RU2084674C1

RU2084674C1 - Steam-gas jet propulsion engine

Info

Publication number: RU2084674C1
Application number: RU94039956A
Authority: RU
Inventors: Александр Алексеевич Пустынцев
Original assignee: Александр Алексеевич Пустынцев
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1994-10-25
Publication date: 1997-07-20
Also published as: RU94039956A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: engine consists of casing 12 and rotating part mounted inside the casing. The rotating part comprises the housing of compressor 10 rigidly connected with combustion chamber 2 provided with rotor 3 of a radial-axial turbine secured to its rear wall. Laval nozzle 5 with space 23 and water manifold 4 are rigidly connected with casing 12 and are a steam generator. The radial-axial turbine is set in rotation by high-velocity steam jets from Laval nozzles 16 and 21. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к реактивным двигателям и может быть использовано на морском и воздушном транспорте. The invention relates to the field of engineering, namely to jet engines and can be used in sea and air transport.

Известен комбинированный двигатель "Зульцер" [1]
Недостатком данного двигателя является наличие двух турбин, газовой и паровой, снабженных лопатками, работающими в тяжелых высокотемпературных условиях, а также большая масса и габариты.Known combined engine "Sulzer" [1]
The disadvantage of this engine is the presence of two turbines, a gas and a steam one, equipped with blades operating in difficult high-temperature conditions, as well as a large mass and dimensions.

Известен также турбореактивный двигатель с осевым компрессором "Алиссон" и "Вайпер" [2] выбранные автором в качестве прототипа, состоящие из компрессора, камеры сгорания, турбины, соплового аппарата и реактивного сопла. Причем компрессор и газовая турбина находятся на одном валу. Also known is a turbojet engine with an axial compressor "Alisson" and "Viper" [2] selected by the author as a prototype, consisting of a compressor, a combustion chamber, a turbine, a nozzle apparatus and a jet nozzle. Moreover, the compressor and the gas turbine are on the same shaft.

Недостатком этих двигателей является: дороговизна изготовления лопаток и их монтаж на роторе. Из-за того, что газ обязательно должен омывать лопатки, КПД газовых турбин вдвое меньше того, что можно получить на современных топливах. В камере сгорания газовой турбины температура 2500^oC, а лопатки выдерживают только 1000^oC, приходится охлаждать их добавкой свежего воздуха, которого надо в 3 4 раза больше, чем необходимо для сгорания. Увеличивается мощность компрессора, подающего воздух в камеры сгорания, уменьшается полезная работа, утяжеляется конструкция, снижается КПД. Прогресс в области газотурбостроения упирается в "лопаточный барьер".The disadvantage of these engines is: the high cost of manufacturing the blades and their installation on the rotor. Due to the fact that the gas must wash the blades, the efficiency of gas turbines is half that of modern fuels. In the combustion chamber of a gas turbine, the temperature is 2500 ^o C, and the blades can withstand only 1000 ^o C, it is necessary to cool them with the addition of fresh air, which needs 3 to 4 times more than necessary for combustion. The capacity of the compressor supplying air to the combustion chambers increases, useful work decreases, the design becomes heavier, and efficiency decreases. Progress in the field of gas turbine construction rests on the "blade barrier".

Сущность изобретения заключается в том, что ротор осевого компрессора с закрепленными на нем направляющими лопатками и лопатками спрямляющего аппарата, обтекаемый водяной коллектор, размещенный внутри реактивного сопла, реактивное сопло, жестко соединены с кожухом двигателя в один узел, а корпус осевого компрессора с закрепленными в нем рабочими лопатками и камера сгорания, на задней торцовой стенке которой выполнена водяная рубашка, на которой вырабатывается в парогенераторе, независимо от положения двигателя в пространстве, состоящем из обтекаемого водяного коллектора с размещенным в нем пароводяным коллектором и внутренней полости реактивного сопла, разделенной на три объема: водяной, пароводяной и кольцевой сухопарник. The essence of the invention lies in the fact that the rotor of an axial compressor with guide vanes and blades of a straightening apparatus attached to it, a streamlined water collector located inside the jet nozzle, a jet nozzle, are rigidly connected to the engine casing in one unit, and the axial compressor housing is fixed to it working blades and a combustion chamber, on the rear end wall of which a water jacket is made, on which it is generated in the steam generator, regardless of the position of the engine in space, consisting We use a streamlined water collector with a steam-water collector located in it and an internal cavity of the jet nozzle divided into three volumes: a water, steam-water, and annular sucker.

