DE2459001B2

DE2459001B2 - COMBUSTION CHAMBER, IN PARTICULAR FOR REAR JETS

Info

Publication number: DE2459001B2
Application number: DE19742459001
Authority: DE
Inventors: Helmut 8011 Siegertsbrunn; Lauinger Hanspeter Dipl.-Ing. 8012 Ottobrunn Henkel
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1974-12-13
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1976-09-30
Also published as: DE2459001A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer, insbesondere für Staustrahltriebwerke, mit mindestens einer Einblasdüse, durch die brennstoffreiche Gase mit divergierendem Strahl in die Brennkammer eingefördert werden, in die gleichzeitig eine gasförmige Sauerstoffkomponente, insbesondere Luft einströmt, welche die brennstoffreichen Gase einhüllt und mit diesen insbesondere hypergol reagiert.The invention relates to a combustion chamber, especially for ramjet engines, with at least one injection nozzle, through which fuel-rich gases with divergent jet are fed into the combustion chamber, in which a gaseous Oxygen component, in particular air, flows in, which envelops the fuel-rich gases and with this in particular reacts hypergolically.

Bei austrahltriebwerken wird die mit hohen Fluggeschwindigkeiten aufgefangene Luft im Einlaufdiffusor verzögert und strömt als verdichtete Verbren nungsluft in die Brennkammer ein. In dieser wird der Luft mit Hilfe von Brennstoff Wärme und damit Energie zugeführt, die in der nachfolgenden Schubdüse in Antriebskraft umgewandelt wird. Wie bei allei^ Brennkraftmaschinen wird auch bei Rückstoßtriebwerken ein hoher Wirkungsgrad und zumeist eine große spezifische Leistung angestrebt. Hoher Wirkungsgrad setzt einen nahezu vollständigen Abbrand voraus und große spezifische Leistung bringt eine hohe Brennkammerbelastung mit sich. Das Belastungsvermögen der Brennkammer beeinflußt das Brennkammervolumen, das, um Baugewicht und Baugröße des Antriebsaggregates zu sparen, möglichst klein gehalten wird. Die Voraussetzung zur Erfüllung der angeführten Forderungen bei solchen Rückstoßtriebwerken ist eine schnelle und gleichzeitig intensive Vermischung der einströmenden Luft mit dem eingebrachten Brennstoff, um einerseits die Ausbrandstrecke zu verkürzen und damit das Bauvolumen zu reduzieren und andererseits den Ausbrand zu verbessern und damit den Wirkungsgrad hoch zu halten. Um eine thermische Zerstörung der Brennkammer- und Schubdüsenwand zu vermeiden, ist es erforderlich, innerhalb der Brennkammer eine gewisse »Ruhezone« zu schaffen, in der die Bewegungsgeschwindigkeit des Brennstoff-Luftgemisches unterhalb der Flammenfortschrittsgeschwindigkeit liegt. Mit anderen Worten, es ist notwendig, den heißen Flammenkern, in dem die Verbrennung stattfindet, frei im Brennkammerinnenraum zu stabilisieren und ihm gleichzeitig Sekundärluft zuzuführen, so daß der heiße Raktionskem mit den Wänden nicht in Berührung kommt und die Temperatur der heißen Reaktionsgase auf ein für den Werkstoff der Schubdüse verträglichesWith jet engines, the air captured at high flight speeds is in the inlet diffuser decelerates and flows into the combustion chamber as compressed combustion air. In this the Air is supplied with heat and thus energy with the help of fuel, which in the following thrust nozzle in Driving force is converted. As with all internal combustion engines is also a high level of efficiency and usually a high level of specific efficiency in the case of recoil engines Achievement sought. A high degree of efficiency requires an almost complete burn-up and a large one specific power entails a high combustion chamber load. The load capacity of the combustion chamber influences the combustion chamber volume, the structural weight and size of the drive unit save, is kept as small as possible. The prerequisite for fulfilling the stated requirements at such recoil engines is a rapid and at the same time intensive mixing of the incoming Air with the introduced fuel, on the one hand to shorten the burnout distance and thus the To reduce the construction volume and on the other hand to improve the burnout and thus the efficiency hold up high. In order to avoid thermal destruction of the combustion chamber and thrust nozzle wall, it is necessary to create a certain "quiet zone" within the combustion chamber in which the speed of movement of the fuel-air mixture is below the flame propagation speed is. In other words, it is necessary to use the hot one Flame core, in which the combustion takes place, is free to stabilize in the combustion chamber interior and at the same time to supply secondary air so that the hot Raktionskem does not come into contact with the walls and the temperature of the hot reaction gases to one that is compatible with the material of the exhaust nozzle

