DE3037773A1 - Injektionssystem fuer fluessige raketenmotoren - Google Patents

Injektionssystem fuer fluessige raketenmotoren

Info

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
Application number
DE19803037773
Other languages
English (en)
Other versions
DE3037773C2 (de
Inventor
Vance Wesley Conoga Park Calif. Jaqua
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing North American Inc
Original Assignee
Rockwell International Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rockwell International Corp filed Critical Rockwell International Corp
Publication of DE3037773A1 publication Critical patent/DE3037773A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3037773C2 publication Critical patent/DE3037773C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants
    • F02K9/56Control
    • F02K9/58Propellant feed valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants

Description

1Α-3362
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)

  1. Patentansprüche
    Regeneratives Brennstoffinjektionssystem für die Injektion von Treibstoff in die Brennkammer eines Flüssigraketenmotors, gekennzeichnet durch
    eine 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); und
    eine 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. 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-
    130030/0730
    sonderte 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. 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. 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. 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-
    130030/0730
    richtung 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. 6. Injektionssystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
    einen 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-
    130030/0730
    nen 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. 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. 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. 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 zweiten
    130030/0730
    Ventileinrichtung 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. 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. 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 und
    13 0 0 3 0/0730
    schließt 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
DE19803037773 1980-01-18 1980-10-06 Injektionssystem fuer fluessige raketenmotoren Granted DE3037773A1 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3001270A1 (de) * 1979-01-15 1980-07-24 Rockwell International Corp Raketen-triebwerk

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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