DE1776010A1 - Process for conveying liquid fuels for gas generators or rocket combustion chambers, and conveying system for carrying out the process - Google Patents
Process for conveying liquid fuels for gas generators or rocket combustion chambers, and conveying system for carrying out the processInfo
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Description
Verfahren zum Fördern von flüssigen Treibstoffen für Gaserzeuger bzw. Raketenbrennkammern, und Fördersystem zur Durchführung des VerfahrensMethod for conveying liquid fuels for gas generators or rocket combustion chambers, and conveying system to carry out the procedure
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fördern von flüssigen monergolen Treibstoffen oder von solchen und gleichzeitig von flüssigen nichtmonergolen Treibstoffen für Gaserzeuger bzw. Raketenbrennkammern, und Fördersystem zur Durchführung des Verfahrens, mit katalytischer Aufspaltung der monergolen Treibstoffe in Zerfallgase.The invention relates to a method for conveying liquid monergolen fuels or such and at the same time from liquid non-monergolic fuels for gas generators or rocket combustion chambers, and conveyor system for carrying out the process, with catalytic splitting of the monergolen fuels in decay gases.
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Flüssigkeitsraketentriebwerke sind in Konstruktion Fertigung aufwendig und teuer. Einen betr&chtllcben teil an den Herstellungskosten erfordert «tau system, d.h. die Treibstoff lagerung innerhalb ties körpers, die Treibstof förderung zur Brennlrw—or und Treibstoffeinbringung in dieselbe· Die flUeeigen Teelbstof fe werden in Behältern gelagert und entweder «&& Jfey&e von Druckgas unmittelbar bzw. unter Zwischenschaltung yon Verdrängerkolben mittelbar oder durch Zexvferli^eeäypuipwa über das Einspritz system in die Brennkaamer ein@ef8*«tert... Die Förderungspraktiken mit Druckgas erfordeana j&oAit nmr umfangreiche Armaturen, sondern auch starkwand^e» HiibtUler und Leitungen, was zu funktionsmäßig aufwendigen tmd hinfälligen und vor allen Dingen zu baulich echweren führt. Auch die Treibstofförderung mit bereitet ebenfalls in vieler Hineieht wegen, weil die Pumpen, um an Baugewloht au Höchstleistung ausgelegt sind und zudem durch dl« Qhmid.actae Aggressivität der Treibstoffe auch technoloeisflh bo«jh sprucht sind. In dieser Hinsicht epielen üaiml mufti M* äußerst schwierig zu gestaltenden Pump*nl$««*!U89!«n ü«ßii -Kühlung -bzw. Schutz vor Reaktionsgasen «fcoe Ferner ergeben sich für den Raketenproaeß durch Regel im Nebenstroa laufenden Pu«i»nantrletieturbl stungsverluste in For« der in ύ»η Turbinenabgaseia nochLiquid rocket engines are complex and expensive to manufacture. A considerable part of the production costs is required by the thaw system, ie the fuel storage within the deep body, the fuel delivery to the fuel burner and the fuel being fed into the same Interposition of displacement piston indirectly or by Zexvferli ^ eeäypuipwa via the injection system in the combustion chamber ... obsolete and, above all, leads to structurally difficult structures. The fuel supply also prepares for many reasons, because the pumps are designed to be built for maximum performance and, in addition, because of the aggressiveness of the fuels, they are also technoloeisflh bo «jh. In this respect üaiml mufti M * play extremely difficult to design pumps * nl $ "" *! U89! Protection against reaction gases "fcoe Furthermore, there are still losses in turbine exhaust gases in the form of turbine exhaust gases due to the rule in the bypass flow
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haltenen unvermeidlichen Restenergien. Außerdem verursachen die mit hohen Drehzahlen laufenden Zentrifugalpumpen bei Pluglageregelungen relativ hohe Kreiselmomente, die nicht unberücksichtigt bleiben dürfen. Bei Raketentriebwerken mit Pumpenförderung, die zum Abschalten und Wiederzünden bestimmt sind, für Raumflugkörper, gestaltet sich die exakte Festlegung der Betriebspunkte (Anfahrpunkt und Betriebsende) durch die Trägheit der rotierenden Massen der Pumpen äußerst schwierig. ^hold inevitable residual energies. Also cause the centrifugal pumps running at high speeds with plug position controls have relatively high gyroscopic torques, which must not be disregarded. For rocket engines with pump delivery, which are used to switch off and Re-ignition are intended for spacecraft, the exact definition of the operating points (approach point and end of operation) extremely difficult due to the inertia of the rotating masses of the pumps. ^