Пароводяной коллектор сообщен с пароводяным объемом реактивного сопла, сообщается с помощью пустотелых обтекаемых стоек. Вода в водяном коллекторе и в водяном объеме реактивного сопла нагревается до высокой температуры, но не кипит, так как находится под высоким давлением. При этой температуре вода подается в пароводяной коллектор и пароводяной объем реактивного сопла, где давление меньше, превращаясь в пар, пройдя кольцевой сухопарник, совершает работу. Турбина содержит цилиндрический ротор, закрепленный на водяной рубашке, выполненной на задней торцевой стенке камеры сгорания, и сопла Лаваля. Сопла преобразуют насыщенный пар высокого давления, в высокоскоростные струи пара, и подаваемые наклонно на углубления, выполненные на внутренней поверхности кольца, закрепленного на внутренней поверхности ротора. Из струй пара на внутренней поверхности ротора формируется плоский поток с обеих сторон от кольца, сдвигающее усилие которого преобразуется в силу вращения ротора. Сопла, установленные на внешней поверхности ротора преобразуют поток в высокоскоростные струи пара, направление движения которых противоположно направлению вращения ротора. The steam-water collector is in communication with the steam-water volume of the jet nozzle and communicates with the help of hollow streamlined racks. The water in the water collector and in the water volume of the jet nozzle is heated to a high temperature, but does not boil, as it is under high pressure. At this temperature, water is supplied to the steam-water collector and the steam-water volume of the jet nozzle, where the pressure is less, turning into steam, passing the annular sucker, does the job. The turbine contains a cylindrical rotor mounted on a water jacket made on the rear end wall of the combustion chamber, and a Laval nozzle. Nozzles convert saturated high-pressure steam into high-speed steam jets and fed obliquely to recesses made on the inner surface of the ring fixed to the inner surface of the rotor. From the steam jets on the inner surface of the rotor a flat flow is formed on both sides of the ring, the shear force of which is converted by the rotation of the rotor. Nozzles mounted on the outer surface of the rotor convert the flow into high-speed steam jets, the direction of motion of which is opposite to the direction of rotation of the rotor.

