RU2266419C2

RU2266419C2 - Air-jet diesel engine

Info

Publication number: RU2266419C2
Application number: RU2004103014/06A
Authority: RU
Inventors: В.С. Григорчук (RU); В.С. Григорчук
Original assignee: Григорчук Владимир Степанович
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2005-12-20
Also published as: RU2004103014A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines.

SUBSTANCE: proposed air-jet diesel engine contains outer housing, inner housing fitted into outer housing, gas generator, afterburner, fan and reaction nozzle. Gas generator is made in form of similar rotary-vane four-stroke diesel engines divided into groups whose shafts are connected between groups by reduction gears and are connected inside group, by couplings. Front end of shaft of first rotary-vane diesel engine through shaft of dc generator which serves also is electric starter is connected with fan. Intake pipelines of rotary-vane diesel engines are connected with common intake manifold whose input is connected with air intakes, and output pipelines are connected with exhaust manifold whose output is connected with afterburner through leaf valve unit. Inner walls of afterburner are lined with refractory ceramic tile. Front, middle and rear multistage fans are arranged in second loop. Driven gear of each multistage fan is in meshing with corresponding drive gear secured on upper vertical shaft of corresponding reduction gear.

EFFECT: improved operating capabilities of engine.

12 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в качестве силовой установки на летательных аппаратах и быстроходных судах.The present invention relates to the field of mechanical engineering and may find application as a power plant on aircraft and high-speed vessels.

Известен турбореактивный двигатель (ТРД), содержащий корпус сигарообразной формы, воздухозаборник, осевой многоступенчатый компрессор, камеру сгорания, газовую турбину, которая посредством вала соединена с компрессором, реактивное сопло.Known turbojet engine (turbojet engine) containing a cigar-shaped housing, an air intake, an axial multistage compressor, a combustion chamber, a gas turbine that is connected via a shaft to the compressor, a jet nozzle.

(Авиация, энциклопедия, гл. ред. Г.П.Свищев, Большая Российская энциклопедия. Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е.Жуковского, М., 1994, с.593, рис.1, с.49, 50, рис.1, 2, 3, 4.)(Aviation, Encyclopedia, Ch. Ed. G.P.Svishchev, Big Russian Encyclopedia. Central Aerohydrodynamic Institute named after Prof. N.E. Zhukovsky, M., 1994, p. 593, fig. 1, p. 49, 50 , fig. 1, 2, 3, 4.)

Недостатками известного турбореактивного двигателя являются: большой расход топлива, значительный шум, сложность конструкции и изготовления, возможность помпажа двигателя, сложность запуска, высокая стоимость изготовления и эксплуатации, невозможность значительного повышения температуры в камере сгорания.The disadvantages of the known turbojet engine are: high fuel consumption, significant noise, the complexity of the design and manufacture, the possibility of surge of the engine, the difficulty of starting, the high cost of manufacture and operation, the inability to significantly increase the temperature in the combustion chamber.

Указанные недостатки обусловлены сложностью и высокой точностью изготовления многоступенчатого компрессора и газовой турбины, тепловыми и прочностными характеристиками газовой турбины, конструкцией турбореактивного двигателя.These drawbacks are due to the complexity and high accuracy of manufacturing a multi-stage compressor and gas turbine, thermal and strength characteristics of a gas turbine, and the design of a turbojet engine.

Известен также воздушно-реактивный двигатель, содержащий наружный корпус, внутренний корпус, вставленный внутрь наружного, газогенератор, форсажную камеру, вентилятор, реактивное сопло, двигатели внутреннего сгорания, разделенные на несколько групп, соединенные с валом компрессора посредством редукторов. (Патент US №4815282, МПК F 02 К 5/02, 1989.)Also known is a jet engine containing an outer casing, an inner casing inserted inside the outer, a gas generator, an afterburner, a fan, a jet nozzle, internal combustion engines, divided into several groups, connected to the compressor shaft by means of gearboxes. (US patent No. 4815282, IPC F 02 K 5/02, 1989.)

Известный воздушно-реактивный двигатель по патенту US №4815282, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.The well-known jet engine according to US patent No. 4815282, as the closest in technical essence and achieved useful result, adopted as a prototype.

Недостатки воздушно-реактивного двигателя, принятого за прототип, те же.The disadvantages of the jet engine adopted as a prototype are the same.