Maß gesenkt wird. Zur Stabilisierung des Flammenkerns werden sogenannte Flammenhalter verwendet; zumeist in Form von in der Luftströmung liegenden, ringförmigen, im vorderen Bereich der Brennkammer angeordneten Störkörpern. Diese Flainmenhalter rufen ein Rückströmgebiet hervor oder fördern zumindest die Entstehung eines solchen und erzeugen zur Intensivierung der Durchmischung von Luft und Brennstoff sekundäre Verwirbelungen. Aber auch die mechanischen Flammenhalter bekannter Bauart bereiten Schwierigkeiten insofern, als sie infolge des heißen Rückströmgebietes des Flammenkerns hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind und sie außerdem durch ihre örtliche Fixierung in der Brennkammer mit Rücksicht auf die verschiedenen Einxtrömgeschwindigkei'.en der Verbrennungsluft in die Brennkammer keine optimalen Stabilisierungsverhäitnisse für d^n Flammenkern über den ganzen Geschwindigkeitsbereich gewährleisten. Um diesem Überstand abzuhelfen, hat man bereits bei Prüfständen für Staustrahltriebwerke d*e Flammenhalter in axialer Richtung verstellbar angeordnet. Für Fluggeräte manuell oder automatisch betätigbare Verstelleinrichtungen für Flammenhalter sind jedoch kostruktiv kompliziert und teuer sowie vor allen Dingen störanfällig.Level is lowered. So-called flame holders are used to stabilize the flame core; mostly in the form of ring-shaped ones lying in the air flow in the front area of the combustion chamber arranged disruptive bodies. Call these flainmenholders a backflow area or at least promote the emergence of one and generate intensification secondary turbulence due to the mixing of air and fuel. But also the mechanical ones Flame holders of known type cause difficulties insofar as they are as a result of the hot The return flow area of the flame core are exposed to high thermal loads and they also by their local fixation in the combustion chamber with regard to the various inflow velocities the combustion air in the combustion chamber does not provide optimal stabilization conditions for the flame core Ensure across the entire speed range. To remedy this excess, one has already with test stands for ramjet engines d * e Flame holder arranged adjustable in the axial direction. Can be operated manually or automatically for aircraft Adjusting devices for flame holders are, however, structurally complicated and expensive, and above all Things prone to failure.

Um die Nachteile der mechanischen Flammenhaltereinrichtungen zu vermeiden, ist es ferner bekannt, durch Quereinblasen oder Gegeneinblasen von Luft 'xler durch kreuzweises Einspritzen des Brennstoffes zur einströmenden Luft eine verzögerte Strömung oder eine zentrale Rückströmung zu erzeugen, wodurch eine mechanisch flarnmenhalterlose. strömungsdynamische Flammenstabilisierung erreicht wird. Diese ist aber unter bestimmten Bedingungen nicht immer anwendbar bzw in ihrer Stabilisierungswirkung nicht immer ausreichend.To the disadvantages of the mechanical flame holder devices to avoid, it is also known by cross-blowing or counter-blowing air 'xler a delayed flow or by crosswise injection of the fuel to the inflowing air to generate a central return flow, creating a mechanical flame holder. fluid dynamics Flame stabilization is achieved. However, this is not always applicable under certain conditions or not always sufficient in their stabilizing effect.

