RU187985U1 - HYPERSONIC AIRCRAFT ENGINE WITH RECTANGULAR AIR-REACTIVE ENGINE - Google Patents
HYPERSONIC AIRCRAFT ENGINE WITH RECTANGULAR AIR-REACTIVE ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU187985U1 RU187985U1 RU2018117601U RU2018117601U RU187985U1 RU 187985 U1 RU187985 U1 RU 187985U1 RU 2018117601 U RU2018117601 U RU 2018117601U RU 2018117601 U RU2018117601 U RU 2018117601U RU 187985 U1 RU187985 U1 RU 187985U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hypersonic aircraft
- combustion chamber
- engine
- ramjet
- working gases
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/46—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions
- B64G1/50—Arrangements or adaptations of devices for control of environment or living conditions for temperature control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Гиперзвуковой летательный аппарат с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, относится к авиационно-космической технике. Изобретение включает в себя гиперзвуковой летательный аппарат, прямоточный воздушно-реактивный двигатель и камеру сгорания, а также источники электропитания и рабочих газов. Электрохимический генератор низкотемпературной плазмы содержит соединенные между собой плазматрон и термохимический реактор, который соединен с камерой сгорания и с источником рабочих газов. Плазматрон в свою очередь соединен с источниками электропитания и рабочих газов.Данное изобретение может быть применено для обеспечения полетов на гиперзвуковой скорости в широком диапазоне чисел Маха М=6-10 за счет расширения диапазона режимов полета и выполнения их оперативной корректировки. Это дает возможность использовать заявляемое изобретение для решения широкого спектра народно-хозяйственных и экологических задач, а именно: геодезические наблюдения, контроль и уничтожение космического мусора и др.A hypersonic aircraft with a ramjet engine refers to aerospace engineering. The invention includes a hypersonic aircraft, a ramjet and a combustion chamber, as well as power sources and working gases. The low temperature plasma electrochemical generator contains a plasmatron and a thermochemical reactor connected to each other, which is connected to a combustion chamber and to a source of working gases. The plasma torch, in turn, is connected to power sources and working gases. This invention can be applied to ensure hypersonic speed flights in a wide range of Mach numbers M = 6-10 by expanding the range of flight modes and performing their operational adjustment. This makes it possible to use the claimed invention to solve a wide range of economic and environmental problems, namely: geodetic observations, monitoring and destruction of space debris, etc.
Description
Изобретение относится к области авиационно-космической техники, а именно к движущимся со сверхзвуковыми или гиперзвуковыми скоростями летательным аппаратам с воздушно-реактивными двигателями.The invention relates to the field of aerospace engineering, and in particular to aircraft with jet engines moving at supersonic or hypersonic speeds.
Известен гиперзвуковой летательный аппарат (US 5452866 B64G 1/50), в выпуклой поверхности носовой части которого имеются отверстия, выполненные в виде микроскопических пор. Эти отверстия расположены соосно с отверстиями входа в камеру сгорания двигателя. Отверстия газодинамически связаны с емкостью с газом. Цель такой инжекции - в защите критической части и переднего участка носовой области летательного аппарата от тепловых потоков. Волновое сопротивление при этом не спадает, и даже может увеличиваться. Воздушный поток уплотняется, сильно нагревается в формирующейся ударной волне и частично перемещается с инжектируемым газом; т.е. при использовании для инжекции горючего газа формируется высокотемпературная топливовоздушная смесь. В результате этого весьма вероятно ее нежелательное воспламенение. Летно-технические характеристики гиперзвукового летательного аппарата (ГЛА) в этом случае не повышаются. Целесообразно для такой инжекции применение негорючих газов, что увеличивает волновое сопротивление.A known hypersonic aircraft (US 5452866 B64G 1/50), in the convex surface of the bow of which there are holes made in the form of microscopic pores. These openings are aligned with the openings to the combustion chamber of the engine. The holes are gasdynamically connected to the gas container. The purpose of this injection is to protect the critical part and the front section of the nose region of the aircraft from heat fluxes. The impedance does not decrease, and can even increase. The air stream is compressed, heats up strongly in the emerging shock wave and partially moves with the injected gas; those. when used for injection of combustible gas, a high-temperature air-fuel mixture is formed. As a result of this, its unwanted ignition is very likely. The flight performance of a hypersonic aircraft (GLA) in this case does not increase. The use of non-combustible gases is suitable for such an injection, which increases the wave resistance.
