DE3037773A1 - Injektionssystem fuer fluessige raketenmotoren - Google Patents
Injektionssystem fuer fluessige raketenmotorenInfo
- Publication number
- DE3037773A1 DE3037773A1 DE19803037773 DE3037773A DE3037773A1 DE 3037773 A1 DE3037773 A1 DE 3037773A1 DE 19803037773 DE19803037773 DE 19803037773 DE 3037773 A DE3037773 A DE 3037773A DE 3037773 A1 DE3037773 A1 DE 3037773A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- injection
- valve
- combustion chamber
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/44—Feeding propellants
- F02K9/56—Control
- F02K9/58—Propellant feed valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
- F02K9/44—Feeding propellants
Description
1Α-3362
78R21
78R21
ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION El Segundo, California, USA
Injektionssystem für flüssige Raketenmotoren
Die Erfindung betrifft Flüssigraketen-Antriebssysteme und insbesondere ein regeneratives Betätigungssystem für die
Injektion von Treibstoff in die Brennkammer eines Raketenmotors.
In der deutschen Patentanmeldung P 30 01 270.5 der Anmelderin ist ein Antriebssystem für Flüssigtreibstoffe beschrieben.
Dabei wird ein Treibstoff einer Treibstoffquelle mit relativ niedrigem Druck in die Brennkammer injiziert,
und zwar unter hohem Druck durch eine regenerative Anordnung, die den Druck der Brennkammer ausnutzt, um den
Injektionsmechanismus zu treiben. Mit vorliegender Erfindung
wird dieser Injektionsmechanismus verbessert. Dabei wird ebenfalls der Brennkammerdruck als Injektionsdruck
genutzt. Erfindungsgemäß wird jedoch eine wesentlich präzisere Steuerung der injizierten Treibstoffmenge ermög-
130030/0730
licht sowie eine wesentlich präzisere Steuerung des Zeitintervalls
,während dessen der Treibstoff injiziert wird. Man erhält auf diese Weise ein Antriebssystem mit einer wesentlich
treibstoffeffizienteren Betriebsweise.
Erfindungsgemäß wird ein regeneratives Treibetoffinjek-
; tionssystem für Raketenmotoren beschrieben, bei dem der Treibstoff in die Brennkammer des Raketenmotors injiziert
wird, und zwar in einer Abfolge von präzise dosierten Mengen. Es wird ein Multi-Impuls-Motor mit zwei Treibstoffen
geschaffen, bei dem der Start eines jeden regenerativen Impulszyklus extern zeitlich festgelegt und gesteuert wird.
Man kann dabei durch Steuerung der Rate und der Anzahl der Injektionszyklen innerhalb einer Reihe ein äußerst genaues
und wiederholbares Raketenbetriebsverhalten erzielen.
Kurz gesagt erreicht man dieses Ziel dadurch, daß man einen zylindrischen Raum in einem Motorblock vorsieht, welcher an
einem Ende geschlossen ist und welcher sich am anderen Ende in die Brennkammer des Raketenmotors öffnet. Ein Kolben
ist in den zylindrischen Raum frei bewegbar. Er bildet in Kombination mit dem verschlossenen Ende des zylindrischen
Raums eine Injektionskammer, in die der Treibstoff unter relativ niedrigem Druck eingespeist wird. Öffnungen in dem
Kolben führen den Treibstoff von der Injektionskammer in die Brennkammer. Ventile im Kolben verschließen diese Öffnungen
normalerweise, so daß der Druck des Treibstoffs in
der Injektionskammer den Kolben zur Brennkammer hin bewegt. Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise in Form eines
pneumatischen Kolbens vorgesehen. Diese Betätigungseinrichtung öffnet die Ventile und führt eine Zwangsbewegung des
Kolbens von der Brennkammer weg herbei. Hierdurch wird der Treibstoff aus der Injektionskammer in die Brennkammer gedrückt,
in der er gezündet wird. Durch den Druckanstieg aufgrund des gezündeten Treibstoffs in der Brennkammer wird
130030/0730
der Kolben von der Brennkammer wegbewegt, so daß der gesamte Treibstoff aus der Injektionskammer durch die öffnungen
getrieben wird. Die Fläche des Kolbens, welche zum Treibstoff in der Injektionskammer hin freiliegt, ist geringer
als die Fläche, welche zur Brennkammer hin freiliegt. Dies führt zu einer Druckvervielfachung,durch die
der Treibstoff durch die öffnungen gedrückt wird. Die Ventile sind normalerweise durch Federeinrichtungen geschlossen.
Sie werden jedoch durch die Betätigungseinrichtung in die öffnungsstellung gebracht.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, welche einen Längsschnitt durch eine bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Injektionssystems darstellt.