Целью настоящего изобретения является повышение КПД и экономичности, упрощение запуска, ликвидация помпажа двигателя, а также повышение эксплуатационных характеристик воздушно-реактивного двигателя.The aim of the present invention is to increase efficiency and efficiency, simplify start-up, eliminate surging of the engine, as well as increase the operational characteristics of the jet engine.

Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что газогенератор, двигатели внутреннего сгорания заменены несколькими роторно-лопастными дизельными двигателями, работающими по четырехтактному циклу, разделенными на несколько групп, валы которых между группами соединены посредством редукторов с муфтами сцепления, а в группах - посредством соединительных муфт, кроме того, впускные трубопроводы роторно-лопастных дизельных двигателей соединены с общим коллектором, который подключен к воздухозаборнику, а выпускные трубопроводы соединены с общим выпускным коллектором, который подключен через блок пластинчатых впускных клапанов к форсажной камере, внутренние стенки которой выложены тугоплавкой керамической плиткой, внутри которой размещена аппаратура для подачи и дожигания топлива, причем передний конец вала первого роторно-лопастного дизельного двигателя через вал генератора постоянного тока, он же электрический стартер, соединен с валом вентилятора, причем все роторно-лопастные дизельные двигатели одинаковы по конструкции и каждый из них содержит круглый цилиндрический корпус с ребрами охлаждения, выполненный из легкого алюминиевого сплава, имеющий впускной и выпускной каналы, отверстие для форсунки, внутрь которого вставлена стальная гильза, выполненная в форме правильного круга, закрытый о обеих сторон крышками, внутрь которого вставлен ротор, отлитый заодно с валом, концы которого пропущены в отверстия крышек, представляющий собой цилиндрическое тело вращения и имеющий четыре радиальных паза, выполненных под углом 90 градусов один относительно другого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая противоположная пара которых расположена соосно друг другу на линии диаметра по разные стороны от оси вращения, причем внутрь каждого из них вставлена пустотелая прямоугольная лопасть, имеющая внутреннюю пружину, кроме того, между каждой парой пазов в теле ротора выполнена Г-образная накопительная камера, оба входа которой открываются в сторону от оси вращения ротора, продольная ось которого параллельна и смещена вниз относительно продольной оси цилиндра так, что ротор своей боковой поверхностью контактирует с внутренней нижней поверхностью цилиндра, образуя снизу вверх направо камеру сгорания, в которую вставлена форсунка, камеру выпуска отработанных газов, имеющую выпускной канал, камеру впуска воздуха, имеющую впускной канал, и камеру сжатия, причем все камеры отделены друг от друга пустотелыми прямоугольными лопастями, а форсунка посредством трубопровода соединена со штуцером насоса высокого давления, каждый из которых содержит корпус, имеющий два отделения, закрытых крышками, в первом из которых на подшипниках установлен ведущий продольный вал с закрепленной на нем ведущей зубчатой шестерней, которая входит в зацепление с двумя ведомыми зубчатыми шестернями, закрепленными на верхнем и нижнем вертикальных валах, установленных в подшипниках корпуса, кроме того, на втором конце ведущего продольного вала закреплен ведущий элемент муфты сцепления, которая размещена во втором отделении корпуса редуктора, а ведомый элемент муфты сцепления прижат пружиной к ведущему элементу и кинематически связан с выходным продольным валом, причем оба продольных вала каждого редуктора соединяют два рядом стоящих дизельных двигателя, а нижний вертикальный вал каждого редуктора соединен с насосом высокого давления, передним, средним и задним многоступенчатыми вентиляторами, одинаковыми по конструкции и размещенными во втором контуре, каждый из которых выполнен заодно с ведомой зубчатой шестерней и представляет собой втулку, установленную на подшипниках внутреннего корпуса, на которой закреплены под некоторым углом в несколько рядов лопатки, между рядами которых и позади их установлены лопатки направляющего аппарата, прикрепленные изнутри к наружному корпусу, причем ведомая зубчатая шестерня каждого многоступенчатого вентилятора входит в зацепление с соответствующей ведущей зубчатой шестерней, закрепленной на верхнем вертикальном валу соответствующего редуктора.The specified purpose according to the invention is ensured by the fact that the gas generator, internal combustion engines are replaced by several rotary vane diesel engines operating on a four-cycle cycle, divided into several groups, the shafts of which are connected between the groups by means of gearboxes with clutches, and in groups by means of couplings, in addition, the intake pipelines of rotary vane diesel engines are connected to a common manifold that is connected to the air intake, and the