Rückstoßmotor für flüssige Treibstoffe Die Erfindung betrifft einen
Reaktions-oder Rückstoßmotor für flüssige Treibstoffe, und zwar flüssigen Brennstofft
und flüssigen Sauerstoff bzw. Sauerstoffträger, die flüssig, d. h. nicht vergast,
in dessen Verbrennungsraum eingespritzt werden und allmählich verinischt und auf
ihre Eutzündungsteniperatur gebracht miteinander zur fortlaufenden Verbrennung gelangen,
worauf die Verbren= nungsgase aus der Ausströmdüse ausströmen, dabei expandieren
und die dadurch frei werdende Energie in Bewegung umwandeln, indem der Rückdruck
entgegengesetzt zur Ausströmrichtung der Verbrennungsgase als Antrieb wirksam wird.Liquid propellant recoil motor The invention relates to a
Reaction or recoil motor for liquid fuels, namely liquid fuel
and liquid oxygen or oxygen carriers which are liquid, d. H. not gassed,
are injected into the combustion chamber and gradually united and open
their ignition temperature brought together to reach continuous combustion,
whereupon the combustion gases flow out of the discharge nozzle, expanding in the process
and convert the released energy into motion by applying the back pressure
acts as a drive opposite to the outflow direction of the combustion gases.
Zur Erzielung hoher Leistungen eines solchen Rückstoßmutors kommt
es darauf an, in einem möglichst kleinen Verbrennungsraum möglichst große Mengen
Treibstoff, Brennstoff und Sauerstoff, in der Zeiteinheit zu verbrennen. Dies ist
bei den bisherigen Anordnungen mit einer erheblichen Leistungseinbuße verbunden,
da bei einer Vergrößerung der Einspritzdüsen die Verbrennungsgeschwindigkeit der
Treibstoffstrahlen abnimmt. Ferner hatten die bisher bekannten Ausführungen einen
Verbrennungsraum aus Stahl, womit der Nachteil verbunden ist, daB infolge der geringen
Wärmeleitfähigkeit dieses Materials eine Wärmestauung in der Brennkammer auftritt,
die ebenfalls einen erheblichen Leistungsabfall zur Folge hat. Die Erfindung besteht
in der Kombination von bei Verbrennungsmaschinen teilweise bel:annten Merkmalen,
von denen einige vereinzelt in der Literatur auch für Rückstoßinotoren, sog. Raketenmotoren,
vorgeschlagen wurden, ohne <laß jedoch die Erkenntnis offenbart wurde, durch
die kombinierte Anwendung der im folgenden angegebenen Merl:-male einen konstanten
Temperaturdruckverlauf in der Brennkammer und einen konstanten Rückstoß zu erzielen.
Die Merkmale, in deren Kombination dieErfindung liegt, setzen sich folgendermaßen
zusammen.To achieve high performance of such a recoil motor comes
It is important to use the largest possible quantities in a combustion chamber that is as small as possible
Fuel, fuel and oxygen to burn in the unit of time. This is
with the previous arrangements associated with a considerable loss of performance,
because when the injection nozzles are enlarged, the combustion speed of the
Fuel jets decreases. Furthermore, the previously known versions had one
Combustion chamber made of steel, which has the disadvantage that due to the low
Thermal conductivity of this material heat build-up occurs in the combustion chamber,
which also results in a significant drop in performance. The invention exists
in the combination of features that are sometimes bad for internal combustion engines,
some of which are also isolated in the literature for recoil motors, so-called rocket motors,
were suggested, but without <let the knowledge was revealed through
the combined application of the following Merl: - paint a constant
Temperature pressure curve in the combustion chamber and a constant recoil.
The features in the combination of which the invention lies are set as follows
together.
Durch die Einspritzdüsen werden die flüssigen Treibstoffe, und zwar
vorteilhaft bei den einander gegenüberliegenden Düsen jeweils flüssiger Sauerstoff
und flüssiger Brennstoff, z. B. Benzin, getrennt in den Verbrennungsraum entgegengesetzt
zur Ausströmrichtung der Verbrennungsgase, die durch die Ausströmdüse expandieren,
eingespritzt. Es handelt sich also hierbei um eine Einspritzung im Gegenstrom zu
den ausströmenden Verbrennungsgasen, wobei die Treibstoffe miteinander die gleiche
Einströmrichtung haben. Durch diese Maßnahmen erfolgt die Mischung, Durchflainmung
und Verbrennung -tatsächlich bereits vollständig im Verbrennungsrauen und setzt
sich nicht noch in der Ausströmdüse fort, die dadurch ausschließlich dem Expansionsvorgang,
dient. Allerdings ist hierbei die Beanspruchung
der Brennraumwandung
im Hinblick auf Druck und Temperatur besonders hoch, wodurch als weitere Merkmale
der Kombination derBrennraum aus einem dünnwandigen Material hoher Wärmeleitfähig-]zeit,
wie z. B. Aluminium, bestehen muß lind mit einer unter hohem Druck stehenden Kühlflüssigkeit,
die vom Außenmantel der Brennkammer aufgenommen wird, umgeben wird. Ein besonderes
Einzelmerkmal besteht in der Anordnung der Einspritzdüsen derart, daß sie im Kreise
auf einem Kegelmantel liegen, dessen Spitze ungefähr im Mittelraum der Brennkammer
liegt, wo die Einspritzstrahlen der Treibstoffe zusammentreffen. Hier tritt die
Verbrennung ein, worauf die Verbrennungsgase entgegengesetzt der Einspritzrichtung
in die Ausströnidüse eintreten, wo sie expandieren.Through the injection nozzles the liquid fuels, namely
liquid oxygen is advantageous in each of the opposite nozzles
and liquid fuel, e.g. B. gasoline, separately opposed to the combustion chamber
to the outflow direction of the combustion gases, which expand through the exhaust nozzle,
injected. It is therefore an injection in countercurrent to
the outflowing combustion gases, whereby the fuels are the same with each other
Have direction of flow. These measures result in the mixing and flooding
and incineration -in fact already completely in the incineration roughness and sets
does not continue in the outlet nozzle, which thereby exclusively affects the expansion process,
serves. However, this is where the stress is
the combustion chamber wall
Particularly high in terms of pressure and temperature, which is another feature
the combination of the combustion chamber made of a thin-walled material with high thermal conductivity
such as B. aluminum, must exist lind with a high pressure coolant,
which is received by the outer jacket of the combustion chamber, is surrounded. A special
The individual feature is the arrangement of the injection nozzles in such a way that they are in a circle
lie on a cone shell, the tip of which is approximately in the middle of the combustion chamber
is where the fuel injection jets meet. Here comes the
Combustion, whereupon the combustion gases are opposite to the direction of injection
enter the exhaust nozzle where they expand.