Die Figur zeigt einen Längsschnitt einen Raketenmotors 10. Dieser umfaßt einen Hauptmotorblock 12 mit einer zylindrischen Bohrung 14, welche in eine Brennkammer 16 führt. Ein
Kolben 18 ist bewegbar in der zylindrischen Bohrung 14 gelagert,
und die Außenfläche 20 des Kolbens 18 bildet die Endwandung der Brennkammer 16. Ein Kolben- oder Dichtungsring
22 bildet eine Gleitdichtung zwischen dem Kolben und der zylindrischen Bohrung. Der Kolben 18 umfaßt einen hohlen,
zylindrischen oder ringförmigen Bereich 24, welcher sich von der Rückseite des Kolbens nach hinten erstreckt.
Der Bereich 24 ist an seinem hinteren- äußeren Ende mit einem Flanschbauteil 26 verbunden, welches vorzugsweise
aus einem gesonderten Werkstück besteht, um den Zusammenbau zu erleichtern. Das Flanschbauteil 26 ist auf das
hintere, mit Außengewinde versehene Ende des Ringbereichs 24 des Kolbens 18 aufgeschraubt. Eine äußere, zylindrische
Fläche 25 des Flanschbauteils 26 steht in Gleitkontakt und in Führungsbeziehung zu einer zylindrischen Bohrung
28 des Hauptmotorblocks 12, welche koaxial zur zylin-
130030/0730
drischen Bohrung 14 angeordnet ist, jedoch einen größeren
Durchmesser aufweist. Es muß bemerkt werden, daß zur Erleichterung des Zusammenbaus der Hauptmotorblock 12 aus
mehreren, gesondert hergestellten Abschnitten besteht, die mit Bolzen oder dergl. aneinander befestigt werden. Der
Hauptmotorblock 12 umfaßt einen Endabschnitt 30, welcher das Ende der zylindrischen Bohrung 28 verschließt. Der
Endabschnitt 30 umfaßt einen Plunger oder Tauchkolben 32, welcher in den Innenraum innerhalb des hohlen, zylindrischen
oder ringförmigen Bereichs 24 des Kolbens 18 ragt.
Eine äußere, zylindrische Hülse 34 ist verschiebbar auf
der Außenseite des Ringbereichs 24 des Kolbens gelagert, während eine innere, zylindrische Hülse 36 verschiebbar
auf der Innenseite des Ringbereichs 24 des Kolbens gelagert ist. Die äußere, zylindrische Fläche der äußeren Hülse
34 steht in Gleitkontakt mit einer zylindrischen Bohrung 38 des Hauptmotorblocks 12, welche zwischen den Bohrungen
14 und 28 liegt und koaxial zu diesen, jedoch einen Durchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als
der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 14. Die innere, zylindrische Fläche der inneren, zylindrischen Hülse 36
steht in Gleitkontakt mit dem Tauchkolben 32. Ringdichtungen, z.B. mit 40 bezeichnet, sorgen für eine Druckdichtung
an den Grenzflächen zwischen den verschiedenen Gleitflächen der äußeren und inneren Hülsen.
Die äußere Hülse 34 wirkt als Ventil zur Steuerung der
Strömung des Brennstoffs aus einer ringförmigen Brennstoffinjektionskammer
42 in die Brennkammer 16, und zwar durch eine Öffnung 44, welche sich in Form eines engen Kanals
durch den Kolben erstreckt. Die Hülse 34 weist einen sich
nach außen erstreckenden Flanschbereich 46 auf, welcher eine Ringdichtung 48 trägt, die wiederum die Innenfläche
oder rückwärtige Fläche des Kolbens 18 berührt, und zwar in einem radialen Abstand von der Öffnung 44 auf der Außen-
130030/0730
seite derselben. Hierdurch wird die öffnung 44 von der Injektionskammer
42 getrennt. Somit bildet die äußere Hülse 34 ein Ventil, welches durch die .Relativbewegung zwischen
der äußeren Hülse 34 und dem Kolben 18 geöffnet und geschlossen wird. Der Brennstoff gelangt in die Brennstoffinjektionskammer
42 über eine Brennstoffleitung 78.
In ähnlicher Weise läuft die Innenhülse 36 in einen nach
innen gerichteten Flanschbereich 50 aus, welcher einen Dichtungsring 52 trägt, dessen Radius derart gewählt ist,
daß der Dichtungsring 52 radial einwärts von einer Öffnung 54 liegt, welche sich in Form eines engen Kanals durch den
Kolben erstreckt. Somit wirkt die Innenhülse 36 als ein
Ventil zum Öffnen und Schließen der Öffnung 54 durch Relativbewegung
zwischen der Innenhülse 36 und dem Kolben 18. Die Region zwischen der Innenfläche oder hinteren Fläche
des Kolbens und der Stirnfläche des Tauchkolbens 32 bildet eine Injektionskammer 56 für den Oxidierstoff oder das Oxidationsmittel.