Известно устройство летательного аппарата (патент RU 2107010, 20.03.1998 МПК В64С 21/02, В64С 23/00, В64С 30/00), содержащее внутри корпуса источник лучевой энергии и источник питания, электрически соединенный с источником лучевой энергии. В лобовой части корпуса летательного аппарата размещено устройство фокусирования потока лучевой энергии, оптически связанное с источником лучевой энергии. Имеется устройство хранения газа, устройство подготовки и подачи его. В лобовой части корпуса летательного аппарата выполнена система сопел. Данное устройство обеспечивает безударное сверхзвуковое движение при одновременном энергетическом выигрыше, высокую скорость и дальность полета. Уровень ударного воздействия на поверхность Земли для широкого спектра сверхзвуковых летательных аппаратов различных типов и назначений снижен. Однако тактико-технические характеристики известного летательного аппарата недостаточно высоки.A device of the aircraft is known (patent RU 2107010, 03/20/1998 IPC В64С 21/02, В64С 23/00, В64С 30/00), containing inside the body a radiation energy source and a power source electrically connected to the radiation energy source. A device for focusing the radiation energy flux optically coupled to the radiation energy source is located in the frontal part of the aircraft body. There is a gas storage device, a device for preparing and supplying it. In the frontal part of the aircraft body, a nozzle system is made. This device provides shockless supersonic motion with simultaneous energy gain, high speed and range. The level of impact on the Earth's surface for a wide range of supersonic aircraft of various types and purposes is reduced. However, the performance characteristics of the known aircraft are not high enough.
Известен гиперзвуковой летательный аппарат с прямоточным воздушно-реактивным двигателем (RU 2604975 20.04.2015 МПК F02K 7/10). Данное техническое решение по максимальному количеству сходных существенных признаков и по достигаемому результату при его использовании принимается за прототип. В передней части известного устройства сформировано углубление (емкость), объем которого заполняется горючим газом через отверстия, расположенные по поверхности углубления. В этом объеме формируется изобарическая область. На ее плоской границе с воздухом происходит формирование топливовоздушной смеси, которая поступает в камеру сгорания (КС) прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) и зажигается в зоне стабилизации горения. Однако на создание тяги, компенсирующей силу аэродинамического сопротивления, уходит много горючего газа, а большая величина аэродинамического сопротивления вызывает излишний нагрев гиперзвукового летательного аппарата и отрицательно влияет на диапазон режимов полета.Known hypersonic aircraft with ramjet engine (RU 2604975 04/20/2015 IPC F02K 7/10). This technical solution for the maximum number of similar essential features and for the achieved result when using it is taken as a prototype. In the front part of the known device, a recess (capacity) is formed, the volume of which is filled with combustible gas through openings located on the surface of the recess. An isobaric region is formed in this volume. On its flat border with air, a fuel-air mixture is formed, which enters the combustion chamber (CS) of the ramjet and is ignited in the combustion stabilization zone. However, to create a thrust that compensates for the aerodynamic drag force, a lot of combustible gas is consumed, and a large aerodynamic drag causes excessive heating of the hypersonic aircraft and negatively affects the range of flight modes.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение и технический результат, который может быть получен при его осуществлении, позволяет расширить диапазон гиперзвуковых режимов полета гиперзвукового летательного аппарата и осуществлять их оперативную корректировку при изменении внешних условий полета или полетного задания. Это обеспечивается повышением эффективности работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя за счет организации устойчивого воспламенения и стабильного горения топлива при повышении полноты его сгорания.The problem to which the invention is directed and the technical result that can be obtained by its implementation, allows to expand the range of hypersonic flight modes of a hypersonic aircraft and to carry out their operational correction when changing external flight conditions or flight mission. This is achieved by increasing the efficiency of the ramjet engine due to the organization of stable ignition and stable combustion of fuel while increasing the completeness of its combustion.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где на фигуре изображена схема гиперзвукового летательного аппарата ГЛА с прямоточным воздушно-реактивным двигателем ПВРД.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing, where the figure shows a diagram of a hypersonic aircraft GLA with ramjet ramjet engine.