exhaust piping connected to a common exhaust manifold, which is connected through a block of plate inlet valves to the afterburner, the inner walls of which are lined with refractory ceramic tiles, inside which there is equipment for supplying and afterburning fuel, the front end of the shaft of the first rotary vane diesel engine through the shaft of the DC generator It’s an electric starter connected to the fan shaft, and all rotary vane diesel engines are identical in design and each of them contains round th cylindrical body with cooling fins made of light aluminum alloy, having inlet and outlet channels, an nozzle hole, into which a steel sleeve is inserted, made in the form of a regular circle, closed on both sides by covers, inside which a rotor cast, integral with the shaft, is inserted , the ends of which are passed into the holes of the covers, which is a cylindrical body of revolution and having four radial grooves made at an angle of 90 degrees from one another in two mutually perpendicular planes, each opposite pair of which is located coaxially to each other on the diameter line on different sides of the axis of rotation, with a hollow rectangular blade having an internal spring inserted inside each of them, in addition, a L-shaped storage ring is made between each pair of grooves in the rotor body a chamber, both inputs of which open to the side from the axis of rotation of the rotor, the longitudinal axis of which is parallel and offset downward relative to the longitudinal axis of the cylinder so that the rotor with its lateral surface is in contact with the inside with the lower surface of the cylinder, forming from the bottom up to the right the combustion chamber into which the nozzle is inserted, an exhaust chamber having an exhaust channel, an air intake chamber having an inlet channel and a compression chamber, all chambers being separated from each other by hollow rectangular vanes, and the nozzle is connected via a pipeline to the nozzle of the high-pressure pump, each of which contains a housing having two compartments, closed by covers, in the first of which a longitudinal drive is installed on the bearings a shaft with a drive gear fixed thereon, which engages with two driven gears mounted on the upper and lower vertical shafts mounted in the bearings of the housing, in addition, on the second end of the drive longitudinal shaft, the clutch drive element is mounted, which is located in the second compartment of the gear housing, and the driven element of the clutch is pressed by a spring to the drive element and is kinematically connected with the output longitudinal shaft, both longitudinal shafts of each gearbox being connected there are two adjacent diesel engines, and the lower vertical shaft of each gearbox is connected to a high-pressure pump, front, middle and rear multi-stage fans, identical in design and placed in the second circuit, each of which is integral with the driven gear and represents a sleeve, mounted on bearings of the inner casing, on which several blades are fixed at an angle in several rows, between the rows of which and behind them are mounted vanes of the guide vane, eplennye inside the outer hull, wherein the driven gear of each gear multistage fan engages with a corresponding driving gear wheel fixed to the upper vertical shaft of the corresponding gear.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид воздушно-реактивного дизельного двигателя, на фигуре 2 - вид на воздушно-реактивный дизельный двигатель в разрезе, на фигуре 3 - схема газогенератора воздушно-реактивного дизельного двигателя, на фигуре 4 - устройство редуктора, на фигуре 5 - устройство роторно-лопастного дизельного двигателя, на фигуре 6 - схема работы роторно-лопастного дизельного двигателя, на фигуре 7 - общий вид многоступенчатого вентилятора с шестерней привода, на фигуре 8 - вид на многоступенчатый вентилятор справа, на фигуре 9 - общий вид направляющего аппарата, на фигуре 10 - вид на направляющий аппарат сбоку с частичным разрезом, на фигуре 11 - схема привода многоступенчатого вентилятора, на фигуре 12 - вид на привод многоступенчатого вентилятора сбоку.The invention is illustrated by drawings, where in figure 1 shows a General view of an air-jet diesel engine, in figure 2 is a view of a jet engine in a section, in figure 3 is a diagram of a gas generator of an air-jet diesel engine, in figure 4 is a gear device , in figure 5 - the device of a rotary vane diesel engine, in figure 6 - a diagram of the operation of a rotary vane diesel engine, in figure 7 - a General view of a multi-stage fan with gear drive, in figure 8 - view of the multi-stage the first fan on the right, in Fig. 9 is a general view of the guide apparatus, in Fig. 10 is a side view of the guiding apparatus in partial section, in Fig. 11 is a diagram of a multi-stage fan drive, and in Fig. 12 is a side view of a multi-stage fan.

