Изобретение относится к двигателестроению, в том числе к авиационным и стационарным двигателям.Предложенное техническое решение (фиг. 1) содержит турбокомпрессор 1, содержащий компрессор 2, камеру сгорания 3 и турбину 4 и выхлопное устройство 5. В передней части турбокомпрессора установлен воздушный винт 6. Газотурбинный двигатель со-держит две электрические машины, при этом на входе в компрессор 2 установлены электродвигатель 7 и электрогенератор 8.
Компрессор 2 содержит статор 9, ротор 10 с валом 11. Кроме того, компрессор 2 содержит направляющие лопатки 12 и рабочие лопатки 13.
Турбина 4 содержит статор 14 и ротор 15 с валом 16, который связан с валом 11 компрессора 2. Кроме того, турбина 4 содержит сопловые аппараты 17 и рабочие лопатки 18 (количество ступеней свободной турбины может быть от одной до нескольких).
Далее находятся опора 19 и выхлопное устройство 5. Электрогенератор 8 находится внутри входного обтекателя 20. Входной обтекатель 20 установлен на входе в компрессор 2 на пустотелых ребрах 21.
Электрогенератор 8 валом 22 соединен с валом 11 компрессора 2. Электродвигатель 7 валом 23 соединен с воздушным винтом 6. Электрогенератор 7 и электродвигатель 8 соединены электрическими связями 24, имеющими переключатель 25 (фиг. 1).

Турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит систему топливоподачи с топливопроводом низкого давления 26, подключенным к входу в топливный насос 27, имеющий привод 28, топливопровод высокого давления 29, вход которого соединен с топливным насосом 27, а выход соединен с кольцевым коллектором 30, кольцевой коллектор 30 соединен с форсунками 31 камеры сгорания 3. Электродвигатель и электрогенератор 8 имеют систему охлаждения, которая содержит (фиг. 1) подводящие трубопроводы 32, клапаны 33 и 34. Другой конец подводящих трубопроводов подсоединен к внутренней полости промежуточной ступени компрессора 2, предпочтительно 2-й или 3-ей, где температура воздуха немного больше, чем на входе в компрессор 2 (на 15…30 0С), но давление воздуха достаточное для прохождения через трубопроводы, клапаны и обеспечения охлаждения.
Электродвигатель 7 (фиг. 2) содержит статор 35 со статорными обмотками 36, и ротор 37 с системой постоянных магнитов 38. Ротор 37 установлен на подшипниках 39.
Электрогенератор 8 содержит статор 40 с обмотками 41 и ротор 42 с системой постоянных магнитов 43. Ротор 42 установлен на подшипниках 44. Электрогенератор 8 размещен внутри входного обтекателя 20, а электродвигатель 7 – перед ним. Размещение электрогенератора 8 внутри входного обтекателя 20 позволяет убрать его из входного воз-душного тракта двигателя, уменьшить аэродинамические потери на его обтекание и тем самым повысить КПД двигателя. Кроме того, непосредственное соединение электрогенератора с валом компрессора позволяет применить электрогенератор значительной мощности, соизмеримой с мощностью компрессора, так как в традиционных компоновках мощность от вала компрессора отбиралась через конический редуктор и вал отбора мощности, установленный перпендикулярно валу компрессора. В этом случае электрогенераторы имели мощность менее 5 % от мощности компрессора и применялись только для энергоснабжения самолета: освещение, питание электроэнергией приводов.
Электродвигатель 7 соединен с электрогенератором 8 электрической связью 24, со-держащей переключатель 25. Кроме того, в электрическую схему входят электронный регулятор 45 и внешний источник энергии 46, подключенные к переключателю 25.
Статорные обмотки 36 электродвигателя 7 заключены в кожух 47, имеющий оребрение 48, а обмотки 43 электрогенератора 8 заключены в кожух 49. К внутренним полостям кожухов 47 и 49 подключена система охлаждения, т. е. подсоединены трубопроводы 32 и трубопроводы сброса воздуха 50 и 51 (фиг. 2).