1 - ГЛА;1 - GLA;
2 - ПВРД;2 - ramjet;
3 - КС;3 - KS;
4 - источник электропитания плазмотрона;4 - power source plasmatron;
5 - источник рабочего газа плазмотрона;5 - source of the working gas of the plasma torch;
6 -источник рабочего газа термохимического реактора ТХР;6 - source of working gas of a thermochemical reactor TXR;
7 - электрохимический генератор низкотемпературной плазмы7 - electrochemical generator of low-temperature plasma
8 - плазмотрон;8 - plasmatron;
9 - термохимический реактор ТХР.9 - thermochemical reactor TXR.
Заявляемое изобретение, как и прототип, содержит гиперзвуковой летательный аппарат ГЛА 1 с прямоточным воздушно-реактивным двигателем ПВРД 2 со сверхзвуковой камерой сгорания КС 3, а также источник электропитания 4 и источники рабочих газов 5 и 6. В отличие от прототипа заявляемое устройство снабжено электрохимическим генератором низкотемпературной плазмы 7, состоящим из связанных между собой плазмотрона 8 и термохимического реактора ТХР 9, соединенного со сверхзвуковой камерой сгорания КС 3. К каналу камеры сгорания КС 3 подключен электрохимический генератор низкотемпературной плазмы 7 для более эффективного воздействия на внутренние процессы в камере сгорания 3. К плазмотрону 8 подключены источник электропитания 4 и источник рабочего газа 5. К термохимическому реактору ТХР 9 подключен источник рабочего газа 6.The claimed invention, as well as the prototype, contains a hypersonic aircraft GLA 1 with
Работа заявляемого изобретения происходит следующим образом. В канал сверхзвуковой камеры сгорания КС 3 двигателя ПВРД 2 вводится плазменная струя из термохимического реактора ТХР 9 генератора низкотемпературной плазмы 7. Ввод плазменной струи в канал КС 3 улучшает качество смешивания топлива с воздухом. Плазма нагревает топливовоздушную смесь и обогащает ее высокореакционными элементами (радикалы, заряженные и возбужденные частицы). Эти элементы необходимы для сокращения времени задержки воспламенения углеводородного топлива в сверхзвуковом потоке воздуха и стабилизации егопоследующего горения в камере сгорания КС 3. Первоначально плазма определенного состава, расхода и температуры формируется в плазмотроне 8, используя рабочий газ из источника 5 и электрическую энергию источника электропитания 4. Перед впрыском плазмы в канал КС 3 она проходит через канал термохимического реактора ТХР 9. Здесь плазма из плазмотрона 8 взаимодействует с рабочим газом ТХР 9 из источника 6. В результате этого взаимодействия образуется дополнительное количество высокореакционных элементов. Применение ТХР 9 в составе электрохимического генератора низкотемпературной плазмы 7 дает возможность экономичного расходования электроэнергии плазмотроном 8. Возможность осуществления полета ГЛА на углеводородном топливе в диапазоне чисел Маха М=6-10 обеспечивается за счет управления процессом горения в КС 3 ПВРД 2 в широком диапазоне до- и сверхзвуковых скоростей воздушного потока в ней.The operation of the claimed invention is as follows. A plasma jet is introduced into the channel of the
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение диапазона режимов полета гиперзвукового летательного аппарата ГЛА с ПВРД и выполнение их оперативной корректировки за счет повышения эффективности работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя ПВРД 2. Достижение заявленного технического результата подтверждается проведенными на предприятии расчетно-экспериментальными исследованиями.The technical result of the claimed invention is to expand the range of flight modes of a hypersonic aircraft GLA with ramjet and performing operational adjustments by improving the efficiency of
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117601U RU187985U1 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | HYPERSONIC AIRCRAFT ENGINE WITH RECTANGULAR AIR-REACTIVE ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117601U RU187985U1 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | HYPERSONIC AIRCRAFT ENGINE WITH RECTANGULAR AIR-REACTIVE ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187985U1 true RU187985U1 (en) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117601U RU187985U1 (en) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | HYPERSONIC AIRCRAFT ENGINE WITH RECTANGULAR AIR-REACTIVE ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187985U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752960C1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-08-11 | Виктор Николаевич Исаков | Combustion chamber with catalytic coating for ramjet engine and method for applying a catalytic coating |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5452866A (en) * | 1992-10-05 | 1995-09-26 | Aerojet General Corporation | Transpiration cooling for a vehicle with low radius leading edge |