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Konzeptionen zu vermeiden und ein Verfahren zum Fördern flüssiger monergoler oder solcher und gleichzeitig flüssiger nichtmonergoler Treibstoffe sowie ein Fördersystem zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das konstruktiv und herstellungstechnisch einfach und billig sowie betriebssicher ist und gewichtsmäfiig niedrig liegt.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the known concepts and a method for conveying liquid monergol or such and at the same time liquid non-monergol propellants as well as a conveying system to carry out the process to create that is structurally and technically simple and inexpensive as well as is operationally safe and has a low weight.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den oder die monergolen Treibstoffe und - sofern in Verwendung - auch den oder die nichtmonergolen Treibstoffe durch mit Zerfallgasen betriebene Strahlpumpen zu fördern und den Druckabfall zwischen dem Katalysatoreingang und dem Katalysatorausgang durch zusätzlichen, auf den oder die monergolen Treibstoffe einwirkenden Förderdruck oderTo solve this problem, it is proposed according to the invention, the monergolen fuel or fuels and - if in use - also the non-monergolic fuel (s) through jet pumps operated with decomposition gases promote and the pressure drop between the catalyst inlet and the catalyst outlet by additional, on the or the monergolen fuels acting delivery pressure or
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durch zusätzliche Energiezufuhr für die Zerfallgase auszugleichen» welche die Strahlpumpe bzw· Strahlpumpen zur Förderung des oder der monergolen Treibstoffe beaufschlagen.to compensate by additional energy supply for the decomposition gases »which the jet pump or jet pumps for Promote promotion of the monergolen fuels.
In Ausführung der Erfindung ist bei nur mit monergolen Treibstoffen betriebenen Gaserzeugern zur Anordnung der den oder die monergolen Treibstoffe fördernden Strahlpumpen mindestens eine mit Zerfallgaeen beschickte Nebenstromleitung vorgesehen, die nach dem Katalysator am Oasgenerator angeschlossen und zur Eingangsseite des Oasgenerators geführt ist.In the execution of the invention is only with monergolen Propellants operated gas generators for the arrangement of the jet pumps conveying the monergolic propellants (s) at least one bypass line charged with decomposition gases is provided, which is connected to the gas generator after the catalytic converter and to the inlet side of the gas generator is led.
In Weiterverfolgung der Erfindung werden bei mit aus monergolen Treibstoffen katalytisch gewonnenen Zerfallgasen und nichtmonergolen Treibstoffen gespeisten Brennkammern die Strahlpumpe bzw. Strahlpumpen zum Fördern des oder der nichtmonergolen Treibstoffe vom Zerfallgashauptstrom betrieben. Hierbei besteht die Möglichkeit, den Zerfallgashauptstrom, je nach Anzahl der Förderstrahlpumpen bzw. der nichtmonergolen Treibstoffarten, in mehrere Parallelströme aufzuteilen oder aber die einzelnen Strahlpumpen in Serie zu schalten.In a further pursuit of the invention, decomposition gases obtained catalytically from monergolenic fuels are used and combustion chambers fed with non-monergolic fuels, the jet pump or jet pumps for conveying the or the non-monergolic fuels powered by the main stream of decomposition gas. Here there is the possibility of the main stream of decomposition gas, depending on the number of delivery jet pumps or the non-monergolic fuel types, in several parallel streams or to connect the individual jet pumps in series.
Das gleiche gilt für die im Nebenstrom installierten Strahlpumpen zur Förderung der monergolen Treibstoffe. Auch hler-The same applies to the jet pumps installed in the bypass flow for pumping monergolic fuels. Also
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bei kann der Nebenstrom in mehrere parallele Zweige mit je einer Strahlpumpe zur Förderung jeweils einer monergolen Treibstoffart aufgeteilt sein, oder aber die einzelnen Strahlpumpen können im Nebenstrom in Reihe hintereinander liegen.in the case of the secondary flow can be divided into several parallel branches, each with a jet pump for pumping one monergolen each The fuel type can be divided, or the individual jet pumps can be in the bypass flow in series lie.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann dem oder können den Monergolbehältern zum Ausgleich des Druckverlustes im Katalysator ein oder mehrere Druckgasbehälter A vorgeschaltet sein. In a preferred embodiment of the invention, one or more compressed gas containers A can be connected upstream of the monergol container or containers to compensate for the pressure loss in the catalytic converter.