Для существенного снижения температуры стенок, сохранения прочности и долговечности камеры сгорания, в водную рубашку на задней стенке камеры сгорания и в камеру сгорания по питательному трубопроводу подается вода в сторону вращения камеры сгорания, в нее также подается вода. При работе двигателя, в результате вращения всего узла, жестко связанного с камерой сгорания, вода под действием центробежной силы, равномерно распределяется по наружным стенкам камеры сгорания, образуя защитный слой, препятствующий повышению температуры стенок камеры сгорания и реактивного сопла до предельных значений. Температура, при сгорании топлива в камере сгорания, достигает 2500 ^oC. С зеркала воды происходит активный срыв частиц воды высоким, скоростным напором раскаленного газа. Под действием высокой температуры факела топлива частицы воды почти взрывообразно превращаются в пар. Таким образом, не смотря на некоторую потерю температуры в камере сгорания, частицы воды, преобразующейся в пар создают давление, в камере сгорания большее, чем при сгорании топлива в сухой камере, а это позволяет не увеличивая мощности компрессора резко поднять КПД двигателя. Парогазовая смесь, с большой скоростью проходя (огневой объем парогенератора), состоящий из невращающегося реактивного сопла, нагревает стенки сопла и обтекаемый водяной коллектор, сообщенные пустотелыми обтекаемыми стойками. Под действием высокой температуры, независимо от положения двигателя в пространстве, пар вырабатываемый в парогенераторе, проходя кольцевой сухопарник подается к соплам "Лаваля". Паровое пространство в пароводяном коллекторе и пароводяном объеме регулируется с помощью подачи нагретой воды через редукционный клапан. Постоянный объем воды в камере сгорания, пароводяном коллекторе, водяной рубашке и внутренней полости реактивного сопла поддерживается средствами питания двигателя водой.To significantly reduce the temperature of the walls, to preserve the strength and durability of the combustion chamber, water is fed into the water jacket on the rear wall of the combustion chamber and into the combustion chamber through a feed pipe in the direction of rotation of the combustion chamber, and water is also fed into it. When the engine is running, as a result of the rotation of the entire assembly rigidly connected to the combustion chamber, water under the action of centrifugal force is evenly distributed on the outer walls of the combustion chamber, forming a protective layer that prevents the temperature of the walls of the combustion chamber and the jet nozzle from rising to limit values. The temperature, during the combustion of fuel in the combustion chamber, reaches 2500 ^o C. An active disruption of water particles by a high, high-speed head of hot gas occurs from the water mirror. Under the influence of the high temperature of the fuel flame, water particles almost explosively turn into steam. Thus, in spite of a certain temperature loss in the combustion chamber, particles of water converted to steam create pressure in the combustion chamber more than when fuel is burned in a dry chamber, and this allows the engine efficiency to be sharply increased without increasing the compressor power. The gas-vapor mixture, passing at high speed (the firing volume of the steam generator), consisting of a non-rotating jet nozzle, heats the walls of the nozzle and the streamlined water collector communicated by the hollow streamlined racks. Under the influence of high temperature, regardless of the position of the engine in space, the steam generated in the steam generator passing through the annular sucker is fed to the Laval nozzles. The vapor space in the steam-water collector and the steam-water volume is regulated by supplying heated water through a pressure reducing valve. A constant volume of water in the combustion chamber, the steam-water manifold, the water jacket and the internal cavity of the jet nozzle is supported by the engine’s water supply.

Таким образом, все поверхности камеры сгорания находятся постоянно под защитным слоем воды, без прямого воздействия на них раскаленных газов. Реактивное сопло и пароводяной коллектор также находятся в более легких условиях, чем при работе сухого двигателя. Находящаяся внутри реактивного сопла и водяного коллектора вода, также не дает нагреваться оболочке реактивного сопла и водяного коллектора до предельных температур. Кроме того, при работе двигателя в режиме высоконапорного парогенератора в комплексе с реактивным движителем, см. заявку "Реактивный движитель", поданную мной в НИИ ГПЭ 4.11.93 г. вода в камеру сгорания может подаваться и через распылители в пустотелых лопатках спрямляющего аппарата. При этом вода под воздействием высокой температуры будет превращаться в пар, повышая паропроизводительность. В результате описанных решений, получаем возможность резко снизить расход дорогостоящего топлива, заполняя часть баков водой, повысить моторесурс реактивных двигателей в результате работы конструкции в условиях более низких температур, повысить коэффициент полезного действия. Thus, all surfaces of the combustion chamber are constantly under a protective layer of water, without direct exposure to hot gases. The jet nozzle and the steam-water manifold are also in lighter conditions than when the engine is dry. The water inside the jet nozzle and the water collector also does not allow the shell of the jet nozzle and the water collector to reach extreme temperatures. In addition, when the engine is operating in the high-pressure steam generator mode in combination with a jet propulsion, see the application "Jet propulsion", submitted by me to the Research Institute of Geotechnical Geophysics on 4.11.93, water can also be supplied to the combustion chamber through sprayers in the hollow blades of the straightening apparatus. In this case, water under the influence of high temperature will turn into steam, increasing steam production. As a result of the described solutions, we get the opportunity to drastically reduce the cost of expensive fuel, filling part of the tanks with water, increase the engine life of jet engines as a result of the design at lower temperatures, and increase the efficiency.

