DE881282C

DE881282C - Raketen- oder Duesenmotor

Info

Publication number: DE881282C
Application number: DEA13851A
Authority: DE
Inventors: Sidney Allen; Edward George David Andrews
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1950-09-08
Filing date: 1951-08-10
Publication date: 1953-06-29

Description

Raketen- oder Düsenmotor Die vorliegende Erfindung betrifft Raketen- oder Düsenmotoren, in denen flüssige Treibstoffe verbrannt oder dissoziiert werden und zu deren Verbrennungseinrichtung eine ummantelte Brennkammer gehört, deren Mantelhdhlraum einer der Treibstoffe durchströmt, um die Brennkammer vor seinem Eintritt in diese zu kühlen. Jeder der Treibstoffe wird natürlich unter Druck zugeführt, sei es mittels einer Pumpe oder aus einem unter Druck stehenden Treibstoffbehälter.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, zu verhindern, daß nach dem Abstellen des Motors der Druck, der durch Verdampfung oder Expansion .des Treibstoffes in dem Mantelraum entsteht, den Treibstoff noch in die Brennkammer treibt. Andernfalls kann nach dem Abstellen des Motors die im Mantelraum entstehende Verdampfung oder Expansion des Treibstoffes noch einige Zeit nach dem Abstellen des Motors in der Brennkammer eine Flamme hervorrufen, oder sie kann eine Anhäufung von Treibstoff in der Kammer verursachen, woraus sich ein gewaltsames Anspringen des Motors oder eine Explosion ergeben. kann, wenn dieser wieder angelassen wird.
Nach der Erfindung ist der Mantelhohlraum an ein druckempfindliches Abblaseventil angeschlossen, das sich selbsttätig zu öffnen strebt und durch einen nur bei laufendem Motor vorhandenen Druck geschlossen werden kann. Wenn also der Motor abgestellt wird, so fällt der auf das Abblaseven.til wirkende Druck so weit ab, daß es sich öffnen kann; dadurch wird der Mantel'hohlraum entlüftet, und der von der Verdampfung oder Expansion des Treibstoffes herrührende Druck in dem Mantelraum kann den Treibstoff nicht mehr in die Brennkammer einströmen lassen: Zweckmäßig schließt man das Abblaseventil an der Unterseite des Mantels an, während der darin strömende Treibstoff auf seinem Weg von dem Aus-, laßende des Mantelraumes zu einer in die Brennkammer führenden Zerstäuberdüse ein. Sperrventil., durchläuft. Wenn weiterhin der im Mantelraum. strömende Treibstoff durch eine Pumpe zugeführt wird, so kann man diese ebenfalls direkt an das Abblaseventil anschließen., damit während des Arbeitens der Pumpe der erforderliche Arbeitsdruck für .die Schließung des Abblaseventils zur Vezfügung steht.
In: den schematischen Zeichnungen ist Fig. i der Längsschnitt durch die Verbrennungseinrichtung eines Düsen- oder Raleetenmotors mit einem daran angebrachten erfindungsgemäßen Abblaseventil, Fig. 2 ein stark vergrößerter Längsschnitt durch das Abblaseventil, Fig. 3 ein Teilschnitt in demselben vergrößerten Maßstab durch das Gehäuse der Verbrennungseinrichtung an der Stelle, wo das Abbl.aseventil anzubringen ist.
Die Erfindung wird ,dargestellt in ihrer als Beispiel gewählten Anwendung auf ein Verbrennungssystem, bei dem eine Hauptbrennkammer i i dazu dient., die Treibstoffe (z. B. flüssigen Sauerstoff oder ein anderes Oxydiermittel und einen flüssigen Kraftstoff, etwa eine Mischung aus Methylalkohol und Wasser) zu verbrennen.
Die Brennkammer ist mit einem Mantel 12 versehen.; zwischen diesem und der Brennkammerwand entsteht ein Mantelhdhlraüm, den einer der Treibstoffe (z. B. der flüssige Brennstoff) durchströmt. Dieser Treibstoff, der durch eine Rohrleitung 14 dem Mantelraum zugeführt wird, fließt durch ein Rohr 15 über einr Sperrventil 16 zu einer Vorrichtung i7, mit der der Brennstoff in die Brennkammer eingespritzt wird. Der andere Treibstoff (z. B. das Oxydiermittel) wird durch eine Rohrleitung, deren Ende bei 18 angedeutet ist, der Einspritzdise 17 zugeführt.
