СУПЕРМОТОР КЛИМЕНКО

Заключение о перспективах нового ТРД, предложенного изобретателем А.Г. Клименко

Четырехвальный турбореактивный двигатель (ТРД) с противовращением отдельных ступеней, без сопловых и спрямляющих аппаратов имеет ряд преимуществ перед авиадвигателями традиционных конструкций:

1. Компрессор ТРД предназначен для создания давления в камере сгорания. В обычных современных двигателях давление повышается импульсами - в рабочем диске происходит разгон потока (повышение скоростного напора), далее в неподвижном (спрямляющем) диске скоростной напор тормозится. Это приводит к повышению давления (по закону Бернули). Этот процесс повторяется на каждой ступени компрессора. Очевидно, что на эти периодические колебания расходуется большое количество энергии. В новом компрессоре разгон потока происходит равномерно, а торможение скоростного напора и преобразование его в статическое давление происходит непосредственно перед камерой сгорания. в результате снижаются потери КПД,

2. Неподвижные лопатки соплового и спрямляющего аппаратов заменены вращающимися, и практически каждая следующая ступень становится спрямляющей поток рабочего тела, закрученный предыдущей ступенью. В результате повышается КПД двигателя. А в эксплуатируемых ныне ТРД неподвижные лопатки в определенной мере препятствуют потоку рабочего тела, что сказывается снижением КПД.

3. Сокращается количество составляющих двигатель деталей, а следовательно, в конструкцию заложена возможность повышения надежности нового ТРД и снижения затрат на его производство и эксплуатацию.

4. Существенно, почти в два раза, уменьшаются габариты и вес двигателя, что в сочетании со значительным упрощением конструкции создает благоприятные возможности для процесса миниатюризации газотурбинных машин.

5. В результате противовращения ступеней в 2 раза возрастает относительная окружная скорость вращения роторов, что приведет к значительному повышению параметров рабочего цикла.

6. Межвальные подшипники, необходимость которых на первый взгляд кажется недостатком нового двигателя, работают в самых благоприятных условиях. Во-первых, поскольку внутреннее кольцо вращается в одну сторону, а внешнее - в противоположную, то шарики подшипника теперь вращаются вокруг собственной оси, почти не двигаясь по кругу, в результате чего исключаются центробежные нагрузки. Во-вторых, благодаря противовращению роторов компенсированы "силы Кариолиса", приводящие в обычных двигателях к возрастанию поперечных нагрузок на подшипники при разворотах. А в-третьих, поскольку вращаются оба кольца подшипника, теперь в принципе исключается проблема, характерная для эксплуатируемых ныне двигателей. Ведь в них каждый подшипник имеет ограничение коэффициента скорости вращения. Причем чем больше диаметр внутренней обоймы подшипника, тем меньше максимально допустимые обороты его вращения. Под действием центробежных сил внутреннее кольцо растягивается (растет), давит на шарики, и они деформируют неподвижное наружное кольцо так, что по достижении критических оборотов вращения подшипника это кольцо разрушается. В двигателе Клименко эта опасность исключена.

7. Принцип независимого вращения всех ступеней, во-первых, обеспечивает легкий запуск двигателя, во-вторых, такая система мгновенно автоматически подстраивается под любые изменения внешних условий, т.к. является самоадаптирующейся, что обесепчивает высокую газодинамическую устойчивость на всех режимах работы двигателя, в том числе, и на переходных. Таким образом, устраняется опасность помпажа ТРД, повышаются его динамические характеристики.

В заключение следует подчеркнуть, что наряду с исключительной технологической простотой этого двигателя он, по расчетам, многократно компактнее, мощнее и экономичнее, а главное, несомненно будет более надежным и долговечным, чем современные образцы, и сможет найти применение не только в авиации, но и на остальных видах транспорта. Более того, можно с достаточной уверенностью утверждать, что по воплощении в жизнь это изобретение А.Г. Клименко, на которое он 10 ноября 1999 года получил российский Патент № 2141051 с приоритетом от 5.05.98 г., способно произвести положительный эффект в мировой системе машиностроения.

Исходя из вышеизложенного, рекомендуем принять изобретение Алексея Геннадьевича Клименко к реализации и, прежде всего, оказать помощь изобретателю в создании опытного образца ТРД для практической проверки заложенных в его проекте указанных преимуществ. Алексей Геннадьевич второй год самостоятельно, за свой счет воплощает проект в металле, используя образец эксплуатируемого в авиации турбостартера ТС-21. Работа уже близка к завершению, однако ее окончание затормозилось из-за того, что имевшиеся у изобретателя средства иссякли.

Очевидно, что столь перспективное предложение нуждается в государственной поддержке.