На чертежах представлены: на фиг. 1 парогазовый реактивный двигатель, разрез по оси, на фиг. 2 невращающийся узел двигателя, на фиг. 3 - вращающийся узел двигателя, на фиг. 4 радиально-осевая турбина, вид с торца, на фиг. 5 радиально-осевая турбина, вид с боку, на фиг. 6 кольцевой отражатель, вид с торца, на фиг. 7 передняя часть камеры сгорания и корпуса компрессора, на фиг. 8 передняя часть камеры сгорания, вид изнутри, на фиг. 9 передняя часть пароводяного коллектора и реактивного сопла, на фиг. 10 - реактивное сопло и пароводяной коллектор, вид сбоку, на фиг. 11 реактивное сопло и пароводяной коллектор, разрез по А-А. In the drawings: FIG. 1 combined-cycle jet engine, section along the axis, in FIG. 2 non-rotating engine assembly, in FIG. 3 - a rotating engine assembly, in FIG. 4 radial-axial turbine, end view, in FIG. 5 radial-axial turbine, side view, in FIG. 6 an annular reflector, an end view, in FIG. 7 the front of the combustion chamber and the compressor housing, FIG. 8 front view of the combustion chamber, inside view, FIG. 9 the front part of the steam-water collector and the jet nozzle, in FIG. 10 is a side view of a jet nozzle and a steam-water manifold, in FIG. 11 jet nozzle and steam-water collector, section along AA.

Парогазовый реактивный двигатель состоит из осевого компрессора 1, камеры сгорания 2, радиально-осевой турбины 3, водяного коллектора 4, реактивного сопла 5, центрального отверстия 6. Осевой компрессор 1 состоит из невращающегося ротора 7 с закрепленными на нем направляющими лопатками 8 и лопатками спрямляющего аппарата 9. Корпус компрессора 10 жестко соединен с камерой сгорания 2 в один узел. На задней торцевой стенке камеры сгорания 2 закреплена водяная рубашка 11, на которой закреплена радиально-осевая турбина 3. Узел, состоящий из корпуса компрессора 10, камеры сгорания 2, турбины 3, водяных рубашек 11, размещен в кожухе 12 с возможностью вращения вокруг центральной оси в подшипниках 13. Ротор 7 с установленными на его задней части электросвечами 14 и форсунками 15, реактивное сопло 5 с размещенным водяным коллектором 4 жестко соединены с кожухом 12 в один невращающийся узел. Водяной коллектор 4 закреплен внутри реактивного сопла 5. Combined-cycle jet engine consists of an axial compressor 1, a combustion chamber 2, a radial-axial turbine 3, a water collector 4, a jet nozzle 5, a central hole 6. The axial compressor 1 consists of a non-rotating rotor 7 with guide vanes 8 fixed to it and vanes of the straightening apparatus 9. The compressor housing 10 is rigidly connected to the combustion chamber 2 in one node. A water jacket 11 is mounted on the rear end wall of the combustion chamber 2, on which a radial-axial turbine 3 is mounted. An assembly consisting of a compressor housing 10, a combustion chamber 2, a turbine 3, water jackets 11 is mounted in the housing 12 for rotation about a central axis in the bearings 13. The rotor 7 with electric candles 14 and nozzles 15 mounted on its rear part, the jet nozzle 5 with the placed water collector 4 are rigidly connected to the casing 12 into one non-rotating assembly. The water collector 4 is fixed inside the jet nozzle 5.