Das Oxidationsmittel gelangt in die Injektionskammer 56 über Kanäle 60, die sich durch den Tauchkolben
32 erstrecken.
Die äußere Hülse wird durch eine Gruppe von Druckfedern, deren eine bei 62 gezeigt ist, normalerweise zur Rückseite
des Kolbens 18 hin gedrückt. Die Druckfedern sitzen in je einer Senkbohrung im Flanschbauteil 26 des Kolbens. Die
Druckfedern drücken ein becherförmiges Bauteil 64 gegen das Ende der äußeren Hülse 34 und eines zugeordneten Flanschbauteils
66, so daß diese vom Flanschbauteil 26 weggedrückt werden. Somit wird das durch die Außenhülse 34 gebildete
Ventil in Schließposition gedrückt. Das ringförmige Flanschbauteil
66 ist auf das Ende der äußeren Hülse 34 aufgeschraubt. Die äußere Zylinderfläche 67 des Flanschbauteils
66 steht in Gleitkontakt mit einer inneren, zylindrischen Fläche 68 einer Lippe am Flanschbauteil 26 des Kolbens
130030/0730
Die innere Hülse 36 wird ebenfalls durch eine Gruppe von
Druckfedern, deren eine mit 70 bezeichnet ist, in Schließposition gedrückt. Ein Ende der Federn 70 greift am Kopf
eines Bolzens 72 an. Dieser erstreckt sich durch eine Bohrung in einem Flanschbereich 74, der sich radial vom hinteren
Ende der Innenhülse 36 nach außen erstreckt. Der Bolzen 72 ist in den Flanschbereich 26 des Kolbens 18 eingeschraubt.
In der Zeichnung ist nur eine Feder 62 und nur eine Feder 70 dargestellt. Es muß jedoch betont werden,
daß eine Gruppe solcher Federn vorgesehen sein kann, die in Umfangsrichtung rund um die jeweiligen Flansche mit
gleichem Winkelabstand verteilt sein können.
Der vorstehend beschriebene Raketenmotor arbeitet folgendermaßen. Als Raketentreibstoff dienender Brennstoff wird unter
relativ niedrigem Druck in die Brennstoffinjektionskammer
42 eingespeist, und zwar über die Brennstoffeinlaßleitung 78, welche mit einer nichtgezeigten Flüssigtreibstoff
quelle verbunden ist. Gleichzeitig wird der flüssige Oxidierstoff unter Druck durch die Kanäle 60 in die Oxidierstoff-
Inspektionskammer 56 eingespeist. Unter dem Druck des Brennstoffs und des Oxidierstoffs wird der Kolben gemäß
der Figur nach rechts bewegt. Hierdurch gelangt die Lippe des Flanschbauteils 26 in Anschlag an eine Schulter
80 des Hauptmotorblocks 12. Solange die beiden durch die Hülsen 34 und 36 gebildeten Ventile geschlossen sind, gelangt
weder Brennstoff noch Oxidierstoff in die Brennkammer 16.
Zum Initiieren des Brennvorgangs wird ein inertes Steuergas unter Druck durch einen Kanal 82 in eine Ringkammer
zwischen der Schulter 80 und dem Flanschbauteil 66 eingeführt. Der Druck des Steuergases bewegt die äußere Hülse .
34 nach links (in der Figur), wodurch das Ventil geöffnet wird und der Brennstoff aus der Brennetoffinjektionskam-
130030/0730
mer 42 durch die Öffnung 44 in die Brennkammer 16 entweicht.
Die Bewegung des Flanschbauteils 66 führt auch zu einer zwangsmäßigen Bewegung des Becherbauteils 64 nach
links, und zwar unter Kompression der Federn 62. Gleichzeitig wird eine Mittelstange 88 des BecherbauteiIs gegen den
Flanschbereich 74 der inneren Hülse 36 gedrückt, so daß auch die Innenhülse 36 relativ zum Kolben 18 nach links bewegt
wird. Somit wird auch das Ventil zwischen der Oxidierstoff -Injektionskammer 56 und der Öffnung 54 geöffnet.
Sobald einmal die Ventile voll geöffnet sind, wird auch der Kolben durch den Druck des Steuergases nach links bewegt.
Hierdurch wird der Brennstoff und der Oxidierstoff in die Brennkammer 16 injiziert. Die Flächendifferenz der einzelnen
Ventile sorgt im Öffnungszustand dafür, daß die Ventile
unter dem Druck innerhalb der Injektionskammer in Öffnungsstellung verbleiben, und zwar gegen den Druck der Federn.