In dem dargestellten Beispiel wird der Brennstoff aus einem Behälter 2o mittels einer Pumpe 21 in die Rohrleitung 14 gefördert; man braucht selbstverständlich ein geeignetes Reglerventil dafür, das hier nicht dargestellt ist.
Das Abblaseventil 24, dessen Wirkungsweise aus .der Fig. 2 !hervorgeht, läßt sich mit dem Dürchlaß 25 an den Rohrstutzen 26 auf der Unterseite des Mantelraumes 13 anschließen. Die Entlüftungsöffnung 27 des Kippventils kommt mit dem Durchlaß 25, d. h. mit dem Mantelraum 13 in Verbindung, wenn der Ventilteller oder -j<egel 28, wie in Fig. 2 dargestellt ist, von seinem Sitz 29 abgehoben wird. Eine Feder 30 .drückt einen mit dem Stößel des Ventilkegels 28 fest verbundenen Kolben 31, der in einem Zylinder 32 geführt ist, in die offene Stellung des Ventils. Das dem Durchlaß 25 abgewandte Zylinderende hat einen Einlaß 34, der nach Fig. i mit dem Ausl.aß der Pumpe 21 durch ein Rohr 35 unmittelbar verbunden ist. Wenn also die Pumpe in Betrieb gesetzt wird und Brennstoff zu liefern beginnt, so schließt der auf den Kolben 31 wirkende Druck das Ventil, solange der Düsenmotor in Betrieb bleibt. ' - Wenn dagegen, wie vorher festgestellt wurde, der Motor abgestellt wird, so daß die Pumpe 2-1 keinen Brennstoff mehr fördert, so kann der Ventilkegel 28 unter der Wirkung der Feder 30 in die Öffnungsstellung gehen, das Abblaseventil entlüftet damit den Mantelraum 13, und der Druck, der sich infolge der Verdampfung oder Expansion des darin befindlichen Treibstoffes in dem Mantelraum einstellen würde, kann das Sperrventil 16 nicht mehr öffnen. Dadurch kann kein Treibstoff mehr in die Brennkammer eintreten, und die obererwähnten Nachteile bleiben vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Raketen- oder Düsenmotor, .bei dem unter Druck zugeführte flüssige Treibstoffe verbrannt oder dissoziiert werden, wobei der Motor eine Verbrennungseinrichtung hat, in der die Brennkammer mit einem Mantel umgeben ist, den eines der Treibmittel durohströmt, um vor seinem Eintritt in die Brennkammer diese zu kühlen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelraum (13, bei 25 und 26) mit einem druckempfindlichen Abblaseventil (24) in Verbindung steht, das sich selbsttätig zu öffnen strebt und durch den von der Rohrleitung (35) her zugeführten, nur bei laufendem Motor vorhandenen Treibmitteldruck schließbar ist, so daß sich das Abblaseventil beim Abstellen. des Motors infolge des aus Rohrleitung (35) abfallenden Druckes öffnet, wodurch der Mantelraum (13) über einen Auslaß (27) entlüftet und verhindert wird, daß der durch die Verdampfung oder Expansion des Treibstoffes in dem Mantelraum (13) erzeugte Druck den Treibstoff: in die Brennkammer (ii) treibt.
2. Motor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Abblaseventil (24) an die Unterseite des Brennkammermantels (12) angeschlossen ist, während der darin strömende Treibstoff auf seinem Wege von dem Auslaß des Mantelraumes (13) zu einer in die Bren.nikammer (i i) führenden Einspritzdüse (17) durch ein Sperrventil (16) strömt.
3. Motor .nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Mantelraum (13) durchströmende Treibstoff mittels einer Pumpe (21) in den Mantelraum befördert wird, die gleichfalls unmittelbar (Rdhrleitung 35) mit dem Abblaseventil (2,4) verbunden ist, um dort, solange die Pumpe in Betrieb ist, den Arbeitsdruck zu erzeugen, der zum Schließen des Abblaseventils erforderlich ist.