На переднем торце (парогенератора) внутренней полости сопла 5 размещены сопла "Лаваля" 16, свободно входящие через кольцевую щель 17 в цилиндрический ротор 18, радиально-осевой турбины 3 и направлены в сторону вращения ротора 18, на углубления 19 в кольце 20, на внутренней стороне ротора 18. На внешней поверхности ротора 18 с обеих сторон от внутреннего кольца 20 установлены сопла 21, направленные в сторону, противоположную вращению ротора 18. В водяном коллекторе 4, закрепленном внутри сопла 5 с помощью обтекаемых, пустотелых стоек 22, сообщающих внутреннюю полость 23 с коллектором 4, введена труба 24 для подачи воды в водяной коллектор 4 и внутреннюю полость 23 сопла 5, и размещен цилиндрический пароводяной коллектор 25, сообщенный патрубками 26 с пароводяной полостью 27. В передней торцевой части сопла 5 имеется кольцевой сухопарник 28, сообщенный с коллектором 25 трубой 29. At the front end (steam generator) of the inner cavity of the nozzle 5 there are Laval nozzles 16, freely entering through the annular slot 17 into the cylindrical rotor 18, of the radial-axial turbine 3 and directed towards the rotation of the rotor 18, to the recesses 19 in the ring 20, on the inner the side of the rotor 18. On the outer surface of the rotor 18, nozzles 21 are installed on both sides of the inner ring 20, which are directed in the opposite direction to the rotation of the rotor 18. In the water collector 4, mounted inside the nozzle 5 with streamlined, hollow posts 22, communicating internally south cavity 23 with a collector 4, introduced a pipe 24 for supplying water to the water collector 4 and the inner cavity 23 of the nozzle 5, and placed a cylindrical steam-water collector 25, communicated by pipes 26 with a steam-water cavity 27. In the front end of the nozzle 5 there is an annular sucker 28, communicated with manifold 25 by pipe 29.

С наружной поверхности пароводяной полости 27 выполнена водяная полость 30, сообщенная с полостью 23, снабженной невозвратным редукционным клапаном 31, патрубками 32. Для создания защитного слоя воды на внутренних стенках камеры сгорания 2 введена труба 33 через невращающуюся часть компрессора, направленная на внутреннюю поверхность камеры сгорания, в сторону ее вращения. Внутри камеры сгорания 2 установлены кольцевые отражатели 34. В корпусе компрессора 10 закреплены рабочие лопатки 35. Часть направляющих лопаток спрямляющего аппарата 9 выполнены с водяными каналами 36 и отверстиями (распылителями) 37 в торцевой части, обращенной к камере сгорания и сообщаются с питательным трубопроводом 33. Вода в водяные рубашки 11 подается по трубам 38. По трубе 39 нагретая в передней водяной рубашке 11, отводится для питания парогенератора. Нагретая вода из задней водяной рубашки 11, отводится через кольцевые зазоры между ротором 18 и торцевой стенкой сухопарника 28 во внутреннюю часть ротора 18 и в реактивное сопло 5. A water cavity 30 is made from the outer surface of the steam-water cavity 27, in communication with the cavity 23 provided with a non-return pressure reducing valve 31, nozzles 32. To create a protective layer of water on the inner walls of the combustion chamber 2, a pipe 33 is introduced through the non-rotating part of the compressor directed to the inner surface of the combustion chamber , in the direction of its rotation. Annular reflectors 34 are installed inside the combustion chamber 2. Working blades 35 are fixed in the compressor housing 10. A part of the guide blades of the straightening apparatus 9 are made with water channels 36 and holes (sprayers) 37 in the end part facing the combustion chamber and communicate with the feed pipe 33. Water is supplied to the water shirts 11 through pipes 38. Heated in a front water jacket 11 through a pipe 39 is discharged to power a steam generator. Heated water from the rear water jacket 11 is discharged through the annular gaps between the rotor 18 and the end wall of the sucker 28 into the inner part of the rotor 18 and into the jet nozzle 5.

