RU2645863C2 - Turboprop engine - Google Patents
Turboprop engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645863C2 RU2645863C2 RU2016134175A RU2016134175A RU2645863C2 RU 2645863 C2 RU2645863 C2 RU 2645863C2 RU 2016134175 A RU2016134175 A RU 2016134175A RU 2016134175 A RU2016134175 A RU 2016134175A RU 2645863 C2 RU2645863 C2 RU 2645863C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- gas turbine
- turbine engine
- gearbox
- propellers
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
- F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
- F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационной техники и может быть использовано в конструкции авиационных двигателей и силовых установок.The invention relates to the field of aviation technology and can be used in the design of aircraft engines and power plants.
Известен турбовинтовой двигатель НК-12 для самолета ТУ95 (Двигатели 1944-2000 авиационные, ракетные, морские, промышленные. М.: АКС-Конверсалт, 2000. С. 187-190), содержащий редуктор соосных воздушных винтов и газотурбинный турбовальный двигатель, выходной вал которого соединен с редуктором соосных воздушных винтов.Known NK-12 turboprop engine for the TU95 aircraft (1944-2000 aircraft, rocket, marine, industrial engines. M: AKS-Conversalt, 2000. S. 187-190), containing a coaxial propeller gearbox and a gas turbine turbo engine, an output shaft which is connected to the gearbox of coaxial propellers.
Ось редуктора воздушных винтов двигателя НК-12 расположена соосно выходному валу двигателя, воздухозаборник выполнен кольцевым. Вход воздухозаборника находится в области воздушного потока, сформированного участками лопастей воздушных винтов, близкими к их корневой части. Эти конструктивные особенности не позволяют эффективно использовать энергию воздушного потока, сформированного воздушными винтами, так как в этой зоне наддув практически отсутствует.The axis of the NK-12 engine propeller reducer is located coaxially with the engine output shaft; the air intake is circular. The air intake is located in the area of the air flow formed by sections of propeller blades close to their root part. These design features do not allow the efficient use of the energy of the air flow generated by the propellers, since in this zone the boost is practically absent.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является принятый за прототип турбовинтовой двигатель ТВ3-117СБМ1 для самолета АН-140 (HIS Janes's Aero-Engines 2013-2014, с. 268), содержащий редуктор воздушного винта и воздухозаборник, расположенный в зоне корневой части лопасти воздушного винта, причем выходной вал газотурбинного турбовального двигателя соединен с редуктором воздушного винта механической трансмиссией, а выхлопной патрубок выполнен с поворотом потока.Closest to the proposed invention is the prototype TV3-117SBM1 turboprop engine adopted for the AN-140 aircraft (HIS Janes's Aero-Engines 2013-2014, p. 268), comprising a propeller gearbox and an air intake located in the root portion of the propeller blade, moreover, the output shaft of the gas turbine turboshaft engine is connected to the propeller gearbox by a mechanical transmission, and the exhaust pipe is made with flow rotation.
Недостатками указанного двигателя являются:The disadvantages of this engine are:
- применение «одиночного» воздушного винта создает реактивный крутящий момент на двигателе и, как следствие, балансировочные потери мощности на самолете, необходимость компенсировать крутящий момент ведет к существенным затратам мощности;- the use of a “single” propeller creates reactive torque on the engine and, as a result, balancing power losses on the plane, the need to compensate for the torque leads to significant power costs;
- недостаточное смещение оси воздушного винта относительно оси двигателя, не позволяющее повысить эффективную мощность за счет наддува воздухозаборника.- insufficient displacement of the axis of the propeller relative to the axis of the engine, not allowing to increase the effective power due to the boost of the air intake.
Смещение оси воздушного винта относительно оси двигателя на величину, не позволяющую разместить воздухозаборник двигателя в зоне средней части радиуса воздушного винта, исключает возможность эффективного наддува воздухозаборника потоком воздуха за воздушным винтом и, как следствие, исключает увеличение мощности двигателя за счет этого, а также возможность применения прямого воздухозаборника с малыми аэродинамическими потерями энергии. Кроме того, воздухозаборник двигателя с поворотом потока имеет в полете существенно большие аэродинамические потери, чем прямой без поворотов потока воздухозаборник. Выхлопной патрубок с поворотом потока также вызывает дополнительные аэродинамические потери.The displacement of the axis of the propeller relative to the axis of the engine by an amount that does not allow the engine air intake to be placed in the middle part of the radius of the propeller excludes the possibility of efficiently pressurizing the air intake with the air flow behind the propeller and, as a result, eliminates the increase in engine power due to this, as well as the possibility of using direct air intake with low aerodynamic energy losses. In addition, the air intake of an engine with a flow rotation has significantly greater aerodynamic losses in flight than a direct air intake without rotation. An exhaust pipe with a flow turn also causes additional aerodynamic losses.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение вышеназванных недостатков.The problem to which the invention is directed, is to eliminate the above disadvantages.
