Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в двигателях внутреннего и внешнего сгорания различного назначения, в газовых и паровых расширительных машинах, турбодетандерах, в холодильных машинах.

Известен комбинированный детонационный пульсирующий газотурбинный двигатель, содержащий компрессор, камеру сгорания, выходящую к газовой турбине, установленный за ними п о ходу движения продуктов сгорания эжекторный смеситель и дополнительный пульсирующий двигатель, служащий для увеличения тяги комбинированного двигателя. (Европейский патент N° ЕР1 138 922 А1 пуб. 04.10.2001 Бюллетень 2001 /40).

Недостатком подобной конструкции является сложность, недостаточная надежность конструкции и низкий К.П.Д.

Известна также камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая корпус и установленную в нем жаровую трубу , в виде вращающегося золотника , имеющего окно для выхода и входа рабочего тела , входное и выходное канальные устройства. Ось выходного канального устройства смещена относительно центра вращения золотника, в окне установлено сопло , а в выходном устройстве может быть образован ещё один канал.( патент RU 2196906 05. 07. 2000г. публ. 20. 01. 2003)

Недостатком подобной конструкции является низкий КПД преобразования энергии продуктов сгорания в энергию вращения и сложность предварительного сжатия топливной смеси. Известен также пульсирующий газотурбинный двигатель содержащий ротор с выполненными в нём каналами примыкающими к радиальной крыльчатке, выполненной с зазором к газораспределительному аппарату и распределителю.! патент RU231 1555 от 28 04 2003 )

Недостатком подобной конструкции является недостаточная степень сжатия и неполное использование энергии продуктов сгорания , а также узкая сфера применения.

Техническим результатом, достигаемым в данном изобретении, является упрощение конструкции, повышение надежности и К.П.Д., расширение сферы применения.

Указанный технический результат достигается тем, что турбороторный двигатель, с системами управления, контроля, защиты ,запуска ,и.т.п., содержащий вентилируемый либо герметичный корпус, внутри которого на валу установлен ротор, в котором выполнены например радиальные, аксиальные , радиально- аксиальные или аксиально- радиальные каналы, либо ротор представляет собой ряд установленных вокруг вала труб, образующих каналы , отличается тем, что каждый канал ротора содержит по крайней мере одно отверстие, по крайней мере с одной стороны , к которой к отверстиям каналов примыкает , осевая, радиально-осевая, или радиальная крыльчатка турбины, например канального типа , либо стенки каналов ротора сами образуют такую крыльчатку и, например турбину в целом, при этом каждый из каналов ротора, образует свой межлопаточный канал , либо выходит в свой межлопаточный канал крыльчатки, лопатки крыльчатки выполнены , например таким образом, что образуют сопла, например Лаваля , направленные в сторону, противоположную вращению, при этом крыльчатка примыкает с зазором, в зависимости от своей конфигурации , к торцовому, либо к цилиндрическому, либо к конусообразному газораспределительному аппарату, который содержит окна с возможностью, при вращении ротора , периодического совмещения этих окон с межлопаточными каналами крыльчатки, а расположенная между окнами стенка газораспределительного аппарата, выполнена с возможностью периодического перекрытия полностью, либо частично, как минимум одного межлопаточного канала крыльчатки , при её вращении , при этом окна в газораспределительном аппарате выполнены, таким образом , что по крайней мере одно окно» например первое по ходу вращения ротора, содержит патрубок подвода рабочего тела , находящегося под давлением, например продуктов сгорания, пара или газа, при этом окно и патрубок выполнены в виде сопла , например Лаваля , направленного к лопаткам крыльчатки , в сторону вращения ротора , следующее, по ходу вращения ротора, как минимум одно, например второе окно в газораспределительном аппарате, содержит патрубок отвода рабочего тела, например, направленный в сторону противоположную вращению ротора и соединённый, например с дополнительной системой расширения рабочего тела, или с соплом реактивного двигателя, например посредством эжектора.