Ein Staustrahlraketentriebwerk, bei dem, nachdem sein Starttreibsatz abgebrannt ist, durch einen zweiten Treibsatz brennstoffreiche Gase erzeugt und einer Brennkammer zugeführt werden, in die gleichzeitig über einen ringförmigen Diffusor Luft einströmt, geht z. B. aus der US-PS 29 87 875 hervor. Hierbei sind eine zentrale Ausblasdüse für die brennstoffreichen Gase und ein ringförmiger Flammenhalter am Kopf der Brennkammer vorgesehen.A ramjet rocket engine that, after its starting propellant has burned down, is replaced by a second one Propellant generated fuel-rich gases and fed to a combustion chamber, into which at the same time an annular diffuser air flows in, goes z. B. from US-PS 29 87 875. Here are a central exhaust nozzle for the fuel-rich gases and a ring-shaped flame holder at the top of the Combustion chamber provided.

Ferner sind, wie die DT-OS 2143 012 zeigt, bei Brennkammern für luftatmende Gasturbinentriebwerke Wirbelbrenner mit Flammenhalter bekannt. Die Wirbelbrenner bestehen dabei aus einer Einspritzdüse zum kegelförmigen Ausspritzen von flüssigem Brennstoff, aus einem Kranz von Luftverwirbelungsschaufeln und aus zwei in einem lichten Abstand koaxial ineinanderliegenden Rohren, einem inneren taillierten Rohr und einem nach hinten sich erweiternden Außenrohr, das außen an die Flammenkammerwand anschließt. Beide Rohre werden in Strömungsrichtung von vorn über die Drallschaufeln mit verwirbelter Primärluft beschickt. Die Vermischung des flüssig eingespritzten Brennstoffs mit Luft erfolgt dabei mit der in Strömungsrichtung von vorn einströmenden verwirbelten Primärluft. Die Wirbelbrenner mit den Flammenhaltern sind dabei aerodynamisch so ausgelegt, daß der innerhalb der Flammkammer zurückströmende Teil der über große öffnungen in der Flammkammerwand in den Flammkammerinnenraum einströmenden Sekundärluft nur bis in den hinteren Bereich des Flammenhalters gelangt und dort am weiteren Eindringen durch das aus dem Flammenhalter ausströmende bereits verwirbelteFurthermore, as the DT-OS 2143 012 shows, at Combustion chambers for air-breathing gas turbine engines known vortex burners with flame holders. The vortex burners consist of an injection nozzle for the conical ejection of liquid fuel, from a ring of air turbulence blades and from two coaxially one inside the other at a clear distance Tubes, an inner waisted tube and an outer tube that widens towards the rear, the connects to the outside of the flame chamber wall. Both pipes are in the direction of flow from the front over the Swirl blades charged with swirling primary air. The mixing of the injected liquid fuel with air takes place with the swirled primary air flowing in from the front in the direction of flow. the Vortex burners with the flame holders are aerodynamically designed so that the inside of the Part of the flame chamber flowing back through large openings in the flame chamber wall into the interior of the flame chamber incoming secondary air only reaches the rear of the flame holder and there on further penetration by the already swirled flowing out of the flame holder

Brennstoff-Luftgemisch gehindert wird.Fuel-air mixture is prevented.

Eine ähnliche Ausführung eines Wirbelbrenners für ein luftaimendes Gasturbinentriebwerk zeigt die US-PS 29 82 099, bei der die einen flüssigen Brennstoff in die Flammkammer einspritzende Brennstoffdüse durch ein in Strömungsrichtung hinten und vorn offenes Zerstäuberrohr mit hinter der Düse angebrachten Längsschlitzen umgeben ist, das somit von vorn nach hinten mit Luft durchströmt wird.A similar design of a vortex burner for an air-flushing gas turbine engine is shown in US Pat 29 82 099, in which the fuel nozzle injecting a liquid fuel into the flame chamber passes through a Atomizer tube open at the back and front in the direction of flow with longitudinal slots behind the nozzle is surrounded, which is thus flowed through from front to back with air.