Als weiteres Merkmal ist zu erwähnen, daß an den einzelnen Einspritzdüsen
Hähne zur Einzelregulierung jeder Einspritzdüse vorgesehen sind, wodurch, abgesehen
von der Regulierung der Antriebkraft, die Möglichkeit gegeben ist, auf die Verhältnisse
Temperatur/Druck in der Brennkammer Einfluß zci gewinnen.Another feature that should be mentioned is that on the individual injection nozzles
Taps for the individual regulation of each injection nozzle are provided, whereby, apart
from the regulation of the driving force, the possibility is given to the conditions
Gain the influence of temperature / pressure in the combustion chamber.
Das Ziel der Erfindung war, einen betriebssicheren, auch bei längerer
Brenndauer sowohl im Hinblick auf den Teniperatur/Druckverlauf in der Brennkammer
als auch auf den Rückstoß kontinuierlich und konstant arbeitenden Uochteistungsreaktionsmotor
zu schaffen. Außerdem war die Aufgabe gestellt, in einem möglichst kleinen Verbrennungsraum
unter Wahrung dieser grundsätzlichen Voraussetzung möglichst große Mengen Treibstoff
nutzbar zu verbrennen.The aim of the invention was to provide an operationally reliable, even for longer periods of time
Burning time both with regard to the temperature / pressure curve in the combustion chamber
as well as on the recoil, continuously and constantly working high-performance reaction motor
to accomplish. In addition, the task was set in the smallest possible combustion chamber
The largest possible amount of fuel while maintaining this basic requirement
usable to burn.
Auf der Zeichnung ist ein Rückstoßmotor gemäß der Erfindung in seiner
Grundform im Schnitt beispielsweise schematisch dargestellt.In the drawing is a recoil motor according to the invention in its
Basic shape shown schematically in section, for example.
Mit a ist der Verbrennungsraum im Querschnitt gezeichnet, in dem die
eingespritzten flüssigen Brennstoffe zur Verbrennung gelangen. Mit c und d sind,
gleichfalls im Schnitt, zwei Einspritzdüsen, die eine. für den flüssigen Brennstoff,
z. B. Benzin, die andere für den flüssigen Sauerstoff bzw. Sauerstoffträger, angedeutet.
Vorteilhaft werden für jeden dieser Treibstoffe eine größere Anzahl von Einspritzdüsen
vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie auf einem Kegelmantel liegen, dessen
Spitze im Verbrennungsraum liegt, mit einer Einspritzrichtung entgegengesetzt zur
Ausströmrichtung der Verbrennungsgase. Mit den Strichen e, f, g und
Ir,
i, k sollen die übrigen auf dem Kegelmantel liegendenEinspritzdüsen angedeutet
sein. Ein Regulierhahn in jeder vorgesehenen Einspritzdüse ermöglicht eine einwandfreie
Regulierfähigkeit des Rückstoßmotors. Die Ausströmdüse ist mit b bezeichnet und
die Richtung, in der die Verbrennungsnase ausströmen, soll durch x angegeben sein.
Mit Z ist der aus Metall hoher Leitfähigkeit hergestellte Mantel des Verbrennungsraumes
bezeichnet, Uta bedeutet die unter hohem Druck stehende Kühlflüssigkeit, ia den
Außenmantel des Motors. Die Pfeilrichtung y stellt die Einspritzrichtung derBrennstoffe
dar, o und p sind die Hähne für die Einzelregulierung jeder l-inspritz<liise.The cross-section of the combustion chamber is drawn with a, in which the injected liquid fuels are burned. With c and d are, also in section, two injection nozzles, one. for the liquid fuel, e.g. B. gasoline, the other for the liquid oxygen or oxygen carrier, indicated. A larger number of injection nozzles are advantageously provided for each of these fuels, which are arranged so that they lie on a conical surface, the tip of which lies in the combustion chamber, with an injection direction opposite to the outflow direction of the combustion gases. The lines e, f, g and Ir, i, k are intended to indicate the other injection nozzles lying on the cone surface. A regulating valve in each injection nozzle provided enables the recoil motor to be regulated properly. The discharge nozzle is denoted by b and the direction in which the combustion nose flows out should be indicated by x. The casing of the combustion chamber made of metal of high conductivity is designated with Z. Uta means the cooling liquid under high pressure, generally the outer casing of the engine. The direction of the arrow y represents the direction of fuel injection, o and p are the taps for the individual regulation of each injection.