Кроме того, двигатель отличается тем, что выполнен с возможностью генерации сжатого рабочего тела, например продуктов сгорания, внутри каналов ротора таким образом, что, например с противоположной от крыльчатки стороны каналы ротора содержат впускные отверстия и примыкают с зазором или с возможностью скольжения , например к торцовому распределителю, выполненному с возможностью периодического перекрытия впускных отверстий каналов ротора и периодического их последовательного совмещения, при вращении ротора, например с системой подачи рабочего тела низкого давления, например воздуха , с системой подачи рабочего тела высокого давления, например воздуха или иного окислителя , с системой подачи топлива, например посредством форсунок и с системой зажигания, например в виде свечей зажигания , при этом окна в газораспределительном аппарате выполнены таким образом , что по крайней мере одно окно, например первое по ходу вращения ротора содержит патрубок подвода рабочего тела в виде продуктов сгорания и совмещено с каналами ротора в такте сжатия, находящегося в каналах рабочего тела, при этом окно и патрубок выполнены в виде сопла , например Лаваля , направленного к лопаткам крыльчатки ,в направлении вращения ротора, следующее, как минимум одно, например второе, по ходу вращения ротора, окно в газораспределительном аппарате, совмещено с каналами ротора в такте рабочего хода в момент расширения в них продуктов сгорания, и содержит патрубок отвода рабочего тела , при этом первое и второе окна соединены между собой направляющим аппаратом, следующее, как минимум одно , например третье окно , по ходу вращения ротора в газораспределительном аппарате, содержит патрубок отвода рабочего тела в виде продуктов сгорания , с одной стороны совмещённый с каналами ротора в такте продолжения расширения в них продуктов сгорания ,а с другой соединённый, например с дополнительной системой расширения рабочего тела , или с соплом реактивного двигателя, при этом , каналы ротора выполнены с возможностью совмещения их впускных отверстий, например посредством распределителя , с системой подачи рабочего тела низкого давления , в момент завершения в канале расширения продуктов сгорания , а топливные форсунки и свечи зажигания вмонтированы в распределителе, с возможностью их совмещения с впускным отверстием в канале ротора, в момент завершения в канале такта сжатия рабочего тела и полного, либо частичного перекрытия этого канала, со стороны крыльчатки, газораспределительным аппаратом.

Кроме того, двигатель отличается тем, что как минимум одно окно в газораспределительном аппарате, совмещённое с каналом , находящимся в такте расширения рабочего тела, например продуктов сгорания, содержит патрубок отвода рабочего тела, содержащий направленное, например, по ходу вращения ротора, сопло активного потока эжектора, выполненного, например с внешней стороны газораспределительного аппарата , при этом вход эжектора соединён с источником рабочего тела низкого давления , например с атмосферным воздухом, напрямую, либо например таким образом, что, например следующее , по ходу вращения ротора за окном с патрубком содержащим сопло активного потока эжектора, как минимум одно окно в газораспределительном аппарате соединено со входом эжектора , при этом, канал ротора, выходящий в это окно соединён, в свою очередь , с системой подачи рабочего тела низкого давления , например с атмосферным воздухом, например посредством распределителя , а выход эжектора соединён, например с дополнительной системой расширения рабочего тела, или с соплом реактивного двигателя.

Кроме того, двигатель отличается тем, что, по ходу вращения ротора, вслед за окном в газораспределительном аппарате, содержащим патрубок отвода рабочего тела выполнена, по крайней мере, одна дополнительная ступень расширения рабочего тела, например таким образом, что патрубок отвода рабочего тела , либо выход эжектора, соединён, по крайней мере, с одним, следующим в газораспределительном аппарате далее, по ходу вращения ротора, окном с патрубком подвода рабочего тела, выполненном в виде сопла , при этом последующее , по ходу вращения ротора, за этим окном и , например предыдущее окна в газораспределительном аппарате содержат патрубки отвода рабочего тела из каналов ротора и соединены, например с выхлопным патрубком, с дополнительной системой расширения рабочего тела, или с соплом реактивного двигателя.

Кроме того, двигатель отличается тем, что содержит по крайней мере одну ступень расширения охладителя , выполненную ,например таким образом, что , по ходу вращения ротора, вслед за окнами с патрубками отвода рабочего тела, например продуктов сгорания , например вслед за дополнительной ступенью расширения рабочего тела, расположено как минимум одно окно, соединенное с патрубком подвода рабочего тела , например водяного пара .например из парогенератора, выполненного в выхлопном тракте двигателя, при этом окно и патрубок выполнены в виде сопла, а следующее за ним, по ходу вращения ротора, по крайней мере одно окно в газораспределительном аппарате , соединено с патрубком отвода охладителя , и соединено, например с дополнительной расширительной машиной и с конденсатором, например при этом, система подачи рабочего тела низкого давления, например воздуха выполнена в распределителе с возможностью совмещения с впускными отверстиями в каналах ротора в конце такта выпуска охладителя из этих каналов ротора.