Ferner offenbart die US-PS 30 02 351 ein Staustrahlrohr mit einer im Stahlrohr koaxial angeordneten luftumströmten Flammkammer, durch deren vordere öffnung Luft einströmt und Brennstoff flüssig eingespritzt wird. Das hintere offene Ende der Flammkammer ist mit einem Wulst versehen, der eine radiale Verengung der Flammkammermündung bildet.Furthermore, US-PS 30 02 351 discloses a ram jet pipe with a coaxially arranged in the steel pipe Flame chamber surrounded by air, through the front opening of which air flows in and fuel is injected in liquid form will. The rear open end of the flame chamber is provided with a bead which is radial Narrowing of the flame chamber mouth forms.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkammer, insbesondere für Staustrahltriebwerke, der eingangs genannten Art so zu gestalten bzw. hierfür eine Einrichtung zu schaffen, die über einen breiten Leistungsbereich ein spontanes Zünden zumindest eines Teiles des Brennstoff-Luftgemisches bzw. ein sicheres Durchzünden der Brennkammer gewährleistet; die ferner bei guter Flammenstabilisierung eine schnelle und intensive Durchmischung der Luft mit den brennstoffreichen Gasen garantiert sowie gleichzeitig eine wirksame thermische Aufbereitung dieses Gemisches nach sich zieht.It is the object of the invention to provide a combustion chamber, in particular for ramjet engines, of the initially called type to design or to create a facility for this that has a broad Power range spontaneous ignition of at least part of the fuel-air mixture or a safe Ignition of the combustion chamber guaranteed; which is also fast with good flame stabilization and intensive mixing of the air with the fuel-rich gases guaranteed and at the same time an effective thermal treatment of this mixture entails.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Einblasdüse bzw. -düsen für die brennstoffreichen Gase in eine — in Hauptströmungsrichtung betrachtet — nur nach hinten offene Hilfskammer mündet bzw. münden, welche für die sie umströmende Luft als Störkörper und für eine Teilmenge der brennstoffreichen Gase sowie eine Luftteilmenge als primärer Misch- und Reaktionsraum dient.This object is achieved according to the invention in that the injection nozzle or nozzles for the fuel-rich gases into an auxiliary chamber that is only open to the rear when viewed in the main flow direction opens or open, which for the air flowing around them as a disruptive body and for a Subset of the fuel-rich gases and a subset of air as the primary mixing and reaction space serves.

Durch die Erfindung werden folgende generellen vorteilhaften Wirkungen erzielt: Die Hilfskammer fungiert füi die einströmende Luft als Störkörper und bewirkt, daß sich im räumlichen Bereich dahinter ein Reaktionsgebiet mit Flammenkern stabilisiert, dessen Verzögerung so groß ist, daß seine Bewegungsgeschwindigkeit unterhalb der Flammenfortschrittsgeschwindigkeit liegt. Dabei wird durch die nach hinten offene Hilfskammer der Innenmantel der einlaufenden Luft unmittelbar gezwungen, in den Innenraum der Hilfskammer zu strömen, und zwar unter Mitreißen einer Teilmenge der brennstoffreichen Gase, wobei sich dort beide Teilmengen unter Verwirbelung innig miteinander vermischen. Auf diese Weise bildet sich im Innenraum der Hilfskammer sofort ein zündwilliges Gemisch, das fähig ist, spontan zu zünden. Die Hilfskammer stellt somit auch eine kleine Reaktionskammer dar, von der aus die eigentliche Brennkammer durchgezündet wird.The following general advantageous effects are achieved by the invention: The auxiliary chamber acts as a disruptive body for the inflowing air and causes a spatial area behind it Reaction area stabilized with a flame core, the delay of which is so great that its speed of movement is below the flame propagation speed. This is done by the backwards open auxiliary chamber of the inner jacket of the incoming air immediately forced into the interior of the Auxiliary chamber to flow, with entrainment of a subset of the fuel-rich gases, being Mix the two partial quantities intimately with one another while swirling. In this way, the Inside the auxiliary chamber immediately an ignitable mixture that is able to ignite spontaneously. the The auxiliary chamber thus also represents a small reaction chamber from which the actual combustion chamber is located is ignited.

