Модуль сгорания постоянного объема для газотурбинного двигателя, содержащего систему зажигания посредством линии связи - RU2017127534A

1. Модуль (10) сгорания газотурбинного двигателя, в частности, газотурбинного двигателя летательного аппарата, сконфигурированный для осуществления горения при постоянном объеме, содержащий по меньшей мере две камеры сгорания (12А, 12В), причем каждая камера (12а, 12b, 12C) содержит впускное отверстие (16) для сжатого газа, и выпускное отверстие (18) для сгоревших газов, и средство зажигания, инициирующее горение в камерах (12А, 12В, 12С) сгорания, отличающийся тем, что камеры (12A, 12B, 12C) расположены вокруг оси (А), при этом модуль (10) содержит, по меньшей мере, один канал (80), выполненный с возможностью соединения первой из камер (12А) сгорания с, по меньшей мере, второй камерой (12B) сгорания для инжектирования сгоревших газов из первой камеры (12А) сгорания в указанную вторую камеру (12В) сгорания, чтобы инициировать горение в указанной второй камере (12В) сгорания.

2. Модуль (10) сгорания по предыдущему пункту, отличающийся тем, что он содержит запорный клапан (30, 82) для открывания/закрывания канала (80), выполненный с возможностью выборочно разрешать прохождение сгоревших газов из первой камеры (12А) сгорания к указанной второй камере (12В) сгорания.

3. Модуль (10) сгорания по предыдущему пункту, отличающийся тем, что канал (80) является фиксированным каналом, и тем, что запорный клапан (82) содержит по меньшей мере одно клапанное средство (84), откалиброванное по давлению, которое расположено в канале (80), и выполнено с возможностью открываться после того, как давление сгоревших газов в первой камере (12А) превышает заданный порог.

4. Модуль (10) сгорания по любому из пп 1-3, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одну группу (G1, G2) камер (12А, 12В, 12С) сгорания, расположенных под углом через равные промежутки вокруг указанной оси (А), причем указанная группа (G1, G2) содержит по меньшей мере одну собственную схему зажигания ( 90, 901, 902), которая содержит соединительные каналы (80, 801, 802), каждый из которых расположен между двумя камерами (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) указанной группы (G1, G2) и которые выполнены с возможностью инжектирования сгоревших газов из первой из двух камер (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) во вторую из двух камер (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F), чтобы инициировать горение в указанной второй камере сгорания.

5. Модуль (10) сгорания по любому из пп 1-3, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, две группы (G1, G2) камер (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) сгорания, расположенных под углом через равные промежутки вокруг указанной оси (А), причем каждая группа (G1, G2) содержит по меньшей мере одну собственную схему зажигания (90, 901, 902), которая содержит соединительные каналы (80, 801, 802), каждый из которых расположен между двумя камерами указанной группы (G1, G2) и которые выполнены с возможностью инжектировать сгоревшие газы из первой из двух камер (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) во вторую из двух камер (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F), чтобы инициировать горение в указанной второй камере сгорания указанной группы (G1, G2) и, по меньшей мере, одну дополнительную схему (903) зажигания, которая расположена между двумя группами (G1, G2), и которая содержит дополнительные соединительные каналы (803), каждый из которых расположен между первой камерой ( 12A, 12B, 12C) группы (G1) и второй камерой (12D, 12E, 12F) другой группы (G2) и которые предназначены для инжектирования сгоревших газов из первой камеры (12А, 12В, 12С) первой группы (G1) во вторую камеру (12D, 12E, 12F) второй группы (G2), чтобы инициировать горение в указанной второй камере (12D, 12E, 12F) сгорания указанной второй группы (G2), чтобы поддерживать зажигание в камерах (12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F) из двух групп (G1, G2) в случае выхода из строя собственной схемы зажигания (901, 902).