Воздушно-реактивный дизельный двухконтурный двигатель (ВРДД) содержит наружный корпус 1 и внутренний корпус 2, соединенные друг с другом стойками 3. Во внутреннем корпусе размещены четырехтактные роторно-лопастные дизельные двигатели 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, разделенные на несколько групп, валы которых между группами соединены посредством редукторов с муфтами сцепления 13, 14, 15, а в группах соединены между собой посредством соединительных муфт 16. Передний конец вала первого роторно-лопастного дизельного двигателя через вал генератора постоянного тока 17, он же электрический стартер при запуске, соединен с вентилятором 18. Впускные трубопроводы всех роторно-лопастных дизельных двигателей соединены с общим впускным коллектором 19, вход которого соединен с воздухозаборником 20. Выпускные трубопроводы всех роторно-лопастных дизельных двигателей соединены с общим выпускным коллектором 21, выход которого через блок впускных пластинчатых клапанов 22 подключен к форсажной камере 23, имеющей реактивное сопло 24, внутри которой размещен блок подачи и зажигания горючей смеси 25. Между наружным и внутренним корпусами расположены передний 26, средний 27 и задний 28 многоступенчатые вентиляторы, кинематически соединенные с верхними вертикальными валами редукторов. Все многоступенчатые вентиляторы одинаковы по конструкции и каждый из них представляет собой втулку 29, выполненную заодно с зубчатой шестерней, установленную на подшипнике внутреннего корпуса, на которой закреплены по всей окружности под некоторым углом в несколько рядов лопатки 30, а между рядами этих лопаток расположены неподвижные лопатки 31 направляющего аппарата. Все роторно-лопастные дизельные двигатели одинаковы по конструкции и каждый из них содержит круглый алюминиевый цилиндрический корпус 32 с ребрами охлаждения 33, внутрь которого запрессована стальная гильза 34 в форме правильного круга. Корпус закрыт передней и задней крышками и имеет впускной 35 и выпускной 36 каналы. Внутрь корпуса вставлен ротор 37, отлитый заодно с валом 38, концы которого пропущены в отверстия крышек, представляющий собой цилиндрическое тело вращения и имеющий четыре радиальных паза 39, 40, 41, 42, выполненных под углом 90 градусов один относительно другого в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждая противоположная пара которых расположена соосно друг другу, на линии диаметра по разные стороны от оси вращения. Внутрь каждого паза вставлены пустотелые лопасти 43, 44, 45, 46, имеющие пружины 47. Между каждой парой пазов в теле ротора выполнены Г-образные накопительные камеры 48, 49, 50, 51, оба входа каждой из которых открываются в сторону от оси вращения ротора, продольная ось которого параллельна и смещена вниз относительно продольной оси цилиндра так, что ротор своей боковой поверхностью контактирует с внутренней нижней поверхностью цилиндра, образуя снизу вверх направо камеру сгорания 52, имеющую форсунку 53, камеру выпуска отработанных газов 54, имеющую выпускной канал, камеру впуска воздуха 55, имеющую впускной канал и камеру сжатия 56, взаимодействующую с Г-образными накопительными камерами. Все камеры отделены друг от друга пустотелыми лопастями. (О роторно-лопастном двигателе см. Патент РФ №2214927, кл. В 60 К 5/02, F 01 С 1/324, F 02 В 53/00, опубл. 27.10.2003, Бюл. №30.)An air-jet diesel bypass engine (WFD) contains an outer casing 1 and an inner casing 2 connected to each other by struts 3. Four-stroke rotary vane diesel engines 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 are placed in the inner casing , 12, divided into several groups, the shafts of which between the groups are connected by means of gearboxes to the clutches 13, 14, 15, and in groups are interconnected by means of couplings 16. The front end of the shaft of the first rotary vane diesel engine through the generator shaft current 17, it is an electric starter at startup, connected to a fan 18. The inlet pipelines of all rotary vane diesel engines are connected to a common intake manifold 19, the inlet of which is connected to an air intake 20. The exhaust pipelines of all rotary vane diesel engines are connected to a common exhaust manifold 21, the output of which through the block of inlet plate valves 22 is connected to the afterburner 23, having a jet nozzle 24, inside of which there is a block for supplying and igniting the combustible mixture 25. Between the outer and Inner housings are located front 26, middle 27 and rear 28 multi-stage fans, kinematically connected to the upper vertical shafts of the gearboxes. All multi-stage fans are the same in design and each of them is a sleeve 29, made integral with the gear gear, mounted on the bearing of the inner casing, on which several rows of blades 30 are fixed around the circumference at a certain angle, and fixed blades are located between the rows of these blades 31 guide vanes. All rotary vane diesel engines are identical in design and each of them contains a round aluminum cylindrical housing 32 with cooling fins 33, into which a steel sleeve 34 is pressed into the shape of a regular circle. The housing is closed by front and rear covers and has an inlet 35 and an outlet 36 channels. A rotor 37 is inserted inside the housing, cast at the same time with the shaft 38, the ends of which are passed into the holes of the covers, which is a cylindrical body of revolution and having four radial grooves 39, 40, 41, 42, made at an angle of 90 degrees relative to each other in two mutually perpendicular planes , each opposite pair of which is located coaxially to each other, on the diameter line on different sides of the axis of rotation. Hollow vanes 43, 44, 45, 46, having springs 47, are inserted inside each groove. L-shaped accumulation chambers 48, 49, 50, 51 are made between each pair of grooves in the rotor body, both inputs of each of which open to the side from the axis of rotation rotor, the longitudinal axis of which is parallel and offset downward relative to the longitudinal axis of the cylinder so that the rotor with its lateral surface is in contact with the inner lower surface of the cylinder, forming from the bottom up to the right the combustion chamber 52 having the nozzle 53, the exhaust chamber 54 having usknoy channel air inlet chamber 55 having an inlet passage and the compression chamber 56, which cooperates with the L-shaped storage chambers. All cameras are separated from each other by hollow blades. (For a rotary vane engine, see RF Patent No. 2214927, class B 60 K 5/02, F 01 B 1/324, F 02 B 53/00, publ. 10/27/2003, Bull. No. 30.)

