВНСК, причем патрубки касательно направлены друг против друга, чем достигается лучшее перемешивание пара с воздухом и осуществляется нагрев холодного воздуха, поступающего из ВНСК.

Высоконапорный скоростной компрессор 2, предназначенный для получения более высоких Пк, имеет комбинированные ступени сжатия, к осевым ступеням сжатия 25, 23, 24 добавлены центробежные 26, 27, 28. На лопатках последней осевой ступени 29 расположены рабочие лопатки 38 «стартер-турбины» 39. На диске последней осевой ступени ВНСК расположена центростремительная расширяющая ступень 65, которая направляет холодный воздух на охлаждение дисков и рабочих лопаток турбины, сопловые лопатки также охлаждаемые.

Турбина 6 выполнена трехступенчатой. Рабочие и сопловые лопатки, диски турбины выполнены из двух половин и сварены между собой лазерной сваркой. Диски турбины охлаждаемые. Первые две ступени 40 и 41 активно-реактивные, а третья 42 активно-реактивная радиально-осевая, проточная часть которой переходит в критическое сверхзвуковое сечение сопла Лаваля 43. При этом корпус критического сечения сопла Лаваля является внутренней стенкой аккумулятора пара 44, связанного с генератором пара 45 трубами 47. Коллектор пара 48 трубами 49 связан с коллектором пара 50, расположенным вокруг сопла Лаваля, а он в свою очередь посредством полых стоек 51 соединен с центральным телом сопла Лаваля 66. На центральном теле выполнены отверстия 52, через которые пар поступает в критическое сечение, тем самым образуя паровоздушную подушку, которая позволяет управлять площадью проходного критического сечения сопла Лаваля, а, значит, менять скорость и расход газа через сопло. Выходная часть сопла Лаваля выполнена в виде лепесткового смесителя, где происходит смещение газовых потоков первого и второго контуров двигателя. Внутри корпуса сопла Лаваля установлены форсунки 53 подачи атомарного водорода для дожигания несгоревшего окислителя.

Во втором контуре двигателя в районе критического сечения сопла Лаваля расположена форсажная камера 20.

Двигатель работает следующим образом: к коллектору запуска 55 от стационарной установки (Р=10 кг/с, G_в=50-80 кг/с) подводится сжатый воздух, откуда он поступает на рабочие лопатки 38 «стартер-турбины» 39, которая раскручивает ВНСК 2 и вентилятор 1. В пусковые форсунки 56 подается водород, который поджигается запальником 57, установленным на корпусе камеры сгорания. Двигатель выходит на малый газ. Вентилятор 1 сжимает и подает часть воздуха в первый контур, который обтекает воздушно-водородный торовый теплообменник 8, часть воздуха забирается экраном-накопителем 10, размещенным за воздушно-водородным торовым теплообменником, а из него по полым стойкам 11 подается в коллектор-накопитель 12 и далее по полым лопаткам 13 в расширительную ступень 14 турбодетандера 15. Для увеличения расхода воздуха через полые стойки 11 в воздушно-водородном торовом теплообменнике 8 под углом к горизонтальной оси выполнены шнеки-завихрители 60, в которых проходящий через них воздух закручивается, и тем самым увеличивает расход воздуха через полые стойки 11 коллектора-накопителя 12.

Из расширенной ступени 14 турбодетандера охлажденный жидкий воздух попадает в тепломассообменный аппарат 16, где он разделяется на газообразный азот и жидкий кислород. Газообразный азот через патрубок 62 подается на охлаждение активной зоны атомного реактора, установленного на самолете-носителе, а жидкий кислород направляется в пустые баки окислителя ракеты, размещенной сверху на фюзеляже самолета-носителя. Часть газообразного азота по трубам 63 отбирается в воздушно-водородный торовый теплообменник 64, которым является статор высоконапорного скоростного компрессора 2. За счет использования хладоресурса водорода, проходящего через воздушно-водородный торовый теплообменник 8, холодного азота, которым заполнен статор ВНСК и дополнительный теплообменник 61, установленный между турбодетандером и средней опорой, для сжатия воздуха в центробежных и осевых ступенях компрессора требуется меньшая энергия сжатия для достижения заданного Пк, тем самым за турбиной сохранится большая величина располагаемой энергии, которая срабатывается в сопле Лаваля, что позволяет получить большую скорость истечения газов, значит, в конечном итоге и большую тягу двигателя.

При взлете самолета-носителя с водной поверхности включается форсажная камера 20 второго контура, а в сопле Лаваля в форсунки 53 подается атомарный водород для сжигания несгоревшего окислителя. Выходная часть сопла Лаваля выполнена в виде лепесткового смесителя 75, где происходит смешение газовых потоков первого и второго контуров двигателя.