При работе двигателя, воздух входит через центральное отверстие 6, сжимается компрессором 1 и пройдя лопатки 9 спрямляющего аппарата подается во вращающуюся камеру сгорания 2. Внутренние стенки камеры сгорания 2 защищены регулируемым слоем воды, подаваемой по трубе 33 на внутреннюю поверхность передней стенки камеры сгорания 2, в сторону ее вращения. Газы полученные при сгорании топлива, срывают частицы воды высоким скоростным напором, которые под действием высокой температуры факела топлива, превращаются в пар и смешиваются с газами. Парогазовая смесь, поступает в сопло 5 и вырываясь из него со сверхзвуковой скоростью создает реактивную тягу. Парогазовая смесь, проходя сопло 5, отдает часть тепла воде в водяном коллекторе 4 и в полости 23, обеспечивая производство пара парогенератором, для работы турбины3. Непрерывная работа парогенератора обеспечивается постоянной подачей воды по трубе 24. Пар поступает в сопла "Лаваля" 16, преобразуется в высокоскоростные струи пара, подаваемого наклонно на углубления 19 в кольце 20 и внутреннюю поверхность ротора 18, заставляя его вращаться. На внутренней поверхности ротора 18 с обеих сторон от кольца 20, формируется плоский водяной поток, сдвигающее усилие которого также преобразуется в силу вращения ротора 18. Высокоскоростные струи пара из сопел 21, направление движения которых противоположно направлению вращения ротора 18, создают дополнительный вращающий момент ротору 18, водяным рубашкам 11, камере сгорания 2, корпусу компрессора 10 с рабочими лопатками 35. When the engine is running, air enters through the central hole 6, is compressed by the compressor 1, and after passing the blades 9 of the straightening apparatus it is fed into the rotating combustion chamber 2. The internal walls of the combustion chamber 2 are protected by an adjustable layer of water supplied through a pipe 33 to the inner surface of the front wall of the combustion chamber 2, in the direction of its rotation. Gases obtained during the combustion of fuel break off water particles with high velocity pressure, which, under the influence of the high temperature of the fuel flame, turn into steam and mix with the gases. The vapor-gas mixture enters the nozzle 5 and escaping from it with supersonic speed creates a jet thrust. The gas-vapor mixture, passing through the nozzle 5, gives off part of the heat to the water in the water collector 4 and in the cavity 23, ensuring the production of steam by the steam generator, for operation of the turbine 3. The continuous operation of the steam generator is ensured by a constant supply of water through the pipe 24. The steam enters the Laval nozzles 16, is converted into high-speed jets of steam supplied obliquely to the recesses 19 in the ring 20 and the inner surface of the rotor 18, forcing it to rotate. A flat water stream is formed on the inner surface of the rotor 18 on both sides of the ring 20, the shear force of which is also converted by the rotation of the rotor 18. High-speed jets of steam from the nozzles 21, the direction of movement of which is opposite to the direction of rotation of the rotor 18, create additional torque to the rotor 18 , water jackets 11, combustion chamber 2, compressor housing 10 with rotor blades 35.

Отработавший пар, пройдя между кожухом 12 и наружной стенкой полости 30 вырывается в атмосферу. При работе двигателя в режиме высоконапорного парогенератора, в комплексе с реактивным движителем, в камеру сгорания 2 дополнительно может подаваться вода, через распылители 37 и превращаясь в пар, будет увеличивать паропроизводительность. The spent steam, passing between the casing 12 and the outer wall of the cavity 30 breaks out into the atmosphere. When the engine is in high-pressure steam generator mode, in combination with a jet propulsion, water can additionally be supplied to combustion chamber 2, through nozzles 37 and turning into steam, it will increase steam production.

Для пуска двигателя, стартером раскручивается корпус компрессора 10, вместе с камерой сгорания 2, водяными рубашками 11, и ротором 18, выполненных как одно целое. Воздух входит через центральное отверстие 6, сжимается компрессором 1 и подается в камеру сгорания 2. Для предотвращения закрутки в камере сгорания 2, воздух подается в нее через лопатки 9, спрямляющего аппарата, одновременно средствами подачи воды, через трубопроводы 24, 33, 38 подается вода в камеру сгорания 2, водяной коллектор 4, полость водяных рубашек 11, полость 23, сопла 5. To start the engine, the starter untwists the compressor housing 10, together with the combustion chamber 2, water jackets 11, and the rotor 18, made as a whole. Air enters through the central hole 6, is compressed by the compressor 1, and is supplied to the combustion chamber 2. To prevent swirling in the combustion chamber 2, air is supplied to it through the blades 9 of the rectifier, at the same time by means of water supply, water is supplied through pipelines 24, 33, 38 into the combustion chamber 2, the water collector 4, the cavity of the water jackets 11, the cavity 23, the nozzle 5.