В нижней части воздушно-реактивного дизельного двигателя закреплены насосы высокого давления 57, 58, 59, 60, которые кинематически соединены с нижними вертикальными валами редукторов, имеют общий привод регулировки подачи топлива, штуцеры которых посредством трубопроводов соединены с соответствующими форсунками. Насосы высокого давления связаны с топливным насосом 61 и топливным баком 62. Первый насос высокого давления обслуживает первый роторно-лопастной дизельный двигатель, второй - два последующих, третий - три предпоследних и четвертый - три последних роторно-лопастных дизельных двигателя. Все редукторы одинаковы по конструкции и каждый из них содержит корпус 63, разделенный на два отделения, закрытых боковыми крышками 64, 65. В первом отделении на подшипниках 66, 67 установлен ведущий продольный вал 68, на котором закреплена шестерня 69, входящая в зацепление с ведомыми шестернями 70, 71, закрепленными на верхнем 72 и нижнем 73 вертикальных валах, установленных в подшипниках 74, 75. Во втором отделении на втором конце ведущего продольного вала закреплен диск 76, к которому прикреплена накладка из фрикционного материала 77. С диском взаимодействуют шкив 78, на торцевой части которого имеется накладка из фрикционного материала 79. Шкив может свободно перемещаться по ведущему продольному валу и своими внутренними пазами по зубьям выходного продольного вала 80, закрепленного в подшипнике 81. В паз шкива входит вилка с рычагом 82, а он сам нагружен пружиной 83.High pressure pumps 57, 58, 59, 60, which are kinematically connected to the lower vertical shafts of the gearboxes, have a common drive for adjusting the fuel supply, the fittings of which are connected via pipelines to the corresponding nozzles in the lower part of the air-jet diesel engine. The high pressure pumps are connected to the fuel pump 61 and the fuel tank 62. The first high pressure pump serves the first rotary vane diesel engine, the second two subsequent, the third three penultimate and the fourth three last rotary vane diesel engines. All gearboxes are identical in design and each of them contains a housing 63, divided into two compartments, closed by side covers 64, 65. In the first compartment, a longitudinal drive shaft 68 is mounted on bearings 66, 67, on which a gear 69 is fixed, which engages with driven gears 70, 71 mounted on the upper 72 and lower 73 vertical shafts mounted in bearings 74, 75. In the second compartment, a disk 76 is attached to the second end of the drive longitudinal shaft to which a friction material pad 77 is attached. With the interaction disk there are a pulley 78, on the end of which there is a friction material plate 79. The pulley can freely move along the leading longitudinal shaft and with its internal grooves along the teeth of the output longitudinal shaft 80, mounted in the bearing 81. A fork with a lever 82 enters the groove of the pulley, and he Itself is loaded with a spring 83.