Durch die Erfindung werden grundsätzlich folgende Vorteile erzielt:The invention basically achieves the following advantages:
Dünnwandige Treibstoffbehälter und Treibstoffleitungen, da die Treibstoffe hauptsächlich durch den Unterdruck der Strahlpumpen gefördert werden und nur der im Katalysator unvermeidlich entstehende verhältnismäßig geringe Druckverlust durch eine zusätzliche, "fremde11 Druckquelle aufgebracht zu werden braucht. Daduroh, dafl dieser geringe Druck- ™ verlust quasi durch die Existenz eines gegenüber dem dünnwandigen großen Treibstoffbehälter verhältnismäßig nur sehr kleinen (erklärlicherweise starkwandigen) Druckgasbehälters kompensiert wird, ergibt sich Insgesamt eine wesentliche Gewichtsverminderung. Die Strahlpumpen reibst sind konstruktiv und herstellungstechnisch sowie mechanisch einfache undThin-walled fuel tanks and fuel lines, since the fuels are mainly conveyed by the negative pressure of the jet pumps and only the relatively low pressure loss that inevitably occurs in the catalytic converter needs to be applied by an additional, "external 11 pressure source the existence of a relatively small (clearly thick-walled) pressurized gas tank compared to the thin-walled large fuel tank is compensated, the overall result is a substantial weight reduction
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billige Aggregate« die durch Ihre Robustheit außerordentlich betriebssicher arbeiten. Das erfindungsgemäfle Fördersystem, bei dem im Zerfallgashauptstrom ebenfalls Strahlpumpen zur Förderung des oder der nichtmonergolen Treibstoffe installiert sind, eignet sich inabesondere für Raketentriebwerke mit sehr großer Leistung, deren Aufbringung aus bekannten Gründen nichtmonergolen Treibstoffen überantwortet werden muß. Sind aber groBe Treibetoffmengen zum Betreiben der Brennkammer erforderlich und werden diese grossen Treibstoffmengen von Strahlpumpen gefördert, so vergrößern sich gleichzeitig auch die Monergplmengen, mit deren Zerfallgasen diese Strahlpumpen betrieben werden· Ba diese auch absolut großen Honergolmengen B&t Hilfe von Druckgas durch den Katalysator gepreßt werden müßten, wären gleichzeitig auch große starkwandige Druckgasbehälter vonnöten, die jedoch gewichtemäßig schwer sind. Aus dies·» Crruode ergibt die Förderung der monergole» als auch der nichtmonergolen Treibstoffe durch Strahlpumpen neben anderen Vorteilen eine insbesondere gewichtsmäßig günstige Konzeption für Raketentriebwerke sehr großer Leistung. Die Umwandlung der Monergole in den Katalysatoren in Zerfallgase stellt eine« wie bereits erwähnt, nur mit geringen Verlusten belastete« versehleißfrele Energiefreisetzung bzw. -erzeugung dar« welche die Strahlpumpen im Verhältnis zwischen dem Ausgangspro4ukt Ifonergol und den zu fördernden Treibstoff en besüeli cn der Hassencheap units «which work extremely reliably due to their robustness. The conveying system according to the invention, in which jet pumps for conveying the non-monergolic propellant or propellants are also installed in the main decomposition gas flow, is particularly suitable for rocket engines with very high performance, their application for known reasons, non-monergolic fuels must be handed over. If, however, large quantities of fuel are required to operate the combustion chamber and if these large quantities of fuel are conveyed by jet pumps, then at the same time the quantities of monomer with whose decomposition gases these jet pumps are operated also increase These absolutely large amounts of honergol would have to be forced through the catalytic converter with the aid of pressurized gas, large thick-walled pressurized gas containers would also be necessary at the same time but are heavy in terms of weight. From this · »Crruode results the promotion of monergole as well as non-monergole fuels by jet pumps, among other advantages in particular, a concept of favorable weight for rocket engines of very high power. The transformation of the monergole in the catalysts in decomposition gases represents a «as already mentioned, “wear-free energy release or generation is burdened with only small losses” which the Jet pumps in the ratio between the starting product Ifonergol and the fuel to be pumped en besüeli cn of the haters