Кроме того, двигатель отличается тем, что каждый межлопаточный канал крыльчатки содержит, как минимум одну дополнительную лопатку, направленную в сторону противоположную вращению крыльчатки, и образующую в межлопаточном канале крыльчатки, как минимум ещё один межлопаточный канал , при этом каждый канал ротора выходит, в соединённые с ним , или образованные им , как минимум два межлопаточных канала крыльчатки. Кроме того, двигатель отличается тем, что по крайней мере в одно окно газораспределительного аппарата, соединённое с патрубком отвода рабочего тела , вмонтирована как минимум одна пластина, например в виде лопасти, образующая в окне как минимум ещё один дополнительный канал, выполненный например в виде сопла, направленного от лопаток крыльчатки в сторону противоположную их вращению.

Кроме того, двигатель отличается тем, что корпус и ротор, или по крайней мере часть их поверхности выполнены из материала с низкой теплопроводностью, либо содержат теплоизолирующее покрытие, а, например часть ротора, примыкающая к валу, содержит профилированные прорези , или лопатки с возможностью продувки посредством них воздуха, находящегося в вентилируемом корпусе .

Кроме того, двигатель отличается тем, что каналы ротора и межлопаточные каналы крыльчатки имеют отверстия только со стороны газораспределительного аппарата , а система подачи рабочего тела низкого давления, например воздуха, в каналы ротора выполнена в газораспределительном аппарате и соединена посредством как минимум одного окна с патрубком подвода рабочего тела низкого давления , выполненных , например в виде сопла, например Лаваля , направленного на лопатки крыльчатки в направлении вращения ротора, и расположенного в газораспределительном аппарате , по ходу вращения ротора, перед , а также, например, и вслед за , как минимум одним окном, например с патрубком отвода рабочего тела, например соединённым со входом в эжектор

Кроме того, двигатель отличается тем, что системы подачи топлива и зажигания, например топливные форсунки и свечи зажигания выполнены в газораспределительном аппарате с возможностью их совмещения с межлопаточными каналами крыльчатки в момент частичного или полного перекрытия газораспределительным аппаратом канала ротора в момент завершения в нём такта сжатия.

Кроме того, двигатель отличается тем, что ротор содержит парные каналы в виде одного загнутого канала впускные и выпускные отверстия которого распо ложены с одной стороны ротора и выходят в окна , выполненные в газораспределительном аппарате, при этом газораспределительный аппарат содержит один ряд окон , при расположении загнутых каналов по дуге окружности ротора , а при радиальном расположении загнутых каналов ротора, соответствующие окна в газораспределительном аппарате выполнены таким образом , что образуют два ряда окон с возможностью их периодического совмещения с межлопаточными каналами крыльчатки, образованными загнутыми каналами, например таким образом, что межлопаточный канал загнутого канала , расположенный ближе к оси ротора, примыкает с зазором к газораспределительному аппарату в осевом направлении , а межлопаточный канал, расположенного дальше от оси загнутого канала ротора , примыкает с зазором к газораспределительному аппарату, например в радиальном направлении.

Кроме того, двигатель отличается тем, что впускные отверстия каналов ротора содержат клапаны, например автоматические, соединённые с системой подачи рабочего тела, например воздуха, и например с системой подачи топлива или топливно-воздушной смеси, а топливные форсунки и свечи зажигания вмонтированы в каналы ротора со стороны впускных отверстий и соединены каким -либо известным способом с системой подачи топлива и с системой зажигания. Кроме того, двигатель отличается тем, что содержит устройства организации детонационного процесса сгорания топлива в каналах ротора.

Кроме того, двигатель отличается тем, что содержит устройство волнового сжатия рабочего тела, например воздуха, выполненное в виде окон в распределителе, соединённых с системой подачи воздуха таким образом, что окно соединённое с патрубком подвода воздуха низкого давления выходит в впускное отверстие канала ротора, совмещённого со стороны крыльчатки с окном в газораспределительном аппарате , соединённом с патрубком отвода рабочего тела , в конце такта выпуска рабочего тела , например продуктов сгорания или охладителя , а окно отвода сжатого воздуха совмещено посредством распределителя с каналом ротора, выходящим со стороны крыльчатки в окно в газораспределительном аппарате, соединённое с патрубком подвода рабочего тела, например продуктов сгорания или охладителя в какой -то, например в начальной части такта впуска рабочего тела в каналы ротора.

Кроме того, двигатель отличается тем, что сопла в окнах и патрубках подачи рабочего тела и , например охладителя , образованные в газораспределительном аппарате, а также _» например сопла, образованные в окнах и патрубках отвода рабочего тела и, например охладителя, выполнены в направлении наиболее близком к касательному по отношению к торцам лопаток крыльчатки , а элементы сопел, образующие их геометрию , например конфузоры и диффузоры выполнены со стороны боковых стенок сопел.