Sobald der Brennstoff und der Oxidierstoff in der Brennkammer vermischt werden, findet die Verbrennung des Gemisches
statt, und der Druck in der Brennkammer steigt rasch an. Da die wirksame Fläche der Vorderseite 20 des Kolbens
größer ist als die Fläche auf der Rückseite des Kolbens (Differenzbetrag aufgrund der Querschnittsfläche des Ringbereichs
24), kommt es zu einer Druckverstärkung, welche zu einer Bewegung des Kolbens 18 nach links führt. Hierdurch
wird der Brennstoff und der Oxidierstoff aus der jeweiligen Injektionskammer 42 und 56 in die Brennkammer getrieben.
In den Leitungen zum Brennstoffeinlaßkanal 78 und zum
Oxidierstoffeinlaßkanal 60 sind zur Verhinderung eines Rückstroms des Brennstoffs und des Oxidierstoffs aus den jeweiligen
Injektionskammern zurück Rückschlagventile (nicht gezeigt) vorgesehen. Die Ventile bleiben geöffnet, bis die
Bewegung des Kolbens 20 durch Zusammenwirken mit dem Ende des Tauchkolbens 32 unterbrochen wird. Hierdurch wird die
Injektion des Brennstoffs in die Brennkammer unterbrochen.
130030/0730
Da nun mit dem Verlust der Brennstoffzufuhr der Druck in
der Brennkammer rasch abfällt, führen die Federn 62 und 70 ein Verschließen der Ventile herbei. Nach Unterbrechung
der Steuergaszufuhr unter nach Entlastung der Ringkammer 84 kehrt der Kolben 18 in seine Startposition zurück, und
zwar durch das Einströmen einer neuen Ladung Brennstoff und Oxidierstoff in die jeweilige Injektionskammer 42 bzw.
56. Nunmehr ist der Raketenmotor für einen weiteren Betrieb szyklus bereit.
Man erkennt aus obiger Beschreibung, daß die Menge des in die Brennkammer injizierten Brennstoffs und Oxidierstoffs
äußerst präzise gesteuert werden kann durch das Volumen, welches durch die Bewegung des Kolbens 18 zwischen dessen
beiden Endlagen verdrängt wird. Die federbeaufschlagten Hülsenventile gewährleisten, daß weder der Brennstoff noch
der Oxidierstoff in die Brennkammer eintreten können, während die Injektionskammern 42 und 56 beladen werden. Es
muß bemerkt werden, daß bei Schließposition der Ventile der Druck des Oxidierstoffs und des Brennstoffs in den Injektionskammern
auf die Flanschbereiche 46 und 50 der Hülsen 34 bzw. 36 einwirkt und die Ventile in Schließposition
hält, da der Kolben 18 nicht nach rechts bewegt werden kann, sobald der Flansch 26 einmal die Schulter 80 berührt.
Sobald die Ventile durch das Steuergas geöffnet werden, wirkt der Druck der Strömungsmedien im Gesamteffekt in die
entgegengesetzte Richtung und versucht somit, die Ventile in Offenstellung zu halten, und zwar gegen die Kraft der
Federn 62 und 70. Der Druck in der Injektionskammer steigt während der Verbrennungsperiode rasch an, da der Verbrennungskolben
18 nach links getrieben wird. Der Differentialdruck über die Flanschenden der Hülsenventile 34 und 36
reicht aus, um die Ventile gegen die Kraft der Federn in
der Offenstellung zu halten. Wenn der Druck in der Verbrennungskammer nachläßt und der Kolben das linke Ende
130030/0730
seines Hubes erreicht, so fällt der Druck des Brennstoffs und des Oxidierstoffs wiederum ab, und zwar bis zu dem relativ
niedrigen Druckwert, welcher durch die Quelle des Oxidierstoffs und des Brennstoffs induziert wird. Bei diesem
Druckpegel ist die Federkraft der Federn ausreichend groß, um die Ventile in Schließposition zu bewegen, worauf
dann der Druck des Oxidierstoffs und des Brennstoffs den Kolben 18 in die rechte Position bringt, so daß der Verbrennungszyklus
wiederholt werden kann.
Es muß bemerkt werden, daß nicht nur Gas zur Steuerung und zur Einleitung des Verbrennungszyklus verwendet werden
kann, sondern auch Jede andere mechanische oder hydraulische Einrichtung vorgesehen sein kann, um die Öffnung der
Ventile herbeizuführen, insbesondere kann auch ein elektrisches Solenoid verwendet werden.