После того, как внутренние стенки камеры сгорания 2 и водяные рубашки 11, будут защищены слоем воды, а водяной коллектор 4 и полость 23, начнут заполняться водой, включают в работу топливные форсунки 15 и подают напряжение на свечи 14, для первоначального воспламенения топлива в камере сгорания 2. Благодаря непрерывной подаче топлива, поступающего в камеру сгорания 2, горение идет непрерывно. Температура факела жидкого топлива достигает 2000 2500^oC. Из камеры сгорания 2 газы устремляются в реактивное сопла 5, давление газов в сопле падает, а скорость их истечения возрастает, они нагревают коллектор 4 и внутренние стенки реактивного сопла 5, отдают часть тепла воде в парогенераторе. В связи с тем, что в водяном коллекторе 4 и в полости 23 воды еще мало, она быстро нагревается.After the internal walls of the combustion chamber 2 and water jackets 11 are protected by a layer of water, and the water collector 4 and the cavity 23 begin to fill with water, the fuel nozzles 15 are turned on and the candles 14 are energized, for the initial ignition of the fuel in the chamber combustion 2. Due to the continuous supply of fuel entering the combustion chamber 2, combustion is continuous. The temperature of the liquid fuel flame reaches 2000 2500 ^o C. From the combustion chamber 2, the gases rush into the jet nozzle 5, the gas pressure in the nozzle drops, and their flow rate increases, they heat the collector 4 and the inner walls of the jet nozzle 5, give some of the heat to the water in the steam generator . Due to the fact that there is still little water in the water collector 4 and in the cavity 23, it quickly heats up.

Насыщенный пар под высоким давлением из сухопарника 28 поступает в сопла Лаваля 16, преобразуется в высокоскоростные струи пара, содержащие частицы воды подаваемые наклонно на углубления 19 в кольце 20, и внутреннюю поверхность ротора 18. Из струй пара на внутренней поверхности ротора 18, формируется плоский водяной поток, сдвигающее усилие которого преобразуется в силу вращения ротора 18. Сопла 21 установлены на внешней поверхности ротора 18, с обеих сторон от кольца 20, установленного на внутренней поверхности ротора 18 и преобразуют плоский водяной поток в высокоскоростные струи пара, направление движения которых противоположно вращению ротора 18, камеры сгорания 2 и корпуса компрессора 10, и водяной рубашки 11, жестко соединенных между собой, увеличивают обороты всего узла. После того, как в камере сгорания 2 наступит устойчивое горение факела топлива, прекращается подача энергии на электросвечи 14 и стартер. В камеру сгорания 2, коллектор 4, внутреннюю полость 23, реактивного сопла 5, продолжается ускоренная подача воды. После заполнения объемов коллектора 4 и полостей 23 водой, подача ее регулируется приборами поддержания давления и уровня в необходимом рабочем режиме. Saturated steam under high pressure from the suction cup 28 enters the Laval nozzles 16, is converted into high-speed steam jets containing water particles fed obliquely to the recesses 19 in the ring 20, and the inner surface of the rotor 18. A flat water is formed from the steam jets on the inner surface of the rotor 18 the flow, the shear force of which is converted due to the rotation of the rotor 18. Nozzles 21 are installed on the outer surface of the rotor 18, on both sides of the ring 20 mounted on the inner surface of the rotor 18 and transform the plane leading th stream in the high speed steam jet whose direction is opposite to the rotation of the rotor 18, a combustion chamber 2 and the compressor housing 10 and water jacket 11 are rigidly interconnected, the entire assembly is increased momentum. After a steady burning of the fuel flame occurs in the combustion chamber 2, the power supply to the electric light 14 and the starter are cut off. In the combustion chamber 2, the collector 4, the inner cavity 23, of the jet nozzle 5, the accelerated flow of water continues. After filling the volumes of the collector 4 and the cavities 23 with water, its supply is regulated by instruments to maintain pressure and level in the required operating mode.