Работа воздушно-реактивного дизельного двигателя.The work of an air-jet diesel engine.

Перед запуском воздушно-реактивного дизельного двигателя необходимо проверить исправность всех систем и узлов. Для запуска воздушно-реактивного дизельного двигателя необходимо отключить муфты сцепления редукторов 57, 58, 59, 60, передвинув рычаги 82 влево. При этом шкивы 78, сжимая пружины 83, сместятся вправо и выходные продольные валы 80 указанных редукторов будут разъединены с ведущими продольными валами 68. Далее необходимо включить электродвигатель стартера 17, который станет вращать вентилятор 18 и ротор 37 с валом 38 роторно-лопастного дизельного двигателя 4. После того как роторно-лопастной дизельный двигатель 4 заведется, необходимо выключить стартер 17, который перейдет на режим генератора постоянного тока, а указанный дизельный двигатель станет работать следующим образом. При вращении вентилятора 18 он гонит воздух через воздухозаборники 20, впускной коллектор 19, впускной канал 35 внутрь во впускную полость 55. Как только пустотелая лопасть перекроет впускной канал 35 (фиг.6), она обеспечивает продувку впускной полости 55 и начнет сжимать воздух в камере сжатия 56. Уменьшаясь в объеме и разогреваясь, воздух переходит в Г-образную накопительную камеру 49 из камеры сжатия 56, затем переносится в камеру сгорания 52. Как только откроется первый по ходу вращения канал Г-образной накопительной камеры, сжатый и разогретый воздух устремляется в камеру сгорания 52, куда в это время впрыскивается насосом высокого давления 57 через форсунку 53 топливо, которое воспламеняется и производит рабочий ход. Одновременно пустотелая лопасть 46, которая двигалась под действием образовавшихся при рабочем ходе газов, вытесняет отработанные газы от предыдущего рабочего хода через выпускной канал 36 в выпускной коллектор 21. В то же время происходит продувка впускной камеры 55 и Г-образной накопительной камеры 50. При этом часть чистого воздуха выходит в выпускной канал 36. После прохода выпускного 36 и впускного 35 каналов пустотелой лопастью 45 начинается такт сжатия воздуха и все повторяется сначала. За один оборот роторно-лопастного дизельного двигателя происходит четыре такта впуска воздуха, четыре такта сжатия воздуха и его перенос в камеру сгорания, четыре рабочих такта и четыре такта выпуска отработанных газов. Работа всех роторно-лопастных дизельных двигателей одинакова. После того как роторно-лопастной дизельный двигатель 4 начал устойчиво работать, включается муфта сцепления редуктора 13 и производится запуск уже работающим роторно-лопастным дизельным двигателем 4 двух следующих роторно-лопастных дизельных двигателей 5, 6, а после запуска и устойчивой работы их включается муфта сцепления редуктора 14 и уже три работающих роторно-лопастных двигателя 4, 5, 6 запускают три других роторно-лопастных двигателя 7, 8, 9. После устойчивой работы запущенных ранее роторно-лопастных дизельных двигателей включается муфта сцепления редуктора 15 и всеми работающими роторно-лопастными дизельными двигателями запускаются остальные три роторно-лопастных дизельных двигателя 10, 11, 12. Разогретые газы из роторно-лопастных дизельных двигателей 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 поступают в выпускной коллектор 21 и далее через блок пластинчатых клапанов 22 попадают в форсажную камеру 23 и затем через реактивное сопло 24 выбрасываются наружу, создавая реактивную тягу. Назначение блока пластинчатых клапанов состоит в том, чтобы не допускать проникновения газов из форсажной камеры в выпускной коллектор 21 при резком вбросе горючей смеси в форсажную камеру. Регулирование реактивной тяги осуществляется путем увеличения или уменьшения частоты вращения роторно-лопастных дизельных двигателей. Кроме того, можно значительно увеличить реактивную тягу за счет увеличения температуры вытекающих из реактивного сопла 24 газов, путем подачи горючей смеси через блок 25 в форсажную камеру и дожигая в ней не успевшее сгореть топливо в роторно-лопастных дизельных двигателях. Для того чтобы стенки форсажной камеры 23 не прогорали, они внутри выложены огнеупорной керамикой. Так, как в предлагаемом воздушно-реактивном дизельном двигателе генератор газа не только вырабатывает раскаленные газы, но и создает дополнительную свободную мощность, то она используется для привода переднего 26, среднего 27 и заднего 28 многоступенчатых вентиляторов, которые прогоняют воздух по второму контуру и через отдельное реактивное сопло выбрасывают его наружу, создавая дополнительную реактивную тягу. Если мощность, необходимая для привода многоступенчатых вентиляторов, велика или один или несколько роторно-лопастных дизельных двигателей вышли из строя, то их можно использовать в качестве воздушных насосов, поставляющих в форсажную камеру 23 нагретый воздух, прекратив к ним доступ топлива. Для остановки роторно-лопастных дизельных двигателей необходимо прекратить ко всем им подачу топлива.Before starting the air-jet diesel engine, it is necessary to check the serviceability of all systems and components. To start an air-jet diesel engine, it is necessary to disconnect the clutches of the gearboxes 57, 58, 59, 60 by moving the levers 82 to the left. In this case, the pulleys 78, compressing the springs 83, will shift to the right and the output longitudinal shafts 80 of these gearboxes will be disconnected with the leading longitudinal shafts 68. Next, you need to turn on the starter motor 17, which will rotate the fan 18 and rotor 37 with the shaft 38 of the rotary vane diesel engine 4 . After the rotary vane diesel engine 4 is started, it is necessary to turn off the starter 17, which will switch to the mode of a direct current generator, and the specified diesel engine will work as follows. When the fan 18 rotates, it drives air through the air intakes 20, the intake manifold 19, the inlet channel 35 inwardly into the inlet cavity 55. As soon as the hollow blade overlaps the inlet channel 35 (Fig. 6), it provides a purge to the inlet cavity 55 and begins to compress the air in the chamber compression 56. Decreasing in volume and warming up, air passes into the L-shaped accumulation chamber 49 from the compression chamber 56, then transferred to the combustion chamber 52. As soon as the first channel of the L-shaped accumulation chamber is opened in the direction of rotation, compressed and heated yx rushes into the combustion chamber 52, which at this time is injected high pressure pump 57 through a fuel nozzle 53 which is ignited and produces a power stroke. At the same time, the hollow blade 46, which moved under the action of the gases formed during the working stroke, displaces the exhaust gases from the previous working stroke through the exhaust channel 36 to the exhaust manifold 21. At the same time, the inlet chamber 55 and the L-shaped accumulation chamber 50 are purged. part of the clean air enters the exhaust channel 36. After the passage of the exhaust 36 and the inlet 35 of the channels by the hollow blade 45, the air compression stroke begins and everything is repeated again. For one revolution of a rotary vane diesel engine, there are four air intake cycles, four air compression cycles and its transfer to the combustion chamber, four working cycles and four exhaust gas cycles. The operation of all rotary vane diesel engines is the same. After the rotary vane diesel engine 4 began to operate stably, the clutch of the gearbox 13 is turned on and the rotor-vane diesel engine 4 is started already running two of the next two rotary vane diesel engines 5, 6, and after the start and stable operation of them turns on the clutch gearbox 14 and already three working rotor-vane engines 4, 5, 6 start three other rotor-vane engines 7, 8, 9. After the stable operation of previously launched rotor-vane diesel engines, the clutch engages the clutch of the gearbox 15 and all working rotary vane diesel engines start the other three rotary vane diesel engines 10, 11, 12. Heated gases from the rotary vane diesel engines 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 they enter the exhaust manifold 21 and then through the plate valve block 22 they enter the afterburner 23 and then are thrown out through the jet nozzle 24, creating a jet thrust. The purpose of the plate valve block is to prevent the penetration of gases from the afterburner into the exhaust manifold 21 with a sharp injection of the combustible mixture into the afterburner. The thrust regulation is carried out by increasing or decreasing the rotational speed of rotary vane diesel engines. In addition, it is possible to significantly increase jet thrust by increasing the temperature of the gases flowing out of the jet nozzle 24, by supplying a combustible mixture through block 25 to the afterburner and burning the fuel in rotor-vane diesel engines that did not have time to burn it. In order for the walls of the afterburner 23 not to burn out, they are lined with refractory ceramics inside. Since the gas generator in the proposed air-reactive diesel engine not only produces hot gases, but also creates additional free power, it is used to drive the front 26, middle 27 and rear 28 multi-stage fans, which drive air through the second circuit and through a separate the jet nozzle throws it out, creating additional jet thrust. If the power required to drive the multi-stage fans is large or one or more rotary vane diesel engines are out of order, they can be used as air pumps that supply heated air to the afterburner 23, stopping fuel access to them. To stop the rotary vane diesel engines, it is necessary to stop the fuel supply to all of them.