130030/0730
Claims (11)
- PatentansprücheRegeneratives Brennstoffinjektionssystem für die Injektion von Treibstoff in die Brennkammer eines Flüssigraketenmotors, gekennzeichnet durcheine Einrichtung (12) mit einem zylindrischen Innenraum, welcher an einem Ende verschlossen ist und sich am anderen Ende in eine Brennkammer (16) Öffnet;einen Kolben (18), welcher in dem zylindrischen Raum bewegbar ist, wobei der Kolben (18) und das verschlossene Ende des Raums eine Injektionskammer (42,56) bilden und wobei ein Teilbereich (24) des Kolbens (18) sich durch eine Öffnung in dem verschlossenen Ende des zylindrischen Raums (14) erstreckt, so daß hierdurch die wirksame Fläche des Kolbens (18), welche der Injektionskammer (42,56) zugewandt ist, relativ zur wirksamen Fläche des Kolbens (18), welche der Brennkammer (16) zugewandt ist, reduziert ist;eine Einrichtung zur Bildung einer öffnung (44,54), die die Injektionskammer (42,56) mit der Brennkammer (16) verbindet;Ventileinrichtungen (34,36) zur Steuerung der Strömung des Str'imungsmediums durch die öffnung (44,54);eine Einrichtung, welche die Ventile (34,36) in Schließposition hält, und zwar ansprechend auf den höheren Druck des Strömungsmediums in der Injektionskammer (42,56) im Vergleich zur Brennkammer (16); undeine Steuereinrichtung (82,84) zur momentanen Öffnung der Ventileinrichtung (34,36) gegen den Druck des Strömungsmediums in der Injektionskammer (42,56) im Sinne einer Freisetzung des Treibstoffs in die Brennkammer (16).
- 2. Injektionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (24) des Kolbens (18), welcher sich durch das geschlossene Ende des zylindrischen Raums (14) erstreckt, die Injektionskammer (42,56) in zwei ge-130030/0730sonderte Kammern (42 bzw.56) unterteilt, wobei die Öffnimg (44 oder 54) eine der Kammern (42 oder 56) mit der Brennkammer (16) verbindet und wobei eine zusätzliche Öffnung (54 bzw.44) vorgesehen ist, welche die andere Kammer (56 bzw.42) mit der Brennkammer (16) verbindet, wobei eine zusätzliche Ventileinrichtung (36 bzw.34) der zusätzlichen Öffnung zugeordnet ist und wobei die Steuereinrichtung (82, 84) die zusätzliche Ventileinrichtung ebenfalls momentan öffnet, so daß das flüssige oder gasförmige Treibmittel durch beide Öffnungen in die Brennkammer entlassen wird.
- 3. Injektionssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (34,36) Federn (62,70) umfaßt, welche die Ventileinrichtung gegen die Wirkung der Steuereinrichtung in Schließposition drücken.
- 4. Injektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein erstes Bauteil umfaßt, welches parallel zur Achse der Bewegung des Kolbens bewegbar gelagert ist, sowie eine Einrichtung zur Verbindung dieses Bauteils mit der Ventileinrichtung zur Öffnung der Ventileinrichtung; wobei das erste Bauteil am Kolben anliegt, wenn es in die Ventilöffnungsposition bewegt wird, wobei ferner eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, welche das erste Bauteil in Angriff mit dem Kolben bewegt, so daß der Kolben zusammen mit dem ersten Bauteil als Einheit weg von der Brennkammer und zur Injektionskammer hin bewegbar ist, so daß das Treibstoffmedium aus der Injektionskammer durch die Öffnungen in die Brennkammer gedrückt wird.
- 5· Injektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein erstes Bauteil umfaßt, welches parallel zur Achse der Bewegung des Kolbens bewegbar gelagert ist; sowie eine Ein-130030/0730richtung zur Verbindung des ersten Bauteils mit der Ventileinrichtung zur öffnung der Ventileinrichtung; wobei das erste Bauteil am Kolben angreift, wenn das Bauteil in die Ventilöffnungsposition .bewegt wird, und wobei eine Antriebseinrichtung das erste Bauteil in Angriff mit dem Kolben bewegt und der Kolben und das Antriebsbauteil als eine Einheit von der Brennkammer weg zur Injektionskammer hin bewegbar sind, so daß der Treibstoff aus der Injektionskammer durch die öffnung in die Brennkammer gedrückt wird, und wobei ein zweites Bauteil vorgesehen ist, welches parallel zur Achse der Bewegung des Kolbens bewegbar gelagert ist, sowie eine Einrichtung zur Verbindung des zweiten Bauteils mit der zusätzlichen Ventileinrichtung zur öffnung der zusätzlichen Ventileinrichtung, und wobei die Antriebseinrichtung das zweite Bauteil in die Ventilöffnungsposition zwingt.
- 6. Injektionssystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durcheinen Injektionszylinder (12), einen im Injektionszylinder bewegbaren Kolben mit einem Durchgang, wobei ein Ende des Zylinders in strömungsmäßiger Verbindung mit der Brennkammer steht und wobei das andere Ende des Injektionszylinders durch eine Stirnwandung verschlossen ist und wobei die Stirnwandung einen zylindrischen Tauchkolben aufweist, der sich in den Injektionszylinder hinein erstreckt, so daß ein Ringraum gebildet ist, welcher den Tauchkolben umgibt, und wobei der Kolben einen rohrförmigen Fortsatz aufweist, welcher sich von einer Seite des Kolbens in den Ringraum erstreckt, und wobei Ventileinrichtungen vorgesehen sind, welche eine zylindrische Hülse umfassen, die konzentrisch zwischen dem rohrförmigen Bauteil des Kolbens und dem Tauchkolben und in Gleitkontakt mit diesen gelagert ist, und wobei die Ventileinrichtung ferner an einem Ende der Hülse einen Flansch aufweist, welcher mit der ei-130030/0730nen Seite des Kolbens zusammenwirkt und den Durchgang durch den Kolben verschließt, und wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, welche Treibstoff in den Raum zwischen dem Kolben und dem Tauchkolben einführt, und wobei eine Steuereinrichtung zur gleichzeitigen Bewegung der Ventilhülse und des Flansches von der einen Seite des Kolbens weg im Sinne einer öffnung des Durchgangs, so daß der Kolben zum Tauchkolben hin bewegt wird und dabei der Treibstoff durch den Durchgang in die Brennkammer gedrückt wird, vorgesehen ist.
- 7. Injektionssystem nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung, welche normalerweise den Flansch der Ventileinrichtung gegen die eine Seite des Kolbens im Sinne einer Verschließung des Durchgangs drückt.
- 8. Injektionssystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein pneumatisches Kolbenbauteil umfaßt, welches an der Hülse angreift und die Hülse vom Kolben wegdrückt, wobei die Bewegung der Hülse relativ zum Kolben durch Angriff an einer Begrenzungseinrichtung begrenzt wird und wobei die Begrenzungseinrichtung das pneumatische Kolbenbauteil dazu veranlaßt, den Kolben zusammen mit der Hülse als Einheit zu bewegen, solange ein Angriff an der Begrenzungseinrichtung vorliegt.
- 9. 'Injektionssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben einen zusätzlichen Durchgang aufweist und daß eine zusätzliche zweite Ventileinrichtung vorgesehen ist mit einer Hülse, welche konzentrisch zum rohrförmigen Bereich des Kolbens und in Gleitbeziehung zu diesem angeordnet ist, wobei die Hülse der zweiten Ventileinrichtung zwischen dem Rohrbereich und dem Injektionszylinder liegt, und wobei die Hülse der zweiten130030/0730Ventileinrichtung einen kleineren Durchmesser hat als der Injektionszylinder und einen Ringraum zwischen der Hülse und dem Insektionszylinder bildet, und wobei die zweite Ventileinrichtung einen Flansch an einem Ende der Hülse aufweist, welcher an der einen Seite des Kolbens anliegt und den zusätzlichen Durchgang durch den Kolben verschließt, und wobei die Steuereinrichtung die Hülse und den Flansch relativ zum Kolben im Sinne einer öffnung der zweiten Ventileinrichtung bewegt.
- 10. Injektionssystem nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch Federeinrichtungen, welche normalerweise den Flansch der zweiten Ventileinrichtung gegen die eine Seite des Kolbens im Sinne einer Verschließung des zusätzlichen Durchgangs bewegen.
- 11. Injektionssystera, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10) mit einem Jnjektionszylinder (14), einen Kolben (18), welcher in dem Injektionszylinder (14) verschiebbar gelagert ist, wobei ein Ende des InJektionsZylinders in strömungsmäßiger Verbindung mit einer Brennkammer (16) steht, und wobei sich ein einstückig mit dem Kolben (18) ausgebildeter, rohrförmiger Bereich (24) von dessen entgegengesetztem Ende weg erstreckt und eine innere und äußere, zylindrische Fläche aufweist, die konzentrisch zum Kolben angeordnet sind, aber einen geringeren Durchmesser haben, und wobei eine erste Ventileinrichtung vorgesehen ist mit einer Hülse, die verschiebbar auf der Außenfläche des Rohrbauteils gelagert ist, und wobei eine zweite Ventileinrichtung vorgesehen ist mit einer Hülse, welche verschiebbar auf der Innenfläche des Rohrbauteils gelagert ist, und wobei der Kolben mindestens zwei Durchgänge aufweist, welche sich zwischen den beiden Enden des Kolbens erstrecken, und wobei das erste Ventil den einen Durchgang öffnet und13 0 0 3 0/0730schließt