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der beiden Ausgangsprodukte "Monergol und Treibstoff" durch die hohe chemisch-mechanischdynamische "übersetzung1* des Monergols in Zerfallgase im Katalysator zu Hochleistungsfördermaschinen mit hohem Leistungsgewicht werden läßt. Nicht zuletzt spielt auch die im Zusammenhang mit der Erfindung stehende intensive thermische Aufbereitung der Treibstoffe durch übergang der Wärme von den Zerfallgasen auf die Treibstoffe und durch "innere" Wärmeerzeugung durch eine gegebenenfalls hypergole Vorreaktion zwischen den Zer- ^ fallgasen und den Treibstoffen nach den Strahlpumpen für den nachfolgenden Hauptreaktionsprozeß in der eigentlichen Brennkammer eine günstige Rolle, insbesondere Insofern, als sich hierdurch die Brennkammerlänge verkürzt. Ein entscheidender Faktor für die Erfindung liegt in der Verwendung solcher Monergole, deren Zerfallgase nach Betreiben der Strahlpumpen am Brennkanmerprozeß durch Reaktion mit den nichtmonergolen Treibstoffen aktiv teilnehmen und dabei den Qesamtwirkungsgrad des Systems erhöhen bzw. für dessen hohen Gesamtwirkungsgrad insbesondere verantwortlich sind. fof the two starting products "Monergol and fuel" through the high chemical-mechanical-dynamic "translation 1 * of the monergol into decomposition gases in the catalytic converter to high-performance hoisting machines with a high power-to-weight ratio. Last but not least, the intensive thermal processing of the fuels associated with the invention also plays through transition the heat from the decomposition gases to the fuels and through "internal" heat generation through an optionally hypergolic pre-reaction between the decomposition gases and the propellants after the jet pumps for the subsequent main reaction process in the actual combustion chamber a favorable role, especially insofar as the A decisive factor for the invention lies in the use of monergols whose decomposition gases, after the jet pumps have been operated, actively participate in the combustion chamber process by reacting with the non-monergolic fuels and thereby have the overall effect increase the degree of the system or are particularly responsible for its high overall efficiency. f
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, den Strahlpumpen jeweils einen in die Brennkammer oder in die Jeweilige Drallkammer Mündenden Diffusor zur Umwandlung von Strömungsenergie in Druck in Höhe des gewUnsohten Brennkaamerdrucks naohzuschalten·Another feature of the invention is that the jet pumps each one in the combustion chamber or in the respective one Swirl chamber Opening diffuser for converting flow energy into pressure in the amount of the usual combustion chamber pressure to switch on
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Der dem monergolen Treibstoffbehälter vorgeeohaltete Druckgasbehälter kann im Zuge der Kompensierung des Druckverlustes im Katalysator durch Energiezufuhr für die Zerfallgase erfindungsgemäß dadurch ersetzt werden, daß vor der Strahlpumpe zur Förderung des monergolen Treibstoffs in der Nebenstromleitung eine Hilfsbrennkammer vorgesehen ist, der außer katalytisch erzeugten Zerfallgasen ein mit diesen insbesondere hypergol reagierenden Treibstoff in verhältnismäßig geringer Menge zugeführt wird, der in einem Hilfsbehälter gelagert wird, dem ein Druckgasbehälter vorgeschaltet ist. Dadurch, daß die Druckverluste im Katalysator sehr gering sind, ist auch die Energiezufuhr für die Zerfall-The pressurized gas tank kept in front of the monergolen fuel tank can be used to compensate for the pressure loss in the catalyst by supplying energy for the decomposition gases according to the invention are replaced by the fact that in front of the jet pump to promote the monergolen fuel an auxiliary combustion chamber is provided in the bypass line is, in addition to catalytically generated decomposition gases, a fuel that reacts with these, in particular, hypergolically relatively small amount is supplied, which is stored in an auxiliary container, which is preceded by a pressurized gas container is. Because the pressure losses in the catalytic converter are very low, the energy supply for the decomposition
gase gering, so daß nur sehr kleine Mengen von Treibstoff und Druckgas zu dessen Elnförderung in die Hilfsbrennkammer erforderlich sind. Die Energiezufuhr für die Zerfallgase in Form einer gesteigerten Strömungsmenge wird dann in einem vor dem Gasgenerator bzw. Katalysator angeordneten Diffusor in Druckenergie umgewandelt.gases are low, so that only very small amounts of fuel and compressed gas are used to deliver it into the auxiliary combustion chamber required are. The energy supply for the decomposition gases in the form of an increased flow rate is then in one In front of the gas generator or catalytic converter arranged diffuser converted into pressure energy.