Техническим результатом изобретения является повышение мощности турбовинтового двигателя за счет наддува воздухозаборника без форсирования базового турбовального двигателя, входящего в его состав, и исключение балансировочных потерь энергии на самолете, связанных с компенсацией суммарного реактивного момента, а также снижение массы конструктивных элементов двигателя.The technical result of the invention is to increase the power of a turboprop engine by boosting the air intake without forcing the base turboshaft engine included in it, and eliminating balancing energy losses on the plane associated with compensation of the total reactive moment, as well as reducing the mass of engine structural elements.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что турбовинтовой двигатель содержит турбовальный газотурбинный двигатель, выводной вал которого соединен с редуктором воздушных винтов с помощью механической трансмиссии, причем согласно предлагаемому изобретению редуктор имеет выводные валы для привода соосных воздушных винтов, а ось редуктора смещена относительно оси двигателя на величину, позволяющую разместить воздухозаборник газотурбинного двигателя в средней зоне радиуса воздушных винтов. Прямой, без поворотов воздушного потока воздухозаборник минимизирует аэродинамические потери воздушного потока. Выхлопной патрубок также выполнен прямым, без поворота потока.The solution of the technical problem is achieved by the fact that the turboprop engine contains a turboshaft gas turbine engine, the output shaft of which is connected to the propeller gearbox using a mechanical transmission, and according to the invention, the gearbox has output shafts for driving coaxial propellers, and the gearbox axis is offset relative to the axis of the engine by a value that allows you to place the air intake of the gas turbine engine in the middle zone of the radius of the propellers. The direct, without turns of an air stream air intake minimizes aerodynamic losses of an air stream. The exhaust pipe is also made straight, without turning the flow.
Применение соосных воздушных винтов позволяет исключить реактивный момент на двигателе и балансировочные потери энергии на самолете (что, в свою очередь, эквивалентно увеличению мощности двигателя). Кроме того, эффективность соосных воздушных винтов выше эффективности одиночного воздушного винта. Снижение потерь полного давления воздуха в прямом воздухозаборнике газотурбинного двигателя, уменьшение аэродинамических потерь энергии на выходе газотурбинного двигателя за счет прямого и короткого выходного устройства также приводит к увеличению эффективности двигателя. Снижение массы конструктивных элементов подвески двигателя и самолетных элементов подвески обеспечивается отсутствием реактивных моментов.The use of coaxial propellers eliminates jet moment on the engine and balancing energy losses on the plane (which, in turn, is equivalent to an increase in engine power). In addition, the efficiency of coaxial propellers is higher than that of a single propeller. Reducing the loss of total air pressure in the direct air intake of the gas turbine engine, reducing the aerodynamic energy loss at the outlet of the gas turbine engine due to the direct and short output device also leads to an increase in engine efficiency. The reduction in the mass of the structural components of the engine mount and aircraft suspension elements is ensured by the absence of reactive moments.
Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
фиг. 1 - общий вид турбовинтового двигателя,FIG. 1 - General view of a turboprop engine,
фиг. 2 - компоновка турбовинтового двигателя на пилоне на крыле самолета, гдеFIG. 2 - layout of a turboprop engine on a pylon on an airplane wing, where
1 - базовый турбовальный двигатель;1 - base turboshaft engine;
2 - механическая трансмиссия;2 - mechanical transmission;
3 - редуктор соосных воздушных винтов;3 - gearbox coaxial propellers;
4 - воздухозаборник;4 - air intake;
5 - выхлопной патрубок;5 - exhaust pipe;
6 - воздушные винты.6 - propellers.