Воздушно-реактивный дизельный двигатель может быть использован вместо турбореактивного двигателя.A jet engine can be used instead of a turbojet.

Положительный эффект: можно получить более высокие тепловые характеристики вследствие отсутствия газовых турбин и наличия защиты форсажной камеры огнеупорной керамикой, более высокий КПД, отсутствие помпажа двигателя, простота регулирования тяги, генератор газа вырабатывает не только раскаленные газы, но и создает дополнительную мощность, которую можно использовать для увеличения реактивной тяги.Positive effect: higher thermal characteristics can be obtained due to the absence of gas turbines and the presence of the afterburner protection with refractory ceramics, higher efficiency, lack of engine surging, ease of traction control, the gas generator generates not only hot gases, but also creates additional power that can be used to increase jet thrust.

Claims

An air-jet diesel engine comprising an outer casing, an inner casing inserted inside the outer, a gas generator, an afterburner, a fan, a jet nozzle, characterized in that the gas generator is made in the form of several identical rotary vane diesel four-stroke engines, divided into several groups, shafts which between the groups are connected by means of gears, and inside the group by means of couplings, the front end of the shaft of the first rotary vane diesel engine through the shaft of the DC generator, it is also an electric starter at start-up, is connected to the fan, in addition, the intake pipes of rotary vane diesel engines are connected to a common intake manifold, the input of which is connected to the air intakes, and the exhaust pipes are connected to the exhaust manifold, the output of which is through the unit plate valves connected to the afterburner, the inner walls of which are lined with refractory ceramic tiles, in addition, the front, middle and rear multi-stage fans are sized sockets in the second circuit, and the driven gear of each multi-stage fan engages with the corresponding driving gear mounted on the upper vertical shaft of the corresponding gearbox, in addition, the rotary vane diesel four-stroke engine contains a round cylindrical body with cooling fins made of light aluminum alloy having an inlet, outlet channels and a nozzle hole, into which a steel sleeve is inserted, made in the form of a regular about a circle closed on both sides by covers, into which a rotor is inserted, cast at the same time with a shaft, the ends of which are passed into the holes of the covers, which is a cylindrical body of revolution and having four radial grooves made at an angle of 90 ° relative to each other in two mutually perpendicular planes each opposite pair of which is located coaxially with one another on the diameter line on different sides of the axis of rotation, with a hollow rectangular blade having an inner rim inserted inside each of them In addition, between each pair of grooves in the rotor body there is a L-shaped storage chamber, both inputs of which open to the side of the rotation axis, the longitudinal axis of the rotor is parallel and offset downward relative to the longitudinal axis of the cylinder so that the rotor contacts its inner surface the lower surface of the cylinder, forming from the bottom up to the right the combustion chamber into which the nozzle is inserted, an exhaust chamber having an exhaust channel, an air intake chamber having an inlet channel, and a compression chamber operating with a L-shaped storage chamber, all the chambers being separated from each other by hollow rectangular vanes, and the nozzle is connected via a pipe to the nozzle of the high-pressure pump, in addition, the gearbox contains a housing having two compartments closed by covers, in the first of which are bearings a leading longitudinal shaft is installed with a driving gear fixed thereon, which engages with two driven gears fixed on the upper and lower vertical shafts, is set embedded in the bearings of the housing, in addition, on the second end of the drive longitudinal shaft there is fixed a drive element of the clutch, which is located in the second compartment of the gear housing, and the drive element of the clutch is spring pressed to the drive element and kinematically connected to the output longitudinal shaft, both longitudinal shafts each gearbox is connected by two adjacent rotary-vane diesel engines, the lower vertical shaft being connected respectively to the shaft of the high-pressure pump, and the upper vertical shaft is kin cally connected with multistage fan.