С подъемом на высоту самолета-носителя открываются створки, регулирующие степень двухконтурности. Часть воздуха из второго контура перепускается в первый контур, чем достигается уменьшение темпа падения тяги двигателя с подъемом на высоту. А чтобы не было воздушного голодания форсажной камеры второго контура, открываются створки 17 решетчатого заборника 19 (см. фиг.1), входящего в силовую схему двигателя.

Для улучшения качества смешения продуктов горения водорода с воздухом и паром, выходящих из торового конвектора 5, перед ним установлен экран 67 в виде лепесткового смесителя. При этом по внутренним лепесткам 68 и 69 холодный воздух из ВНСК попадает в заборники 70 и 71, выштампованные на стенках торового конвектора, и тем самым охлаждаются его стенки. Горячий газ, выходящий из торового конвектора, попадает в кольцевой зазор между корпусом камеры сгорания и корпусом торового конвектора, где происходит догорание водорода и его активное перемешивание и дополнительное охлаждение о стенки генератора пара, выполненного за одно целое с сопловыми направляющими лопатками турбины. Все это в целом позволяет получить равномерное температурное поле перед турбиной.

Для исключения запирания входных каналов высоконапорного скоростного компрессора и повышения производительности рабочие лопатки 78 всех осевых ступеней ВНСК (через одну) имеют меньшую хорду.

Одним из основных путей снижения массы и габаритных размеров авиационных ГДТ является уменьшение габаритного диаметра компрессора при заданном расходе воздуха и уменьшении числа ступеней. Для уменьшения Д_к необходимо увеличение осевой скорости воздуха (C₁)

G_в=C₁·ρ·F - расход воздуха

Из треугольника скоростей (см. рис.2.3 стр.42, 77, 85, 93-97; учебник "Теория авиационных газотурбинных двигателей" /Ю.Н.Нечаев, Р.М.Федоров, 1977, М.: Машиностроение, том I) увеличить C₁ при сохранении неизменного значения W₁ (или MW₁) можно только при одновременном снижении окружной скорости U и увеличении С_1U.

В сверхзвуковой ступени - сверхзвуковым является поток, набегающий на рабочее колесо. Основной особенностью таких ступеней является форма профилей лопаток рабочего колеса, обеспечивающая возможность обтекания их сверхзвуковым набегающим потоком воздуха при достаточно малом уровне гидравлических потерь.

Для обеспечения возможности работы решетки при сверхзвуковых скоростях набегающего потока необходимо, чтобы входной участок межлопаточного канала не имел заметного сужения - "запирания горловины", а потери в нем при углах атаки, соответствующих f_г/f₁>1, были малы.

Известно, при обтекании сверхзвуковым потоком профиля (рабочих лопаток), имеющего хотя бы незначительное скругление передней кромки, перед ним возникает криволинейный участок уплотнения - головная волна, перпендикулярная вектору скорости, т.е. прямой скачок уплотнения (участок АВ). На участке ВС скачок становится косым, интенсивность его ослабевает по мере удаления от вызвавшего его профиля и на некотором расстоянии (участок ВС) оказывается исчезающе малой, что приводит к уменьшению гидравлического сопротивления решетки, к уменьшению вероятности отрыва пограничного слоя.

Лопатка имеет симметричный профиль (чуть отрицательную кривизну по всей спинке - поток принимается) с повышенным коэффициентом нагрузки.

С аэродинамической точки зрения работы рабочего колеса сверхзвуковой ступени важными являются:

- относительное значение хорды b/t, называемое густотой решетки,

- относительная величина горла a_г/t.

Гидравлические потери, возникающие при протекании потока через канал, не будут значительными (профиль симметричный), т.к. не возникает разности давлений, как это наблюдается на вогнутой стороне профиля по сравнению с давлением на спинке, что способствует перетеканию воздуха от вогнутой поверхности лопатки к спинке, образуя вихревые потоки, так называемые "парные вихри".

При диффузорном характере потока (W₂<W₁) приводит даже к отрыву в местах стыка пограничных слоев на корпусе компрессора и на спинке профиля.

При конфузорном характере потока будут иметь место только профильные потери, связанные с образованием пограничного слоя на поверхности профиля в решетке.

При необходимости отверстия 52 центрального тела сопла Лаваля открываются корпусом-клапаном 76, связанным с системой управления (на фиг.4 не показаны) критическим сечением 43 сопла Лаваля.

При работе двигателя расширительная ступень 77, установленная на отсасывающей ступени турбодетандера 15, подает охлажденный воздух на обдув наружного корпуса мультипликатора, увеличивая тем самым теплосъем с его поверхности.