Базовый турбовальный двигатель 1 имеет вал вывода мощности, который через механическую трансмиссию 2 соединен с редуктором 3 привода соосных воздушных винтов 6, расположенный за винтами прямой, без поворотов потока, воздухозаборник 4 двигателя 1, смещенный относительно оси двигателя 1 в среднюю зону радиуса воздушных винтов 6, расположенный на оси двигателя сзади прямой короткий выхлопной патрубок 5 двигателя 1.The
Базовый турбовальный двигатель 1 передает механическую мощность вращения выводного вала через механическую трансмиссию 2 на редуктор 3 привода соосных воздушных винтов 6, которые вращаются в разных направлениях. При этом реактивные моменты от каждого винта равны и направлены навстречу друг другу, а суммарный реактивный момент на двигателе отсутствует. Воздушные винты 6, вращаясь, эффективно дополнительно наддувают воздухозаборник 4 двигателя, расположенный в средней зоне радиуса воздушных винтов 6, где наддув наиболее эффективен.The
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенно увеличить мощность турбовинтового двигателя за счет наддува воздухозаборника без форсирования базового турбовального двигателя, входящего в его состав, а исключение балансировочных потерь на самолете, связанных с компенсацией суммарного реактивного момента, эквивалентно дополнительному существенному увеличению мощности двигателя. Отсутствие реактивного момента позволяет также снизить массу самолета за счет снижения массы конструктивных элементов подвески двигателя. Снижение общего уровня аэродинамических потерь в прямом воздухозаборнике и в прямом коротком выхлопном патрубке также приводит к повышению эффективности двигателя.Thus, the present invention allows to significantly increase the power of a turboprop engine due to boosting the air intake without forcing the base turboshaft engine included in it, and the exclusion of balancing losses on the plane associated with compensation of the total reactive moment is equivalent to an additional significant increase in engine power. The absence of a reactive moment also reduces the weight of the aircraft by reducing the weight of the structural components of the engine mount. Reducing the overall level of aerodynamic losses in the direct air intake and in the short straight exhaust pipe also leads to increased engine efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134175A RU2645863C2 (en) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | Turboprop engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016134175A RU2645863C2 (en) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | Turboprop engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016134175A RU2016134175A (en) | 2018-02-22 |
RU2645863C2 true RU2645863C2 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=61258736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016134175A RU2645863C2 (en) | 2016-08-19 | 2016-08-19 | Turboprop engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645863C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110486165A (en) * | 2019-07-31 | 2019-11-22 | 中国航发南方工业有限公司 | Turbo oar engine and unmanned plane |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0950808A2 (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-20 | Nikkiso Company, Ltd. | Turbofan engine including fans with reduced speed |
DE102004042730A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-15 | Robert Bosch Gmbh | Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine |
DE102010022932A1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Christian Seefluth | Bypass jet engine i.e. counterflow engine, for use in aircraft, has front blower deflecting fresh air around specified degrees in collecting cavity of core engine, where fresh air is sucked in front of outer housing of core engine |
RU2509903C2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-03-20 | Снекма | System of propellers running in opposite directions and driven by epicycloidal mechanism that ensures balanced distribution of torque between two propellers |
-
2016
- 2016-08-19 RU RU2016134175A patent/RU2645863C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0950808A2 (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-20 | Nikkiso Company, Ltd. | Turbofan engine including fans with reduced speed |
DE102004042730A1 (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-15 | Robert Bosch Gmbh | Filter device, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine |
RU2509903C2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-03-20 | Снекма | System of propellers running in opposite directions and driven by epicycloidal mechanism that ensures balanced distribution of torque between two propellers |
DE102010022932A1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Christian Seefluth | Bypass jet engine i.e. counterflow engine, for use in aircraft, has front blower deflecting fresh air around specified degrees in collecting cavity of core engine, where fresh air is sucked in front of outer housing of core engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110486165A (en) * | 2019-07-31 | 2019-11-22 | 中国航发南方工业有限公司 | Turbo oar engine and unmanned plane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016134175A (en) | 2018-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20240368997A1 (en) | Unducted thrust producing system architecture | |
US10399664B2 (en) | Immersed core flow inlet between rotor blade and stator vane for an unducted fan gas turbine | |
CN109563779B (en) | Mechanically actuated air carrier thermal management device | |
CA2470699C (en) | Gas turbine engine with offset drive | |
US20170369179A1 (en) | Gas turbine engine | |
US8256709B2 (en) | Aircraft with tail propeller-engine layout | |
GB2542184A (en) | Aircraft comprising a boundary layer ingesting propulsor | |
JPH02161135A (en) | Auxiliary power source for | |
RU2361783C1 (en) | Vtol aircraft power plant | |
JP6505074B2 (en) | Method and system for inline distributed propulsion | |
US8297039B2 (en) | Propulsion engine | |
RU2645863C2 (en) | Turboprop engine | |
RU2656780C2 (en) | Reactive helicopter | |
RU2762920C1 (en) | Propulsor device with coaxial screws and fairing | |
RU198450U1 (en) | Highly ecological wingless short take-off and landing aircraft | |
RU180508U1 (en) | HIGH SPEED PULSIVE MOTOR | |
RU2815564C1 (en) | Aircraft power plant | |
CN110481760A (en) | No blade rotates air duct engine aircraft engine | |
RU2728313C1 (en) | Dual-turbine jet aircraft engine | |
RU2716643C1 (en) | Aircraft power plant | |
RU2551548C1 (en) | Aircraft | |
GB980608A (en) | Power plant | |
RU160459U1 (en) | POWER INSTALLATION OF A HIGH SPEED PLANE | |
RU2020134538A (en) | JET ENGINE WITH PULSE TURBINE | |
RU2494925C1 (en) | Method of rotorcraft horizontal flight |