Кроме того, двигатель отличается тем, что корпус содержит, как минимум одну дополнительную оболочку , образующую как минимум один дополнительный воздушный контур , соединённый с одной стороны с воздухозаборником , в котором , например вмонтирован вентилятор и, например воздушный компрессор, выполненные на валу ротора или соединённые с ним, например через редуктор или мультипликатор, а с другой стороны дополнительный воздушный контур соединен, например с соплом реактивного двигателя. Кроме того, двигатель отличается тем, что сопла, например сопла выполненные в эжекторе , а также , например сопла, выполненные в окнах и патрубках газор аспределительного аппарата, например в патрубках подвода рабочего тела, или по крайней мере часть этих сопел, выполнены с возможностью регулирования их сечения. Кроме того, двигатель отличается тем, что выполнен с возможностью совершения двойного, тройного и более циклов за один оборот ротора.

Кроме того, двигатель отличается тем, что в конструкциях двигателя со стороны зазора между ротором и распределителем и, например, со стороны зазора между крыльчаткой и газораспределительным аппаратом, выполнены уплотнения, например лабиринтные

Кроме того, двигатель отличается тем, что внутри каждого из каналов ротора, со стороны впускных отверстий, посредством специальной геометрии канала, или посредством установки в канале по крайней мере одного специального профиля образована по крайней мере одна дополнительная камера сгорания, например в виде фор- камеры.

Кроме того, двигатель отличается тем, что в корпусе двигателя , на одном валу ,либо соосно выполнены по крайней мере два ротора, например роторы выполнены с возможностью разнонаправленного вращения, при этом окна в газораспределительном аппарате каждого ротора, соединённые между собой, например направляющим аппаратом, соединены между собой таким образом, что патрубок отвода рабочего тела и соответствующее окно в газораспределительном аппарате одного ротора, соединены с патрубком подвода рабочего тела и соответствующим окном в газораспределительном аппарате другого ротора.

Кроме того, двигатель отличается тем, что содержит, форсажную камеру и, например, как минимум ещё один дополнительный эжектор.

Кроме того, двигатель отличается тем, что по крайней мере с одной стороны ротора или стенок крыльчатки , выполнены лопатки, например компрессора , при этом вентилируемый корпус содержит отверстия для подачи воздуха, например со стороны вала ротора , а нагнетательный патрубок компрессора выполнен в корпусе , например со стороны его периферии , при этом внутренняя полость корпуса со стороны выпускного патрубка компрессора содержит , выпускной аппарат, например улиткообразный.

Кроме того, двигатель отличается тем, что по крайней мере с одной стороны ротора или стенок крыльчатки , выполнены лопатки, например турбины , при этом вентилируемый корпус содержит отверстия для выпуска рабочего тела , а впускной патрубок турбины соединён, по крайней мере с одним окном в газораспределительном аппарате, содержащим патрубок отвода рабочего тела и выполнен в корпусе , например со стороны его периферии , при этом внутренняя полость корпуса .примыкающая с зазором к входным отверстиям межлопаточных каналов турбины выполнена, например в виде соплового аппарата.

Кроме того, двигатель отличается тем, что система подачи воздуха , система подачи топлива и система зажигания выполнены таким образом , что каналы ротора , выполнены с возможностью совмещения их впускных отверстий, например посредством распределителя , с системой подачи топлива , например в виде инжектора , либо например в виде системы подачи готовой топливно- воздушной смеси, в момент завершения подачи в каналы ротора воздуха в такте продувки из каналов продуктов сгорания или охладителя ,или, например в конце периода совмещения каналов ротора ,при его вращении, со входом в эжектор, перед тактом сжатия в каналах ротора , а свечи зажигания вмонтированы , например в распределителе , с возможностью их совмещения с впускными отверстиями каналов ротора, в момент завершения в этих каналах такта сжатия окислителя , например воздуха и полного, либо частичного перекрытия этих каналов, со стороны крыльчатки, газораспределительным аппаратом.

На чертежах изображены :

1. Турбороторный двигатель в виде осевой расширительной машины, развернутая схема, разрез.

2. Турбороторный двигатель в виде осевой расширительной машины с эжектором и с загнутыми каналами, развёрнутая схема, разрез.

3. Турбороторный двигатель в виде осевой расширительной машины с волновым устройством сжатия воздуха, развернутая схема, разрез.