Eine andere Möglichkeit, den im Katalysator entstehenden Druckverlust auszugleichen, besteht gemäß der Erfindung darin, vor der Strahlpumpe bzw. den Strahlpumpen zur Förderung des oder der monergolen Treibstoffe in der Nebensferomleitung eine Hilfspumpe zur Erhöhung des Druckes der Zerfallgase auf bzw. etwas über den Katalysatoreingangsdruck (zum Ausgleich derAnother possibility of compensating for the pressure loss occurring in the catalyst is, according to the invention, to in front of the jet pump or the jet pumps to deliver the or the monergolen fuels in the secondary ferome line an auxiliary pump to increase the pressure of the decomposition gases on or something about the catalyst inlet pressure (to compensate for the
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nachfolgenden Strömungsverluste zwischen der Hilfspumpe und dem Katalysatoreingang) vorzusehen. Diese Hilfspumpe Kann von einer Hilfsturbine angetrieben werden, welche von gespeicherten Druckgasen oder in bevorzugter Weise von Brenngasen beaufschlagt wird, die in einer Hilfsbrennkamrner erzeugt werden, die über eine nach der Hilfspumpe an tier ilebenstromleitung angeschlossene Leibung mit Zerfallgasen und gleichzeitig über eine zweite Leitung mit einem ;tiLt diesen reagierenden energiereichen Treibstoff versorgt % wLrd, der in einem Behälter gelagert ist, dem ein Druckgasbehälter vorgeschaltet ist. Dabei wird die Hilfsturbine so ausgelegt, daß deren Abgase noch eine Druckhöhe aufweisen, tue der üach dem Katalysator im Hauptstrom vorherrschenden Druckhöhe entspricht, go daß die Turb.irien:tbga3e in diesen eingeleitet werden können, was sich auf den Gesamtwirkungsgrad günstig auswirkt.subsequent flow losses between the auxiliary pump and the catalytic converter inlet). This auxiliary pump can be driven by an auxiliary turbine, which is acted upon by stored compressed gases or, preferably, by fuel gases that are generated in an auxiliary combustion chamber, which is connected to the auxiliary pump with decay gases via a soffit connected to the auxiliary pump and at the same time via a second line with a ; tiLt supplies% wLrd with this reactive, high-energy fuel, which is stored in a container with a pressurized gas container upstream. The auxiliary turbine is designed so that its exhaust gases still have a pressure level that corresponds to the pressure level prevailing after the catalyst in the main flow, so that the turbines can be introduced into it, which has a favorable effect on the overall efficiency.
Zn der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung Embodiments of the invention are shown in the drawing
dargestellt. Es zeigen: ™shown. It show: ™
!•'ig. 1 ein System zur Förderung monergoier Treibstoffe,! • 'ig. 1 a system of promoting monergoier Fuels,
b'ig. 2 ein System zur Förderung monergoler und nichtmonergoler Treibstoffe undb'ig. 2 a system for promoting monergoler and non-monergic fuels and
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Fig. 3 und 4 Maßnahmen zur Erhöhung des Druckes der in der Nebenstromleitung strömenden Zerfallgase,Fig. 3 and 4 measures to increase the pressure the decomposition gases flowing in the bypass line,
Aus Fig. 1 geht ein mit einem Monergol betriebenes Raketentriebwerk hervor, das im wesentlichen aus einem Behälter 1 für den monergolen Treibstoff, einem Gasgenerator 2 mit einem Katalysator 3> dem eine Schubdüse 4 nachgeschaltet ist, ausFrom Fig. 1 is a rocket engine operated with a Monergol out, which consists essentially of a container 1 for the monergolen fuel, a gas generator 2 with a Catalyst 3> which is followed by a thrust nozzle 4
•einer hinter dem Katalysator 3 am Gasgenerator 2 angeschlos- -• one behind the catalytic converter 3 connected to the gas generator 2 -
senen Nebenstromleitung 5 und aus einer Strahlpumpe 6 besteht, Dem Behälter 1 ist ein Druckgasbehälter 7 vorgeschaltet. Zwischen diesen beiden Behältern 7 und 1 ist ein Reduzierventil 8, das gleichzeitig als Schaltventil ausgeführt ist, vorgesehen. Zum Starten des Triebwerks wird das Ventil 8 geöffnet und monergoler Treibstoff über den Leitungsteil 5a dem Gasgenerator 2 zugeführt und dort durch den Katalysator gedrückt, wobei das Monergol in Zerfallgase aufgespaltet wird.Senen bypass line 5 and consists of a jet pump 6, A pressurized gas container 7 is connected upstream of the container 1. Between these two containers 7 and 1 is a reducing valve 8, which is also designed as a switching valve, is provided. To start the engine, valve 8 open and monergoler fuel via the line part 5a fed to the gas generator 2 and pressed there through the catalyst, the monergol being split into decomposition gases.