Der übrige, größere Teil des in einem Hohlkegel aus der Hilfskammer austretenden brennstoffreichen Gasstrahles, der dabei das Ende der Hilfskammer tangiert, trifft auf den übrigen Teil der in die eigentliche Brennkammer einströmenden Luft, die durch die außerdem als Stör- bzw. Rückströmkörper fungierende Hilfskammer mit einer radialen Komponente nach innen abgelenkt wird. Durch dieses mehr quergerichtete Aufeinandertreffen der brennstoffreichen Gase und der Luft entsteht ein ringförmiger Wirbelzopf, in dem eine intensive Vermischung der beiden gasförmigen Treibstoffkomponenten und deren Reaktion bis zumThe remaining, larger part of the fuel-rich gas jet emerging from the auxiliary chamber in a hollow cone, which touches the end of the auxiliary chamber meets the remaining part of the actual Air flowing into the combustion chamber, which also acts as a disruptive or backflow body Auxiliary chamber is deflected inward with a radial component. Because of this more transverse direction The meeting of the fuel-rich gases and the air creates a ring-shaped vortex braid in which one intensive mixing of the two gaseous fuel components and their reaction up to

vollständigen Ausbrand stattfindet. Dabei wird — und dies ist eine besondere Funktionskomponente der Gesamterfindung — der in der eigentlichen Brennkammer stattfindende Verbrennungsprozeß dauernd thermisch intensiv unterstützt durch die massive Wärmezufuhr aus der Hilfs(brenn)kammer, und zwar durch die dort laufend erzeugten heißen Reaktionsgase, die von den brennstoffreichen Gasen in Richtung zum Wirbelzopf hin mitgerissen und in diesen miteinbezogen werden. Dadurch wird de·· gesamte Reaktionsablauf wesentlich beschleunigt.complete burnout takes place. Thereby - and this is a special functional component of the Overall invention - the combustion process taking place in the actual combustion chamber is continuously thermal intensively supported by the massive heat supply from the auxiliary (combustion) chamber, namely by the hot reaction gases are continuously generated there, which flow from the fuel-rich gases in the direction of the vortex pigtail be carried away and included in this. This becomes the entire reaction process significantly accelerated.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen und die dadurch erzwungenen Umstände wird die Zündzeit verkürzt und die Zündfähigkeit erhöht, und zwar durch ein örtliches höheres Mischungsverhältnis zwischen brennstoffreichen Gasen und Luftsauerstoff in der Hilfskammer; ferner wird der Ausbrand in der Brennkammer und damit der Wirkungsgrad des Prozesses verbessert, die spezifische Leistung erhöht, damit das Bauvolumen komprimiert und die Ausbrandstrecke verkleinert, was eine Verkürzung der Baulänge mit sich bringt. Versuche haben bestätigt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung über einen großen Leistungsbereich weitgehend unempfindlich i*! gegen Strömungsschwankungen nach Geschwindigkeit und Quantität, daß also die erfindungsgemäße Brennkammer bezüglich aller bereits besprochenen Eigenschaften und Parameter über einen breiten Leistungsbereich optimal und maximal arbeitetDue to the proposed measures and the circumstances forced by them, the ignition time shortened and the ignitability increased, through a local higher mixing ratio between fuel-rich gases and atmospheric oxygen in the auxiliary chamber; furthermore, the burnout in the Combustion chamber and thus the efficiency of the process improved, the specific power increased, thus compressing the structural volume and reducing the burnout distance, which shortens the overall length brings with it. Tests have confirmed that the device according to the invention has a large Power range largely insensitive i *! against Flow fluctuations according to speed and quantity, that is, the combustion chamber according to the invention with regard to all properties and parameters already discussed over a wide range of performance works optimally and maximally