4. Турбороторный радиальный двигатель с эжектором , с топливным инжектором и форкамерой . Вид спереди, разрез.

5. Турбороторный радиальный двигатель , с эжектором , с топливной форсункой и с системой подачи воздуха высокого давления. . Вид спереди, разрез. 6. Турбороторный вентиляторный двигатель , радиально- осевой с дополнительной турбиной и с компрессором, развёрнутая схема. Вид сбоку , разрез.

Турбороторный двигатель содержит вентилируемый корпус 1 , в котором на валу 2 установлен ротор 3 с каналами 4, содержащими с одной стороны отверстия 5, выходящие в межлопаточные каналы 6 , крыльчатки 7 к которой с минимальным зазором примыкает газораспределительный аппарат 8 с окнами 9, одно из которых соединено с патрубком подвода рабочего тела 10 , а другое соединено с патрубком отвода рабочего тела 1 1 , выполненные в виде сопел 12 межлопаточный канал 6 крыльчатки 7 и патрубок подвода рабочего тела 10, в межлопаточных каналах крыльчатки 6 могут быть выполнены дополнительные лопатки 13 , а патрубок отвода рабочего тела может содержать дополнительные лопасти 14 , патрубок отвода рабочего тела 1 1 может быть соединён с патрубком подвода рабочего тела 10 направляющим аппаратом 15 , при этом, следующий по ходу вращения ротора 3, патрубок отвода рабочего тела 1 1 может содержать сопло активного потока 16 эжектора 17 , вход которого 18 может быть соединён с окнами 9 в газораспределительном аппарате 8 и посредством межлопаточных каналов 6 и каналов 4 ротора 3 соединён с системой подачи рабочего тела низкого давления 19 , выход 20 эжектора 16 может быть соединён с дополнительной ступенью расширения рабочего тела 21 , с дополнительной турбиной 22 или с соплом реактивного двигателя 23 , каналы 4 ротора 3 могут содержать впускные отверстия 24 , примыкающие к распределителю 25 содержащему системы подвода рабочего тела, например воздуха, низкого давления 19, системы подачи топлива в виде инжектора 26 , или готовой топливной смеси ( на чертежах не показана) например топливно-воздушной, а также топливные форсунки 27 и свечи зажигания 28 , также может содержать систему подачи рабочего тела, например воздуха высокого давления 29 от компрессора 30, или от устройства волнового сжатия рабочего тела 31 , также может содержать вентилятор 32 , патрубок подвода рабочего тела низкого давления 33 ,в каналах 4 ротора 3 могут быть установлены специальные профили 34, образующие форкамеру 35.

Ротор 3 может содержать радиальную крыльчатку 7 при этом газораспределительный аппарат 8 выполнен в виде цилиндра с окнами 9 (фиг 4 , фиг. 5 ).

Ротор 3 может содержать осевую крыльчатку7 , при этом газораспределительный аппарат 8 выполнен в виде примыкающего к торцам межлопаточных каналов 6 крыльчатки 7 диска с окнами 9 (фиг. 1-3 ).

Ротор 3 может содержать радиально осевую крыльчатку7 , при этом газораспределительный аппарат 8 выполнен в виде примыкающего к межлопаточным каналам 6 крыльчатки 7 усечённого конуса с окнами 9 ( На чертежах не показано).

В паровых , например в холодильных машинах, где циркулирует одно и тоже количество рабочего тела корпус 1 может быть выполнен герметичным. Патрубок отвода рабочего тела 1 1 может быть направлен в сторону противоположную вращению ротора и выполнен в виде резонансной трубы, создающей дополнительное разрежение на выходе из межлопаточных каналовб крыльчатки 7 , увеличивающего работу , расширяющегося в каналах 4 рабочего тела. Турбороторный двигатель работает следующим образом.

При работе от внешнего источника , находящегося под давлением рабочего тела , (Фиг.1 :2) например от генератора продуктов сгорания, выполненного в виде компрессора 30 соединенного с камерами сгорания в которые также выходят топливные форсунки 27 , продукты сгорания поступают через патрубок подвода рабочего тела 10, выполненный в виде сопла 12 , в котором продукты сгорания разгоняются и поступают на лопатки крыльчатки 7 , и далее в каналы 4, заставляя вращаться ротор 3 , затем каналы 4 ротора 3 , заполненные продуктами сгорания , при вращении ротора 3 совмещаются с окном 9 в газораспределительном аппарате 8 с патрубком отвода рабочего тела 1 1 , продукты сгорания разгоняются в соплах 12, образованных в межлопаточных каналах 6 крыльчатки 7, заставляя её вращаться, и через патрубок отвода рабочего тела 1 1 , продукты сгорания удаляются наружу и поступают например в дополнительную систему расширения рабочего тела , например в виде дополнительной ступени расширения рабочего тела 21 или в дополнительную турбину 22 , или в сопло реактивного двигателя 23.