Для исключения опасных последствий, приводящих к возникновению катастрофической ситуации - пожар двигателя, разрушение силовых корпусов двигателя от колебаний, вибраций, разного рода резонансных явлений, а также для удобства наземного обслуживания коробки самолетных и моторных агрегатов вынесены в пилон крыла самолета-носителя (СП) и соединяются они с центральным приводом карданным валом; центральный привод расположен в средней опоре двигателя.

Claims (13)

1. Двухконтурный газотурбинный вентиляторный двигатель, содержащий вентилятор, высоконапорный скоростной компрессор, мультипликатор, пароводяной нагреватель (генератор пара), форсажную камеру, турбодетандер с тепломассообменным аппаратом, отличающийся тем, что он имеет трехступенчатую активно-реактивную турбину, у которой третья ступень радиально-осевая, проточная часть которой переходит в критическое сверхзвуковое сечение сопла Лаваля, окруженное аккумулятором пара, высоконапорный скоростной компрессор выполнен комбинированным со степенью повышения давления П_к=60, двигатель рассчитан на тягу не менее 150 т с расходом воздуха через первый контур 600 кг/с, через второй контур - 1200 кг/с, температурой газа пред турбиной 2000 К, вентилятор имеет наружный диаметр лопастей первого ряда 4000 мм, внутри корпуса сопла Лаваля установлены форсунки подачи атомарного водорода для дожигания несгоревшего окислителя.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что для увеличения расхода воздуха через первый контур и степени повышения давления диски высоконапорного скоростного компрессора (ВНСК) выполнены комбинированными - к осевым ступеням добавлены центробежные нагнетающие.

3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что рабочие и сопловые лопатки турбины сварены лазерной сваркой из двух половин, что позволяет должным образом организовать охлаждение лопаток за счет оребрения внутренних поверхностей.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что диски турбины охлаждаемые и выполненные сварными из двух половин, что позволяет повысить их прочность и одновременно снизить вес за счет оребрения внутренних поверхностей.

5. Двигатель по п.4, отличающийся тем, что для регулирования критического сечения сопла Лаваля оно снабжено центральным телом, через отверстия которого подается паровоздушная смесь, создающая внешнюю упругую «оболочку-подушку», что позволяет изменять площадь проходного критического сечения сопла Лаваля, а значит - скорость истечения газа и его расход.

6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что для уменьшения расхода топлива в торовом конвекторе камеры сгорания по патрубкам, тангенциально направленным навстречу друг другу, подводится из ВНСК, для осуществления нагрева, воздух под высоким давлением, навстречу подается паровоздушная смесь из паровоздушного коллектора, расположенного на корпусе камеры сгорания.

7. Двигатель по п.6, отличающийся тем, что для исключения запирания входных каналов высоконапорного скоростного компрессора и повышения производительности рабочих лопаток всех осевых ступеней они через одну имеют меньшую хорду.

8. Двигатель по п.7, отличающийся тем, что, с целью улучшения перемешивания продуктов горения водорода, выходящих из торового конвектора камеры сгорания, с холодным воздухом ВНСК, экран-отражатель выполнен в форме лепесткового смесителя.

9. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что для увеличения расхода воздуха через полые стойки экрана-накопителя в воздушно-водородном торовом теплообменнике под углом к горизонтальной оси двигателя выполнены шнеки-завихрители и их число равно количеству полых стоек экрана-накопителя.

10. Двигатель по п.9, отличающийся тем, что корпус статора высоконапорного компрессора выполнен двухслойным, спрямляющие лопатки - полыми и вварены они одним концом в полый корпус, а другим - в кольцевые коллекторы, наружные поверхности которых образуют внутреннюю поверхность воздушного тракта первого контура двигателя и вместе они, таким образом, образуют теплообменник, в котором циркулирует газообразный азот, отбираемый от турбодетандера, этот газообразный азот понижает энтальпию воздуха, сжимаемого в первом контуре, в итоге достигается более высокое П_к при меньшей энергии, затрачиваемой на привод ВНСК, тем самым высвобождается энергия, которая в сопле Лаваля создает дополнительный прирост тяги двигателя.

11. Двигатель по п.10, отличающийся тем, что, с целью выравнивания скоростей движения и давления газов первого и второго контуров, сопло Лаваля на выходе выполнено в виде лепесткового смесителя.

12. Двигатель по п.11, отличающийся тем, что для охлаждения средней опоры и корпуса мультипликатора на отсасывающей ступени турбодетандера симметрично вертикальной оси установлена расширительная центростремительная ступень, которая подает охлаждаемый воздух в среднюю опору и обдувает им наружный корпус мультипликатора, увеличивая тем самым теплосъем с его поверхности.

13. Двигатель по п.12, отличающийся тем, что для охлаждения дисков и рабочих лопаток турбины на последней ступени ВНСК установлена центростремительная расширительная ступень, из которой часть воздуха из-за ВНСК отбирается на охлаждение дисков, рабочих и сопловых лопаток турбины.

Images