RU2172278C2 (en) * | 1999-07-27 | 2001-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем" | Hypersonic flying vehicle |
RU141645U1 (en) * | 2013-11-26 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем" (ОАО "НИПГС") | HYPERSONIC AIRCRAFT |
RU2604975C2 (en) * | 2015-04-20 | 2016-12-20 | Сергей Николаевич Чувашев | Hypersonic aircraft with ramjet with increased flight and technical characteristics |
JP2017180109A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 三菱重工業株式会社 | Scramjet engine and flying object |
-
2018
- 2018-05-11 RU RU2018117601U patent/RU187985U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5452866A (en) * | 1992-10-05 | 1995-09-26 | Aerojet General Corporation | Transpiration cooling for a vehicle with low radius leading edge |
RU2172278C2 (en) * | 1999-07-27 | 2001-08-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем" | Hypersonic flying vehicle |
RU141645U1 (en) * | 2013-11-26 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем" (ОАО "НИПГС") | HYPERSONIC AIRCRAFT |
RU2604975C2 (en) * | 2015-04-20 | 2016-12-20 | Сергей Николаевич Чувашев | Hypersonic aircraft with ramjet with increased flight and technical characteristics |
JP2017180109A (en) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 三菱重工業株式会社 | Scramjet engine and flying object |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752960C1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-08-11 | Виктор Николаевич Исаков | Combustion chamber with catalytic coating for ramjet engine and method for applying a catalytic coating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
O’Briant et al. | Laser ignition for aerospace propulsion | |
Likhanov et al. | Calculation of geometric parameters of diesel fuel ignition flares | |
Choubey et al. | A brief review on the recent advances in scramjet engine | |
RU2609901C2 (en) | Engine with undamped detonation wave and aircraft equipped with such engine | |
CN109084328B (en) | Slip arc discharge enhanced supersonic speed aerosol mixing combustor | |
CN101975122B (en) | Stabilized knocking engine with magnetic fluid energy bypath system | |
CN108443913B (en) | Scramjet engine based on high repetition frequency laser and combustion chamber thereof | |
RU187985U1 (en) | HYPERSONIC AIRCRAFT ENGINE WITH RECTANGULAR AIR-REACTIVE ENGINE | |
CN108612598B (en) | Method for changing combustion mode of bi-mode ramjet engine and engine combustion chamber | |
CN106770898A (en) | Plasma enhancing liquid fuel Flammability limits research device based on opposed firing | |
Sun et al. | Two-dimensional numerical study of two-phase rotating detonation wave with different injections | |
CN203940469U (en) | A kind of afterbunring chamber oil supply device | |
RU2387582C2 (en) | Complex for reactive flight | |
CN109057993B (en) | Plasma spray combustion device with electrode cooling function | |
RU2529935C1 (en) | Hypersonic ramjet engine and concept of combustion | |
US20220341594A1 (en) | Ignition concept and combustion concept for engines and rockets; most effective or directed excitation, ignition and combustion by means of adapted electromagnetic radiation or electromagnetic waves (e.g. radio waves, microwaves, magnetic waves) and catalytic absorbers to increase the energetic efficiency and thrust | |
KR101884532B1 (en) | Scramjet plasma engine and flight vehicle including the same | |
RU2511921C1 (en) | Hypersonic propulsive jet engine, and combustion arrangement method | |
RU2262000C2 (en) | Hypersonic ramjet engine and method of organization of combustion | |
RU2490173C1 (en) | Vtol aircraft | |
RU2604975C2 (en) | Hypersonic aircraft with ramjet with increased flight and technical characteristics | |
Suchomel et al. | Perspectives on cataloging plasma technologies applied to aeronautical sciences | |
Zhang et al. | Scramjet Plasma Ignition and Assisted Combustion Technology Review Check for updates | |
RU2161717C2 (en) | Device to increase efficiency of heat engine | |
RU2562822C2 (en) | Aircraft gas turbine engine and method of its speedup |