(Фиг.2) Патрубок отвода рабочего тела 1 1 может содержать сопло активного потока 16, где продукты сгорания вновь разгоняются и поступают в эжектор 17 примыкающий к газораспределительному аппарату 8 , при этом во входе 18 эжектора 17 возникает пониженное давление и в него устремляется, например воздух из атмосферы , а если вход 18 эжектора 17 соединён с окном 9 в газораспределительном аппарате 8, с другой стороны выходящего в каналы 4 ротора 3, в момент их соединения с системой подачи рабочего тела, например воздуха низкого давления 29 из атмосферы , то в соплах 12, образованных в межлопаточных каналах 6 крыльчатки 7 может дополнительно срабатываться перепад давлений между воздухом находящимся в системе подачи рабочего тела низкого давления 29 и давлением во входе 18 в эжектор 17, заставляя крыльчатку7 и ротор 3 вращаться. При выходе из сопла активного потока 16 пульсирующего потока эффективность работы эжектора 17 увеличивается и он подаёт больший объём рабочего тела например в дополнительную ступень расширения рабочего тела 21 увеличивая мощность двигателя , при этом, поступающий в эжектор воздух охлаждает каналы 4 ротора 3 , крыльчатку 7 и наиболее теплонапряженные элементы газораспределительного аппарата 8, например направляющий аппарат 15 (Фиг.4-5), а поступающая из выхода 20 эжектора 17 в дополнительную ступень расширения рабочего тела 21 смесь продуктов сгорания и воздуха также охлаждает крыльчатку 7 и каналы 4 ротора 3. По такой же схеме в двигателе может срабатываться энергия пара , вырабатываемого, например в парогенераторе выполненном в выхлопном контуре двигателя (на чертежах не показано) , либо в отдельном паровом котле (на чертеже не показан) , при использовании двигателя в паровых двигателях или , например, при использовании двигателя в качестве детандера в холодильных машинах. При этом вход 18 эжектора 17, или совмещенные с входом 18 эжектора 17 каналы 4 ротора 3 соединены с источником пара низкого давления, а через патрубок подвода рабочего тела 10 в каналы 4 ротора 3 поступает пар высокого давления, который частично теряет свою энергию, заставляя вращаться крыльчатку 7 ротора 3 , а затем, посредством патрубка отвода рабочего тела 1 1 , например с соплом активного потока 1 6 , пар под высоким давлением и , например в импульсном режиме , поступает в эжектор 17 и далее, расширяется , например в дополнительной ступени расширения рабочего тела 21 , дополнительно заставляя вращаться ротор 3 , например для привода электрогенератора или компрессора холодильной машины ( на чертежах не показаны). Полное или частичное перекрытие межлопаточных каналов 6 крыльчатки 7 газораспределительным аппаратом 8 между патрубками подвода 10 и отвода 1 1 рабочего тела, а также количество перекрываемых межлопаточных каналов 6 , влияет на характер течения рабочего тела в сопле 16 эжектора и в межлопаточных каналах 6 крыльчатки 7 : при увеличении площади и количества перекрываемых межлопаточных каналов 6 - поток рабочего тела импульсный , а при уменьшении - характер потока приближается к стационарному.

(Фиг. 3,4,5)) При вращении ротора 3, например, от электростартера (на чертеже не показан), впускные отверстия 24 канала 4, посредством распределителя 25 , совмещаются с системой подачи воздуха низкого давления 19, который заполняет каналы 4 ротора 3, в такте впуска, а затем этот канал 4, при вращении ротора 3, совмещается с топливными форсунками 27, при этом в канале 4 образуется топливно-воздушная смесь, которая при пуске воспламеняется от свечи зажигания 28, или иного подобного устройства . Если в каналы 4 поступает уже готовая топливно-воздушная смесь, то она поступает в каналы 4 ротора 3 в конце такта продувки - в момент завершения выпуска продуктов сгорания из каналов 4 ротора 3. Топливо- воздушная смесь заполняет каналы 4 ротора 3 и, при пуске , воспламеняется от свечи зажигания 28. Далее, при вращении ротора 3, канал 4, в котором сгорает топливо- воздушная смесь в такте рабочего хода, совмещается с окном 9 в газораспределительном аппарате 8, соединённом с патрубком отвода рабочего тела 1 1 , при этом продукты сгорания расширяются в сопле 12 , образованном в межлопаточном канале 6 турбины 7, где продукты сгорания разгоняются, заставляя вращаться крыльчатку 7 и ротор 3 , при этом этот патрубок отвода рабочего тела 1 1 соединён направляющим аппаратом 15 с патрубком подвода рабочего тела 10 , предыдущего , по ходу вращения ротора 3 канала 4. Патрубок 10 выполнен в виде сопла 12 , например Лаваля, в котором продукты сгорания разгоняются и поступают на лопатки крыльчатки 7 , заставляя её вращаться, затем продукты сгорания поступают в канал 4 ротора 3 , который был до этого заполнен свежей порцией воздуха , или топливно-воздушной смесью , при этом продукты сгорания , поступающие в этот канал 4, сжимают воздух или топливно-воздушную смесь в такте сжатия , после которого , при вращении ротора 3 в канале 3 ротора 3 вновь