Der größte Teil der Zerfallgase strömt der Schubdüse 4 zu., Most of the decomposition gases flow to the exhaust nozzle 4. ,
w während ein geringerer Teil der Zerfallgase durch die nach dem Katalysator J5 am Gasgenerator 2 angeschlossenen N©ben~ stromleitung 5 strömt und die Strahlpumpe 6 betreibt, die weiteren monergolen Treibstoff aus dessen Behälter 1 ansaugt und dem Katalysator 3 zuführt, d,h. während das Betriebes übernimmt die Strahlpumpe 6 in der Hauptsache dit Förderung des monergolen Treibstoffs aus dem Behälter 1 zum Katalysator J. Der zwischen dem Katalysator- w while a smaller part of the decomposition gases flows through the N © ben ~ power line 5 connected to the gas generator 2 after the catalytic converter J5 and operates the jet pump 6, which sucks in further monergolic fuel from its container 1 and feeds it to the catalytic converter 3, i.e. During operation, the jet pump 6 mainly takes over the conveyance of the monergolenic fuel from the container 1 to the catalytic converter J. The
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eingang und dem Katalysatorausgang auftretende Druckverlust wird während des Betriebes des Fördersystems jedoch durch den Druck des im Behälter 7 gespeicherten Druckgases ausgeglichen, das auf den monergolen Treibstoff in dessen Behälter 1 einwirkt.inlet and the catalyst outlet occurring pressure loss is during the operation of the conveyor system balanced by the pressure of the compressed gas stored in the container 7, which is based on the monergolen fuel in whose container 1 acts.
Das gleiche gilt für die Ausführung nach Fig. 2. Hier ist jedoch dem Gasgenerator 2 noch eine Brennkammer (Reaktionskammer) 9 mit Schubdüse 14 nachgeschaltet. In einer Hauptstromleitung 10 für die Zerfallgase ist eine weitere Strahlpumpe 11 zum Fördern eines nichtmonergoien Treibstoffes, der in einem Behälter 12 bevorratet ist, eingebaut. Sind mehrere Behälter, z.B. zwei Behälter 12 und 12a, für verschiedene Treibstoffarten (einem Brennstoff und einem Oxydator) vorgesehen, so kann die Hauptstromleitung 10 in eine weitere, zu ihr parallele Hauptstromleitung 10a aufgeteilt sein, in der ebenfalls eine Strahlpumpe 11a angeordnet ist, die den zweiten, nichtmonergoien Treibstoff aus dem Behälter 12a ansaugt und der Brennkammer 9 getrennt vom erstgenannten nichtmonergoien Treibstoff zuführt. Beide Treibstoff-Zerfallgasgemische werden tangential in die Brennkammer 9 eingebracht, wo sie in an sich bekannter Weise unter Bildung einer Drallströmung mit zentralem Rückströmkern miteinander reagieren.The same applies to the embodiment of Fig. 2. Here is however, the gas generator 2 is followed by a combustion chamber (reaction chamber) 9 with a thrust nozzle 14. In a main power line 10 for the decomposition gases is a further jet pump 11 for pumping a non-monetary fuel, which is stored in a container 12, installed. Are several containers, e.g. two containers 12 and 12a, for different ones Types of fuel (one fuel and one oxidizer) provided, the main flow line 10 can be divided into a further main flow line 10a parallel to it be, in which a jet pump 11a is also arranged, which sucks the second, non-monogranean fuel from the container 12a and the combustion chamber 9 separately from the former supplies non-monarchical fuel. Both fuel / decomposition gas mixtures are introduced tangentially into the combustion chamber 9, where they are formed in a manner known per se react with a swirl flow with a central return flow core.