На фиг. 3 и 4 более подробно показана система охлаждения электрических машин 7 и 8. Кожух 47 электродвигателя 7 содержит оребрение 48 для дополнительного охлаждения входящего потока воздуха, а кожух 49 электрогенератора 8 не содержит оребрение. Внутри кожуха 47 установлен дефлектор 52, имеющий отверстия перфорации 53. Трубопровод 32 подсоединен к внешней полости 54, а трубопровод сброса воздуха 50 – к внутренней полости 55. Аналогично выполнена система охлаждения электрогенератора 8 (фиг. 3 и 4).

При работе турбовинтового газотурбинного двигателя осуществляют его запуск путем подачи электроэнергии на электродвигатель 7 от внешнего источника энергии 46 через переключатель 25 и электронный регулятор 45 на электрогенератор 7, при этом электрогенератор 7 будет работать в режиме электродвигателя. Возможен запуск двигателя подачей электроэнергии на электрогенератор 7, при этом электрогенератор 7 будет работать в режиме электродвигателя.
Потом включают привод 28 топливного насоса 27 и топливный насос 27 подает топливо в камеру сгорания 3, точнее в форсунки 31, где оно воспламеняется при помощи электрозапальника (на фиг. 1 …4 электрозапальник не показан). Ротор 14 турбины 4 раскручивается и электрогенератор 8 вырабатывает электрический ток, который по электрическим связям 24 подается на электродвигатель 7. Электродвигатель 7 в дальнейшем при-водит в действие воздушный винт 6, а внешний источник тока 46 отключается. Воздух, отбираемый из-за промежуточной ступени компрессора 2 по трубопроводам 32 через от-крытые клапаны 33 и 34 подается во внешнюю полость 54, потом через отверстия перфорации 53 подается в виде «душа» на обмотки 36 (фиг. 4) и обмотки 41 (фиг. 2) для их охлаждения. Требования к охлаждению обмоток 36 и 41 электрических машин 7 и 8 чрезвычайно велики из-за их большой мощности и больших токов, проходящих в обмотках. Подогретый воздух по трубопроводам сброса 50 и 51 подается внутрь пустотелых ребер 21 и используется в антиобледенительной системе входа двигателя и далее сбрасывается в воз-душный тракт двигателя.
При останове турбовинтового газотурбинного двигателя все операции осуществляются в обратной последовательности. Так как электродвигатель 7 имеет рабочие обороты в несколько раз меньшие, чем вал 11 компрессора 2, то отпадает необходимость в применении тяжелого и дорогостоящего редуктора, который применяется, например, на двигателе НК 12 МВ.

Применение изобретения позволило:
1. Повысить мощность электрических машин за счет соединения электрогенератора на-прямую с валом компрессора без применения редуктора и вала отбора мощности.
2. Повысить КПД газотурбинного двигателя за счет размещения электрогенератора внутри входного корпуса, что позволило уменьшить загромождение входного тракта двигателя.
3. Улучшить надежность силовой установки за счет отказа от вала, соединяющего компрессор и воздушный винт и размещения обмоток электрических машин внутри кожу-ха, к которому подведена система охлаждения.
4. Обеспечить запуск газотурбинного двигателя и питание электроэнергией очень энергоемких потребителей. Облегчить запуск за счет раскрутки только ротора компрессора, без раскручивания ротора турбины и воздушного винта.
5. Облегчить условия работы винта за счет отсутствия его механической связи с валом компрессора и возможности их взаимного проскальзывания при работе на значительно различающихся частотах вращения.
6. Уменьшить вес и габариты двигателя за счет отсутствия редуктора между валом компрессора и воздушным винтом.
7. Управлять режимом работы воздушного винта, в том числе отключать и реверсировать электронным регулятором.
8. Обеспечить запуск двигателя, используя электрогенератор в режиме электродвигателя.
9. Обеспечить реверсирование воздушного винта и ротора компрессора при посадке само-лета за счет реверсирования электродвигателя и переключения его в режим работы генератора и переключения работы электрогенератора в режим работы электродвигателя с одновременным реверсированием.
10.Обеспечить эффективную работу антиобледенительной системы.