5 происходит такт рабочего хода. Далее, при вращении ротора 3 , оставшиеся под давлением после такта рабочего хода продукты сгорания расширяются в такте пр одолжения расшире ния продукт ов сгорания , в сопле 12 межлопаточного канала 6 турбины 7 в момент когда этот канал 4 совмещается с патрубком отвода рабочего тела 1 1 ю , например содержащим сопло активного потока 16, выходящее в примыкающий к газораспределительному аппарату 8 эжектор 17, вход 18 которого подключен к системе рабочего тела низкого давления , например воздуха 19, например при этом, вход 18 эжектора 17 соединён с отверстием 9 в газораспределительном аппарате 8,

15 совмещённом по крайней мере с одним каналом 4, соединённым в свою очередь с системой подачи воздуха 19, при этом в соплах 12, образованных лопатками крыльчатки 7 этого канала 4 срабатывается перепад давлений и возникает реактивная сила заставляющая ротор 3 вращаться. Выход 20 эжектора 17 может быть соединён с соплом

20 реактивного двигателя 23 , например через форсажную камеру 32 , где может сжигаться дополнительная порция топлива , увеличивая мощность двигателя и, например через дополнительный эжектор (на чертежах не показаны). продукты сгорания могут поступать в сопло реактивного двигателя 23 Выход 20 эжектора 17 может быть соединён ,

25 по крайней мере с одной дополнительной ступенью расширения рабочего тела 21 , при этом воздух , поступающий в эжектор 17 , например через каналы 4 ротора 3 , соединённые с его входом 18 нагревается от стенок канала 4 ротора 3, далее воздух обдувает направляющий аппарат 15 , охлаждая его стенки и поступает к соплу зо активного потока 16 , после которого импульсный поток высокого давления продуктов сгорания смешивается с потоком воздуха низкого давления из входа 18 в эжектор 17, при этом давление и температура потоков рабочего тела выравниваются и , полученная в эжекторе 17 смесь поступает к соплам 12 дополнительной ступени расширения

5 рабочего тела 21 , где смесь продуктов сгорания и воздуха из эжектора 17 вновь разгоняется и поступает на лопатки 6 крыльчатки 7 , заставляя вращаться ротор 3. Поступившая из эжектора 17 смесь охлаждает стенки каналов 4, дополнительно при этом нагревается, а энергия её увеличивается и благодаря реакции струи , выходящей через сопла 12 , ю образованные лопатками крыльчатки 7заставляет вращаться ротор 3 и далее поступает в патрубок отвода рабочего тела 11 , соединённый, например с выхлопным патрубком ( на чертежах не показан). Вслед за патрубком отвода рабочего тела 1 1 , по ходу вращения ротора 3 может также следовать патрубок отвода рабочего тела 1 1 ,

15 соединённый например с дополнительной ступенью расширения рабочего тела 21 , например посредством эжектора 17 , при этом в этом патрубке 1 1 будет срабатываться остаточное давление , находящихся в канале 4 ротора 3 продуктов сгорания. В контуре отвода рабочего тела , например в выхлопном контуре продуктов сгорания,

20 может быть установлен теплообменник в виде , например парогенератора ( на чертежах не показан) , из которого , например водяной пар, поступает в дополнительную расширительную машину. Также пар может поступать, по крайней мере в одну ступень расширения охладителя ( на чертежах не показана) , в этом случае

25 пар разгоняется в сопле 12 , образованном в окне и в патрубке подвода рабочего тела -охладителя 10 и поступает на лопатки крыльчатки 7 заставляя вращаться ротор 3 , при этом пар дополнительно нагревается от стенок канала 4 ротора 3 и поступает через сопла 12 , образованные лопатками крыльчатки 7, заставляя зо вращаться ротор 3, в патрубок отвода рабочего тела 10 - охладителя . Затем пар .например конденсируется в конденсаторе ( на чертежах не показан) , а образованный конденсат , посредством насоса вновь подаётся в парогенератор ( на чертежах не показан).