6. Модуль (10) сгорания по любому из пп 1-3, отличающийся тем, что впускные (16)/выпускные (18) отверстия камер (12А, 12В, 12С) сгорания выполнены с возможностью открываться и закрываться с помощью общих впускных клапанов (28)/выпускных клапанов (30), синхронизированных и установленных с возможностью поворота вокруг указанной оси (А), причем указанные клапаны (28, 30) взаимодействуют с радиальным отверстием (36, 38), выполненным в стенке (32), согласующейся с секцией цилиндра камеры (12) сгорания, повернутой к оси (А), причем каждый впускной поворотный клапан (28) или выпускной поворотный клапан (30), соответственно, содержит трубчатый элемент (40, 42), диаметр которого соответствует упомянутому участку цилиндра, установленный соосно с участком цилиндра с возможностью поворота, упомянутый трубчатый элемент (40, 42) содержит отверстие (44, 46) обеспечивающее проход для всасываемого газа/сгоревших газов, и по меньшей мере один радиальный паз (50, 52), по существу, расположенный в осевой плоскости радиального отверстия (36, 38) указанного отверстия (16, 18) камеры и который выполнен с возможностью закрывать или открывать указанное радиальное отверстие (36, 38) при повороте упомянутого трубчатого элемента (40, 42), при этом по меньшей мере, один из поворотных клапанов (30) содержит на своей периферии участок кольцевой канавки (92), который проходит вдоль заданного углового сектора по периферии поворотного клапана (30) для формирования канала (80) для прохода газа, который предназначен для соединения первой камеры сгорания (12А, 12В, 12С) и второй камеры сгорания (12B, 12C, 12A), находящейся рядом с упомянутой первой камерой (12А, 12В, 12С), в угловом положении поворотного клапана (30), соответствующем концу сгорания в первой камере (12А 12В, 12С) до сброса сгоревших газов и в конце заполнения второй камеры (12B, 12C, 12A) перед горением, причем поворотный клапан (30) образует запорный клапан в зависимости от углового положения.

7. Модуль (10) сгорания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что участок кольцевой канавки (92) образован по периферии трубчатого элемента (42) выпускного поворотного клапана (30).

8. Модуль (10) сгорания по п.6, отличающийся тем, что содержит общий поворотный элемент (66), который содержит впускной поворотный клапан (28)/ выпускной поворотный клапан (30), взаимно соединенные с возможностью поворота.

9. Газотурбинный двигатель (10), содержащий модуль (20) компрессора, содержащий, по меньшей мере, один компрессор (22), модуль (10) сгорания по любому из пп.1-8, и модуль (24) турбины, содержащий, по меньшей мере, одну турбину (26), при этом модуль (20) компрессора соединен с модулем турбины (24) с помощью системы валов (72), отличающийся тем, что модуль (20) компрессора запитывает модуль (10) сгорания через одно входное отверстие, и модуль (10) сгорания запитывает модуль (24) турбины через один выводной трубопровод.

10. Газотурбинный двигатель (10) по предыдущему пункту, в котором использован модуль сгорания, как определено в п.8, отличающийся тем, что, по меньшей мере, вал указанной системы валов (72) образует приводные средства для общего поворотного элемента (66), соединяющие поворотные впускные клапаны (28)/выпускные клапаны (30) с возможностью совместного вращения.

11. Способ управления модулем сгорания газотурбинного двигателя по любому из пунктов 9 или 10, содержащий по меньшей мере один этап зажигания в последовательности по меньшей мере, первой и второй камер (12а, 12b) сгорания, которые работают последовательно согласно циклу, содержащему:

- первую фазу, в течение которой впускные отверстия (16) и выпускные отверстия закрыты, имеющий первую подфазу удерживания свежей топливной смеси и вторую подфазу сжигания указанной топливной смеси в каждой камере (12A, 12B), соответственно,

- вторую фазу, во время которой впускное отверстие (16) закрыто, а выпускное отверстие (18) открыто, чтобы обеспечить выпуск сгоревших газов из каждой камеры (16, 18), соответственно, и

- третью фазу, на которой открыты впускные/выпускные отверстия (16, 18), чтобы обеспечить очистку сгоревшего газа свежим зарядом топливной смеси из каждой камеры (12а, 12b), соответственно,

при этом на этапе последующей стадии зажиганияа, обеспечиваются сдвиги фаз впуска и выпуска из указанных первой камеры (12А) и второй камеры (12b) так, что первая камера (12А) может быть переведена во вторую подфазу, когда вторая камера (12B) переведена в первую подфазу, при этом этап последовательного зажигания включает в себя подэтап управления, когда первая камера (12А) переходит на вторую подфазу, в которой первая камера приводится в сообщение (12а) со второй камерой (12b), чтобы вызвать сгорание во второй камере (12b).