При входе двигателя в рабочий режим с зеркала защитного слоя воды прижатой центробежной силой к внутренним стенкам камеры сгорания 2, происходит срыв частиц воды, высоким скоростным напором раскаленных газов. Под действием высокой температуры факела топлива частицы воды почти взрывообразно превращаются в пар. Таким образом, несмотря на некоторую потерю температуры в камере сгорания, частицы воды, преобразующиеся в пар создают давление в камере сгорания 2 большее, чем при сгорании топлива в сухой камере, а это позволяет, не увеличивая мощности компрессора резко поднять КПД двигателя. Парогазовая смесь, с большой скоростью проходя реактивное сопло, отдает часть тепла воде в парогенераторе, обеспечивая производство пара для работы радиально-осевой турбины и вырываясь из него со сверхзвуковой скоростью, создает реактивную тягу. В зависимости от слоя воды, на внутренних стрелках камеры сгорания 2, благодаря кольцевым отражателям 34, зеркало испарения будет различным, а следовательно и паропроизводительность будет разной. When the engine enters the operating mode from the mirror of the protective layer of water pressed by centrifugal force to the inner walls of the combustion chamber 2, there is a breakdown of water particles, high-speed pressure of hot gases. Under the influence of the high temperature of the fuel flame, water particles almost explosively turn into steam. Thus, despite some loss of temperature in the combustion chamber, water particles converted to steam create a pressure in the combustion chamber 2 greater than when burning fuel in a dry chamber, and this allows, without increasing the compressor power, to sharply increase the engine efficiency. The gas-vapor mixture, passing the jet nozzle with great speed, gives off part of the heat to the water in the steam generator, providing steam production for the operation of the radial-axial turbine and breaking out of it at a supersonic speed, creates jet thrust. Depending on the water layer, on the internal arrows of the combustion chamber 2, due to the annular reflectors 34, the evaporation mirror will be different, and therefore the steam production will be different.

Таким образом, варьируя толщиной защитного слоя воды в камере сгорания 2 и количеством подаваемого через форсунки топлива, можно изменять режим работы двигателя и достичь резкого сокращения расхода топлива. При этом, основную тягу двигателя создают продукты сгорания жидкого топлива с кислородом воздуха. Для остановки двигателя необходимо прекратить подачу воды в двигатель. После чего прекратить подачу топлива к форсункам 15. Thus, by varying the thickness of the protective layer of water in the combustion chamber 2 and the amount of fuel supplied through the nozzles, it is possible to change the engine operating mode and achieve a sharp reduction in fuel consumption. At the same time, the main thrust of the engine is created by the combustion products of liquid fuel with oxygen. To stop the engine, you must stop the water supply to the engine. Then stop the fuel supply to the injectors 15.

Claims

1. A jet engine containing an axial compressor, a combustion chamber and a jet nozzle housed in a casing, characterized in that the combustion chamber equipped with water jackets on the front and rear walls, an axial compressor housing with rotor blades mounted on the front wall of the combustion chamber, is cylindrical a rotor with Laval nozzles mounted on the outer surface, directed in the direction opposite to the rotation of the rotor, mounted on a water jacket of the rear wall of the combustion chamber, connected to one node, placed It is rotatable in the engine cover and equipped with a water supply system for water jackets and on the inner surface of the combustion chamber in the direction of its rotation, and the compressor rotor with guide vanes and blades of the straightening apparatus fixed on it, a streamlined water collector with a steam-water collector located inside fixed inside the jet nozzle with a water cavity using streamlined, hollow racks, represents a non-rotating assembly located in the engine casing, equipped with a fuel supply system and water, with a sucker in the water cavity of the jet nozzle connected to Laval nozzles, the outlet openings of which are directed to the inner surface of the rotor in the direction of its rotation.

2. The engine according to p. 1, characterized in that on the rear of the compressor rotor there are electric candles and fuel injectors.

3. The engine under item 1, characterized in that the annular reflectors are installed in the combustion chamber.