Каналы ротора могут быть выполнены загнутыми (Фиг. 2) В таком случае воздух в каналы 4 ротора 3 поступает посредством патрубков подачи рабочего тела низкого давления 33 . сопла 12 которых при достаточном перепаде давления могут разгонять поступающий в них воздух , при этом воздух дополнительно действует на крыльчатку 7, заставляя вращаться ротор 3 , при этом одна часть загнутого канала 4 совмещается с окном 9 в газораспределительном аппарате 8 соединённом, например также с входом 18 в эжектор 17 , благодаря чему давление в канале 4 падает, поэтому в другую часть канала поступает воздух из патрубка подвода рабочего тела низкого давления 33 , например из атмосферы. Далее, при вращении ротора 3, загнутый канал, заполненный воздухом, совмещается с патрубком подвода рабочего тела 10 и в канале 4 происходит такт сжатия, находящегося в нём воздуха, благодаря давлению продуктов сгорания , поступающих посредством направляющего аппарата 15 из патрубка отвода рабочего тела 1 1 , в процессе их расширения в такте рабочего хода. Подача топлива происходит, например посредством топливной форсунки 27 , выполненной в газораспределительном аппарате 8 в месте перекрытия канала 4 ротора 3 газораспределительным аппаратом 8 , после завершения а канале 4 ротора 3 такта сжатия . При пуске двигателя воспламенение топливной смеси вызывается, выполненной рядом с топливной форсункой 27 свечёй зажигания 28.

В двигателе может быть образовано устройство волнового сжатия рабочего тела 31 . При этом, в распределителе 25 выполнены отверстия соединённые с системой подачи воздуха низкого давления 19 , через которые в каналы 3 ротора 4 подается воздух в конце такта расширения в каналах 4 рабочего тела, или охладителя . Затем, при вращении ротора 3, канал 4 совмещается с воздуховодом системы подачи воздуха высокого давления 29 в распределителе 25 и с окном 9 в газораспределительном аппарате 8, соединённом с патрубком подвода рабочего тела 10 , или охладителя , при этом находящийся в канале 4 воздух сжимается и поступает посредством распределителя 25 в воздуховод системы подачи воздуха высокого давления 29 и далее, сжатый воздух поступает, например в каналы 4 ротора 3 в момент, предшествующий такту сжатия.

Дополнительная лопасть 14 , выполненная в патрубке отвода рабочего тела 1 1 служит для упорядочения потока расширяющегося рабочего тела и создания больших перепадов давления в межлопаточном канале 6 турбины 7.

В случае, когда в корпусе 1 выполнены два ротораЗ , например соосно, ( на чертежах не показано), например с возможностью разнонаправленного вращения, то продукты сгорания, поступающие в направляющий аппарат 15 одного ротора 3 , могут поступать в направляющий аппарат 15 другого ротора 3 ( на чертежах не показаны) , при этом потери энергии, вызванные поворотом потока в направляющем аппарате уменьшаются. По такому же принципу могут быть соединены патрубки отвода рабочего тела 1 1 с патрубками подвода рабочего тела 10 выполненные в дополнительных ступенях расширения рабочего тела 21 обоих роторов ( на чертежах не показано.

Для увеличения КПД двигателя, образованные в эжекторе 21 и в газораспределительном аппарате 8 сопла 16 и 12 могут быть с возможностью регулирования их проходных сечений.

К ротору 3 , с целью упрощения конструкции могут примыкать лопатки компрессора 30 , для увеличения давления , поступающего в каналы 4 ротора 3 воздуха , а также могут примыкать лопатки турбины 22 представляющей собой дополнительное устройство расширения рабочего тела (на чертежах не показано).

В турбовентиляторных воздушно-реактивных двигателях , (Фиг. 6) ротор 3 может напрямую , либо с небольшой передачей , вращать крупные вентиляторы , что увеличивает КПД таких двигателей Применение данного изобретения позволит создавать эффективные автомобильные, авиационные и другие двигатели и энергетические агрегаты, а также детандеры, например для холодильной техники , обладающий высоким КПД, надежные и компактные, с высокой удельной мощностью.