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Nach Pig. 5 ist In der. Nebenstroralei tung 5 eine Hilfsbrennkamraer Ij5 vorgesehen, die außer mit Zerfallgasen noch mit einem Hilfstreibstoff beschickt wird, der in einem Hilfsbehälter 15 gespeichert ist, dem ein Druckgasbehälter 16 vorgespannt ist. Die Zerfallgase und der Hilfstreibstoff reagieren In der Hilfsbrennkammer 13, so daß eine Energiezufuhr für die Zerfallgase im Nebenstrom in Form einer Gas- bzw. Massevermehrung stattfindet, die in einem vor dem Gasgenerator 2 angeordneten Diffusor 17, um auf den Betriebsdruck zu gelangen, in Druckenergie umgewandelt wird.After Pig. 5 is In the. Nebenstroralei device 5 an auxiliary burning camera Ij5 provided, except with decay gases is still charged with an auxiliary fuel that is in an auxiliary container 15 is stored, which is a pressurized gas container 16 is biased. The decomposition gases and the auxiliary fuel react in the auxiliary combustion chamber 13, see above that an energy supply for the decomposition gases takes place in the bypass flow in the form of a gas or mass increase, the converted into pressure energy in a diffuser 17 arranged in front of the gas generator 2 in order to reach the operating pressure will.
Diffusoren 17 können, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, auch in diesen Beispielen zur Druckerhöhung für die Monergol-Zerfallgasgemische bzw. für die Treibstoff-Zerfallgasgemische vor dem Gaserzeuger 2 bzw. der Brennkammer 9 angeordnet sein.Diffusers 17 can, as can be seen from Figures 1 and 2, also in these examples to increase pressure for the Monergol decomposition gas mixtures or for the fuel decomposition gas mixtures be arranged in front of the gas generator 2 or the combustion chamber 9.
Gemäß Flg. 4 erfolgt die Kompensierung des Druckverlustes im Katalysator 2 durch eine in der Nebenstromleitung 5 angeordnete Hilfspumpe 18, die von einer Hilfsturbine 19 angetrieben wird. Diese wird beaufschlagt von Treibgasen einer Hilfsbrennkammer 20, die sowohl mit Treibstoff aus einem Hilfsbehälter 21, dem ein Druckgasbehälter 22 vorgespannt ist, als auch mit Zerfallgasen gespeist wird, die hinterAccording to Flg. 4 the pressure loss is compensated in the catalytic converter 2 by a arranged in the bypass line 5 Auxiliary pump 18 driven by an auxiliary turbine 19 will. This is acted upon by propellant gases from an auxiliary combustion chamber 20, which both with fuel from a Auxiliary container 21, to which a pressurized gas container 22 is biased, as well as being fed with decomposition gases behind
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der Hilfspurape 18 abgenommen werden. BIe in der Hilf sbrennkamer 20 insbesondere hypergol erzeugten Treibgase werden in der Hilfsturbine 19 nur auf die Bruekhöhe entspannt* die nach dem Katalysator J vorherrscht* so daßthe auxiliary track 18 can be removed. BIe in the auxiliary burner 20 propellant gases generated in particular hypergolically are only expanded in the auxiliary turbine 19 to the Bruekhöhe * which prevails after the catalyst J * so that
ab/
die Turbinengase dem Hauptstrom zugeführt werden können,
wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Systems nicht verschlechtert
wird·away/
the turbine gases can be fed to the main flow, whereby the overall efficiency of the system is not impaired
Die Hilfspunpe 18 und Hilf sturbine 19 stellen verhältnis- - ^ mäßig kleine Aggregate dar* die mit den großen Treibstofff örderpuapen und deren Äntrlebsturbinenj» welche bei den herkömmlichen Treibstoffordersysteiaen die gesamte Förderleistung a*ifbringen nüssen, was auftretende Schwierigkeiten und Probleme anbelangt* nicht verglichen werden können»The auxiliary pump 18 and auxiliary turbine 19 provide ratio - ^ moderately small units represent the ones with the large fuel örderpuapen and their external turbinesj »which at the conventional fuel delivery systems the entire delivery capacity a * I bring you nuts what difficulties you encounter and problems related to * cannot be compared »
Es liegt in Bahnten der Erfindung« daß. die Maßnahmen nach den Figuren 3 und 4 auch im Zusammenhang mit der Ausführung Fig« 2 anwendbar sind· It is part of the invention that. the measures according to FIGS. 3 and 4 can also be used in connection with the embodiment of FIG.
Patentansprüche sPatent claims s
"189838/063*"189838/063 *
Claims (9)
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