Der äußere Mantelstrom der einlaufenden Luft liegt an der Innenwand der Brennkammer sowie im konvergenten Bereich und noch im Hals der Schubdüse an.The outer sheath flow of the incoming air lies on the inner wall of the combustion chamber and in the convergent area and still in the throat of the nozzle.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Hilfskammer an ihrem hinteren offenen Ende in an sich bekannter Weise mit einem radial nach innen gerichteten Rand zu versehen.In an embodiment of the invention, it is proposed that the auxiliary chamber at its rear open end in on to provide a known manner with a radially inwardly directed edge.

Dieser nach innen abgebogene Rand bewirkt ein sicheres Fangen eines Teiles der brennstoffreichen Gase sowie eine längere Verweilzeit für die Teilmengen der Luft und der brennstoffreichen Gase innerhalb der Hilfskammer und verstärkt die Verwirbelung dieses darin zur Reaktion kommenden Gemisches.This edge, which is bent inwards, ensures that some of the fuel-rich gases are safely trapped as well as a longer residence time for the subsets of air and fuel-rich gases within the Auxiliary chamber and intensifies the swirling of this mixture coming into reaction in it.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einblasdüse bzw. sind die Einblasdüsen in ihrem in Hauptströmungsrichtung hinteren Endbereich in an sich bekannter Weise mit mehreren Schlitzen versehen.In a further embodiment of the invention, the injection nozzle or the injection nozzles are in their in Main flow direction, the rear end area is provided with a plurality of slits in a manner known per se.

Durch diese Schlitze tritt ein Teil der brennstoffreichen Gase aus, und zwar die Teilmenge, die zur Reaktion in der Hilfs(brenn)kammer bestimmt ist. Dies hat den Vorteil, daß der Teil der brennstoffreichen Gase für die Hilfskammer in seiner Menge exakter dosierbar ist während für die übrige Teilmenge der brennstoffreichen Gase der Austritt aus der Hilfskammer unmittelbar d. h. ungehindert vollzogen werden kann.A part of the fuel-rich gases exits through these slots, namely the subset that is used for the Reaction in the auxiliary (combustion) chamber is determined. this has the advantage that the amount of fuel-rich gases for the auxiliary chamber can be dosed more precisely while for the remaining subset of the fuel-rich gases, the exit from the auxiliary chamber is immediate d. H. can be carried out unhindered.

Die vorerwähnten Schlitze in der Einblasdüse können achsparaliel ausgerichtet sein oder schraubenförmig verlaufen. Auch besteht die Möglichkeit, diese Schlitze in bezug auf ihre Durchströmung tangential zu richten. Dadurch wird einem Teil der brennstoffreichen Gase ein Drall aufgezwungen, der sich in die eigentliche Brennkammer fortsetzt und sich sowohl in der Hilfs(brenn)kammer als auch in der eigentlichen Brennkammer beschleunigend und qualitativ auf den Ablauf des Brennprozesses auswirkt.The aforementioned slots in the injection nozzle can be aligned axially parallel or helical get lost. There is also the possibility of aligning these slots tangentially with respect to their flow. As a result, some of the fuel-rich gases are forced into a swirl, which is then transformed into the actual Combustion chamber continues and is located both in the auxiliary (combustion) chamber and in the actual The combustion chamber has an accelerating and qualitative effect on the combustion process.

Ferner weist erfindungsgemäß die Mündung der Einblasdüse bzw. -düsen zwischen dem vorderen Schlitzende und dem hinteren Schlitzende eine Verengung auf. Dies bewirkt ein dynamischeres Ausströmen des in die Hilfskammer einströmenden Teiles der brennstoffreichen Gase und Einströmen des übrigen Gasanteils mit relativ höherer Geschwindigkeit in die eigentliche Brennkammer.Furthermore, according to the invention, the mouth of the injection nozzle or nozzles between the front End of the slot and the rear end of the slot on a narrowing. This causes a more dynamic outflow that part of the fuel-rich gases flowing into the auxiliary chamber and the other part Gas portion at a relatively higher speed in the actual combustion chamber.