und wobei das zweite Ventil den anderen Durchgang öffnet und schließt, wenn die jeweilige Ventilhülse axial relativ zum Rohrbauteil bewegt wird, und wobei ferner eine Einrichtung zur Ausbildung einer dichten Endwandung vorgesehen ist, durch welche sich der rohrförmige Bereich des Kolbens und die konzentrischen Hülsen der Ventile aus dem Injektionszylinder heraus erstrecken, und wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, welche Treibstoff in die Zwischenräume zwischen der abgedichteten Endwandung und dem Kolben einspeist im Sinne einer Bewegung des Kolbens in die eine Richtung, und wobei eine Anschlageinrichtung am Kolben vorgesehen ist, an der die Ventilhülsen angreifen, wenn die Hülsen im Sinne einer öffnung der Ventile relativ zum Kolben bewegt werden, und wobei eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, welche die Hülsen in Angriff mit dem Anschlag bringen, und zwar zum Zwecke der öffnung der Ventile und zum Zwecke der Bewegung des Kolbens von dem Ende des InjektionsZylinders weg, während eine strömungsmäßige Verbindung mit der Brennkammer besteht.130030/0 7 30
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/113,432 US4326377A (en) | 1980-01-18 | 1980-01-18 | Injection shut-off valve for regenerative injection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3037773A1 true DE3037773A1 (de) | 1981-07-23 |
DE3037773C2 DE3037773C2 (de) | 1990-07-05 |
Family
ID=22349374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803037773 Granted DE3037773A1 (de) | 1980-01-18 | 1980-10-06 | Injektionssystem fuer fluessige raketenmotoren |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4326377A (de) |
JP (1) | JPS56107934A (de) |
DE (1) | DE3037773A1 (de) |
FR (1) | FR2474101A1 (de) |
GB (1) | GB2067740B (de) |
IT (1) | IT1128690B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8122703B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-02-28 | United Technologies Corporation | Coaxial ignition assembly |
RU2579295C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Жидкостный ракетный двигатель |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4722185A (en) * | 1985-09-09 | 1988-02-02 | Rockwell International Corporation | Double piston rocket engine assembly |
US4726184A (en) * | 1985-09-09 | 1988-02-23 | Rockwell International Corporation | Rocket engine assembly |
US4801092A (en) * | 1986-02-24 | 1989-01-31 | Rockwell International Corporation | Injector assembly for a fluid fueled engine |
US4739613A (en) * | 1986-11-17 | 1988-04-26 | Rockwell International Corporation | Bi-propellant blade valve assembly |
US4707983A (en) * | 1986-11-24 | 1987-11-24 | Rockwell International Corporation | Flexure disc sealed integral bipropellant valve and injector valve assembly |
FR2702008B1 (fr) * | 1993-02-26 | 1995-05-24 | Europ Propulsion | Système d'injection mobile à obturation réactivable. |
US5941062A (en) * | 1995-05-11 | 1999-08-24 | Societe Europeenne De Propulsion | Pulse rocket engine |
FR2734025B1 (fr) * | 1995-05-11 | 1997-08-01 | Europ Propulsion | Moteur fusee a propergol liquide, a impulsions |
US5746445A (en) * | 1996-12-03 | 1998-05-05 | Johnson; Darrin L. | Injection termination feature |
US5719351A (en) * | 1996-12-03 | 1998-02-17 | Morton International, Inc. | Anti-rupture method for liquid propellant gas inflator |
US5768885A (en) * | 1996-12-03 | 1998-06-23 | Autoliv Asp, Inc. | Regenerative piston liquid propellant rocket motor |
US5755091A (en) * | 1996-12-17 | 1998-05-26 | Autoliv Asp, Inc. | Regenerative piston engine for combustion of liquid monopropellant |
US5829784A (en) * | 1997-02-13 | 1998-11-03 | General Dynamics Armament Systems, Inc. | Airbag inflator for vehicle occupant restraint apparatus |
EP1321657A3 (de) * | 2001-12-21 | 2004-03-10 | United Technologies Corporation | Schubkontrolventil mit niedriger Verstärkung |
US7185675B2 (en) * | 2001-12-21 | 2007-03-06 | United Technologies Corporation | Reduced gain thrust control valve |
RU2488712C2 (ru) * | 2011-07-20 | 2013-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Способ организации рабочего процесса в космической двигательной установке на газообразном топливе |
LT6464B (lt) | 2016-10-31 | 2017-10-10 | UAB "Nanoavionika" | Erdvėlaivio variklio kuro purkštuvas-vožtuvas su šilumos valdymo sistema |
CN107023401A (zh) * | 2017-05-28 | 2017-08-08 | 西安成立航空制造有限公司 | 一种航空发动机燃油喷嘴用预燃级副油路活门及其使用方法 |
CN112628015B (zh) * | 2019-12-09 | 2022-07-05 | 陕西天回航天技术有限公司 | 一种气动柱塞自增压单组元脉冲工作姿控发动机 |