Weiter wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Mündung der Einblasdüse b;tw. -düsen mit eckigem, insbesondere quadratischem Querschnitt auszubilden. Hierdurch wird eine in radialer Richtung weiträumigere Verteilung der brennstoffreichen Gase in der HilfskuiTimer und eigentlichen Brennkammer erzielt.It is also proposed in an embodiment of the invention that the mouth of the injection nozzle b; tw. nozzles with to form angular, in particular square cross-section. This creates one in the radial direction More extensive distribution of the fuel-rich gases in the auxiliary case and actual combustion chamber achieved.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die mit Schlitzen versehene Einblasdüse vorne geschlossen ist. Hierdurch wird ein konzentrierter kegelförmiger Fächer von einzelnen Einblasstrahlen erzielt, der auf die einströmende geschlossene Verbrennungsluft trifft und diese aerodynamisch aufreißt.Another embodiment of the invention is that the injection nozzle provided with slots is closed at the front. This creates a concentrated, conical fan of individual injection jets achieved, which meets the inflowing closed combustion air and aerodynamically tears it open.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispielc gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigenIn the drawing are several exemplary embodiments shown according to the invention. Show it

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Staustrahlraketentriebwerk, 1 shows a longitudinal section through a ramjet rocket engine,

F i g. 2 bis 4 Modifikationen der Einblasdüse und der Hilfskammer undF i g. 2 to 4 modifications of the injection nozzle and the auxiliary chamber and

F i g. 5 eine quadratisch gestaltete Einblasdüse mit tangentialen Einblasschlitzen von vorne gesehen.F i g. 5 with a square shaped injection nozzle tangential injection slots seen from the front.

In Fig 1 ist mit 1 die Einblasdüse für die in einem nicht dargestellten Gasgenerator erzeugten brennstoff reichen Gase bezeichnet. Sie mündet in eine zylindrische Hilfskammer 2. Diese wird umströmt von der einlaufenden Luft L von der ein Teil Li durch Rückströmungseffekt in die Hilfskammer 2 gelangt, wobei sie einen Teil Bi der brennstoffeichen Gase B mitnimmt, sich mit diesem vermischt und reagiert. Die dann erzeugten heißen Verbrennungsgase Gi strömen dann in die eigentliche Brennkammer 3 aus. Die übrige Teilmenge Bl sowohl des brennstoffreichen Gases B und die übnge Teilmenge LZ der Verbrennungsluft L strömen unmittelbar in die Brennkammer 3 ein. Einzelheiten des Verbrennungsprozesses sind bereits in der Beschreibungseinleitung ausführlich erläutert.In Fig. 1, 1 denotes the injection nozzle for the fuel-rich gases generated in a gas generator, not shown. It opens into a cylindrical auxiliary chamber 2. This is flowed around by the incoming air L of which part Li reaches the auxiliary chamber 2 by backflow effect, taking part Bi of the fuel gases B with it, mixing with it and reacting. The hot combustion gases Gi then generated then flow out into the actual combustion chamber 3. The remaining subset Bl both the fuel-rich gas B and the übnge subset LZ of the combustion air L flows directly into the combustion chamber. 3 Details of the combustion process have already been explained in detail in the introduction to the description.

In F1 g. 2 sind ir. der Einblasdüse 1 Einblasschlitze 4 insbesondere für den Teil öl der brennstoffreichen Gase B vorgesehen, der innerhalb der Hilfskammer 2 mit dem Teil LI der Verbrennungsluft L zur Reaktion kommt. Die Hilfskammer 2 weist hier einen radial nach innen gezogenen Rand 2a auf.In F1 g. 2, ir. Of the injection nozzle 1, injection slots 4 are provided, in particular for that part of the oil of the fuel-rich gases B which reacts with the part LI of the combustion air L within the auxiliary chamber 2. The auxiliary chamber 2 here has a radially inwardly drawn edge 2a .

F i g. 3 zeigt eine mit Schützen 4 versehene Einblasdüse 1, die sich zu ihrer Mündung hin verjüngt.F i g. 3 shows an injection nozzle 1 provided with gates 4, which tapers towards its mouth.

In Fig.4 ist das hintere Ende der Einblasdüse 1 geschlossen und die brennstoffreichen Gase B strömen hier nur über Schlitze 4 in die Hilfskammer 2-und Brennkammer 3 aus.In FIG. 4, the rear end of the injection nozzle 1 is closed and the fuel-rich gases B only flow out through slots 4 into the auxiliary chamber 2 and combustion chamber 3.

In F i g. 5 ist die Mündung der Einblasdüse 1 eckig, d. h. quadratisch gestaltet und die Aasblasschlitze 4 sind tangential gerichtetIn Fig. 5, the mouth of the injection nozzle 1 is angular, d. H. designed square and the Aasblasschlitze 4 are directed tangentially

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Combustion chamber, especially for ramjet engines, with at least one injection nozzle through which fuel-rich gases are fed into the combustion chamber with a diverging jet, into which a gaseous oxygen component, in particular air, flows at the same time, which envelops the fuel-rich gases and reacts with them, in particular hypergolic, thereby ge ίο indicates that the injection nozzle (1) or injection nozzles for the fuel-rich gases (B ) opens into an auxiliary chamber (2) that is only open to the rear - viewed in the main flow direction - which is used for the air (i) flowing around it. serves as a disruptive body and for a subset (B1) of the fuel-rich gases (B) and a subset of air (Li) as a primarily mixing and reaction space.

2. Combustion chamber according to claim 1, characterized in that the auxiliary chamber (2) has a radially inwardly directed edge (2a) at its rear open end.

3. Combustion chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the injection nozzle (1) or Inlet nozzles in their rear end region in the main flow direction with one or more Slots (4) is or are provided.

4. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that the slots (4) in the Injection nozzle (1) are aligned axially parallel.

5. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that the slots (4) in the Injection nozzle (1) run helically.

6. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that the slots (*) - in the circumferential direction seen - are directed tangentially in relation to their flow.

7. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the Opening of the injection nozzle (1) or nozzles between the front end of the slot and the rear end The end of the slot has a narrowing.

8. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the Injection nozzle (1) or nozzles has or have an angular, in particular square, mouth.

9. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 8, characterized by such an arrangement of the injection nozzle (1) or injection nozzles with respect to the rear end or the retracted edge (2a) of the auxiliary chamber (2) that the jacket of the Injection cone of the fuel-rich gases (B) at the rear end or at the drawn-in edge (2a) of the mixing chamber (1) is tangent.

10. Combustion chamber according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that in the case of a blow-in cone of the fuel-rich gases (B) fanned out by slots (4), the individual fan jets (oil) generated by these slots (4) are still in front of the rear The end or the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2) flow into the auxiliary chamber (2), while the remaining part (B2) of the fuel-rich gases (B ) passes behind the rear end or the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2) goes directly into the actual combustion chamber (3).

11. Combustion chamber according to one or more of the AnsDriJche 1 to 8, characterized in that the mouth of the injection nozzle provided with slots (4) (1) or nozzles at the front is closed

12. Combustion chamber according to claim 11, characterized in that the slots (4) in the bite nozzle (1) or nozzles closed at the front are arranged and designed so that a subset of the individual fan sirahls of fuel-rich gases (B) are still in front of the rear End or the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2) is fed into the space, while the other, larger subset of the individual fan beams behind the rear end or the drawn-in edge (2a) of the auxiliary chamber (2) past directly into the actual combustion chamber (3) arrives.

13. Combustion chamber according to claim 1 to 12, characterized in that the fuel-rich gases (B) are blown into the auxiliary chamber (2) and combustion chamber (3) at a much higher pressure and at greater speed than the incoming air (Z.).