CN110925115B (zh) * | 2019-12-09 | 2022-07-05 | 陕西天回航天技术有限公司 | 一种环缸型气动柱塞自增压单组元脉冲工作姿控发动机 |
CN110953088B (zh) * | 2019-12-09 | 2022-04-26 | 陕西天回航天技术有限公司 | 一种自增压双组元脉冲工作火箭发动机 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3001270A1 (de) * | 1979-01-15 | 1980-07-24 | Rockwell International Corp | Raketen-triebwerk |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2410538A (en) * | 1939-11-22 | 1946-11-05 | Walton George William | Prime mover |
US2954670A (en) * | 1953-12-17 | 1960-10-04 | Richard R Helus | Method of propellant stowage, arming and initiation of propellant flow for a liquid fuel propulsion system in a liquid fuel rocket motor |
US2992528A (en) * | 1955-03-28 | 1961-07-18 | Anthony R Ozanich | Liquid propellant gas generator for liquid propellant type rockets |
US2918791A (en) * | 1956-08-20 | 1959-12-29 | Experiment Inc | Differential area piston pumping system |
US3088406A (en) * | 1959-06-22 | 1963-05-07 | Thompson Ramo Wooldridge Inc | Quantized impulse rocket |
US3011312A (en) * | 1959-12-21 | 1961-12-05 | Hydro Space Technology Inc | Propulsion system |
GB968583A (en) * | 1960-01-22 | 1964-09-02 | Automotive Prod Co Ltd | Improvements in and relating to valves for liquid pressure control systems |
US3170605A (en) * | 1963-06-26 | 1965-02-23 | Hugh L Dryden | Ejection unit |
DE1289363B (de) * | 1966-03-25 | 1969-02-13 | Boelkow Gmbh | Treibstoffoerdervorrichtung fuer Fluessigkeitsraketen |
US3680310A (en) * | 1967-05-19 | 1972-08-01 | Us Navy | Starting device for monopropellant gas generator |
FR2135397B1 (de) * | 1971-05-03 | 1973-05-11 | Utilisation Ration Gaz |
-
1980
- 1980-01-18 US US06/113,432 patent/US4326377A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-09-16 FR FR8019933A patent/FR2474101A1/fr active Granted
- 1980-09-30 IT IT49778/80A patent/IT1128690B/it active
- 1980-10-06 DE DE19803037773 patent/DE3037773A1/de active Granted
- 1980-11-10 JP JP15713080A patent/JPS56107934A/ja active Granted
-
1981
- 1981-01-13 GB GB8100884A patent/GB2067740B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3001270A1 (de) * | 1979-01-15 | 1980-07-24 | Rockwell International Corp | Raketen-triebwerk |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8122703B2 (en) | 2006-04-28 | 2012-02-28 | United Technologies Corporation | Coaxial ignition assembly |
RU2579295C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-04-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Жидкостный ракетный двигатель |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3037773C2 (de) | 1990-07-05 |
US4326377A (en) | 1982-04-27 |
FR2474101A1 (fr) | 1981-07-24 |
JPH0364702B2 (de) | 1991-10-08 |
IT1128690B (it) | 1986-06-04 |
FR2474101B1 (de) | 1983-08-26 |
JPS56107934A (en) | 1981-08-27 |
IT8049778A0 (it) | 1980-09-30 |
GB2067740A (en) | 1981-07-30 |
GB2067740B (en) | 1984-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3037773A1 (de) | Injektionssystem fuer fluessige raketenmotoren | |
EP1282766B1 (de) | Freikolbenmotor | |
DE3117551C2 (de) | ||
DE2256198C2 (de) | Freikolben-Brennkraftmaschine | |
EP1654453A1 (de) | Injektor für kraftstoff-einspritzsysteme von brennkraftmaschinen, insbesondere von direkteinspritzenden dieselmotoren | |
WO2003071122A1 (de) | Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen | |
DE1868901U (de) | Federloses druckventil. | |
DE1812911C3 (de) | Schlaggerät | |
EP0011838B1 (de) | Formschliessvorrichtung für eine Spritzgiessmaschine | |
DE19826719A1 (de) | Ventilsteuereinheit für ein Kraftstoffeinspritzventil | |
EP0164334B1 (de) | Hydraulischer Zylinder mit Kraftmultiplikation | |
DE3612502C2 (de) | ||
DE2359038C2 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Schallwellen in einer Flüssigkeit | |
WO1998048151A1 (de) | Hydraulische steuervorrichtung für wenigstens ein hubventil | |
DE3427326C2 (de) | ||
EP1658427A1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen | |
DE3590888C2 (de) | Stossvorrichtung | |
DE3048814C2 (de) | ||
DE2157347A1 (de) | Ventil, insbesondere für hydraulisch betätigbare Kraftfahrzeugbremsanlagen | |
DE2421329B2 (de) | Hydraulischer Verstärker für eine Fahrzeug-Bremsanlage | |
DE2414668C3 (de) | Hydraulischer Arbeitszylinder für die Formschließvorrichtung einer Kunststoff-Spritzgießmaschine | |
DE3704742C2 (de) | ||
DE3023359A1 (de) | Multi-schnellkupplung | |
DE4319891A1 (de) | Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge | |
DE19523420C1 (de) | Hydraulische Formschließvorrichtung für eine Spritzgießmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |