DE977508C - Missile injection head - Google Patents
Missile injection headInfo
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- DE977508C DE977508C DEU7973A DEU0007973A DE977508C DE 977508 C DE977508 C DE 977508C DE U7973 A DEU7973 A DE U7973A DE U0007973 A DEU0007973 A DE U0007973A DE 977508 C DE977508 C DE 977508C
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- 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
- F02K9/52—Injectors
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Description
Diese Erfindung betrifft einen Einspritzkopf für Flüssigkeitsraketen.This invention relates to an injection head for liquid missiles.
Ein Problem bei Raketen dieser Art liegt darin, einen ordnungsgemäßen Zustrom der Treibstoffe im richtigen Größenverhältnis und unter wirksamer Durchmischung zu erzielen und den Einspritzkopf gleichzeitig stark genug zu gestalten, damit er die auf ihn einwirkenden Drücke aushalten kann. Ein Merkmal dieser Erfindung liegt daher in der Ausbildung eines Einspritzkopfes, mit dem diese Aufgabe durch eine verhältnismäßig einfache Anordnung gelöst wird.One problem with missiles of this type is to allow a proper influx of propellants in the to achieve the correct size ratio and with effective mixing and the injection head at the same time to make it strong enough so that it can withstand the pressures acting on it. A Feature of this invention is therefore the design of an injection head with which this task is solved by a relatively simple arrangement.
Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem bekannten, für zwei Treibstoffe bestimmten Raketen-Einspritzkopf aus, der eine zentrisch angeordnete, hohle Nabe zur Zufuhr des einen Treibstoffes und eine Ringleitung zur Zufuhr des anderen Treibstoffes aufweist, eine gelochte Brennkammerabschlußplatte und an dieser auf der der Brennkammer abgelegenen Seite ausgebildete sektorförmige Kammern, die die Nabe mit einer Gruppe von Öffnungen in der Brennkammerabschlußwand und die Ringleitung mit einer anderen Gruppe von Öffnungen verbinden.In solving this problem, the invention is based on a known one for two fuels specific missile injection head, which has a centrally arranged, hollow hub for supplying the has a fuel and a ring line for supplying the other fuel, a perforated Combustion chamber closure plate and formed on this on the side remote from the combustion chamber sector-shaped chambers that form the hub with a group of openings in the combustion chamber end wall and connect the loop to another group of openings.
Von dieser Konstruktion unterscheidet sich der erfindungsgemäße Einspritzkopf durch mehrere von der Nabe radial ausgehende Rohre, zwischen diesen konzentrisch zur Nabe verlaufende und mit den Rohren verbundene Ringe, wobei von den Rohren strahlenförmige Leitungen ausgehen, die in den Ringen verlaufen und an die sich Leitungen anschließen, die in die eine Öffnungsgruppe bildenden Mündungen enden, die in die andere Gruppe bildenden Öffnungen in der Brennkammerabschlußplatte liegen, und wobei auf den Rohren mit diesen und der Brennkammerabschlußwand Kammern bildende, sektorförmige Platten liegen, welche Kammern mit der Ringleitung in Verbindung stehen.The injection head according to the invention differs from this construction by several of the hub radially outgoing tubes, between these extending concentrically to the hub and with the Tubes connected rings, radiating lines from the tubes extending into the Rings run and are connected to lines that form an opening group End openings in the other group forming openings in the combustion chamber end plate lie, and where on the tubes with these and the combustion chamber end wall forming chambers, sector-shaped plates are located, which chambers are in communication with the ring main.
Diese Konstruktion verbindet Festigkeit mit geringem Gewicht, da die zur Treibstoffzufuhr in dieThis construction combines strength with low weight, as it is used to supply fuel to the
609 692/3609 692/3
Brennkammer bestimmten Rohre, Kammern usw; nicht nur diese Aufgabe der Treibstoffzufuhr ausführen, sondern auch als tragende Elemente ausgebildet sind. Weiter sind alle Teile miteinander verbunden, so die Rohre mit den Ringen und die Brennkammerabschlußwand mit den Enden der die eine Öffnungsgruppe bildenden Leitungen. Die von den Rohren ausgehenden strahlenförmigen Leitungen sind weiter in den Ringen eingeformt und stellen somit keine getrennten und ein eigenes Gewicht aufweisenden Elemente dar.Combustion chamber specific pipes, chambers, etc; not only perform this task of fuel supply, but also designed as load-bearing elements are. Next, all parts are connected to each other, so the pipes with the rings and the Combustion chamber end wall with the ends of the lines forming an opening group. The from Radial lines emanating from the pipes are further molded into the rings and provide therefore do not represent separate elements that have their own weight.
Weiter tritt auch bei dem erfindungsgemäßen Einspritzkopf eine Kühlung der" Brennkammerabschlußplatte dadurch auf, daß das eigentliche Treibmittel vor dem Eintritt in die Brennkammer an deren Außenseite vorbeiströmt.Next also occurs in the case of the invention Injection head a cooling of the "combustion chamber end plate in that the actual Propellant flows past the outside of the combustion chamber before it enters the combustion chamber.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein um die Enden der Rohre verlaufender und diese radial einschließender Ring vorgesehen. Dieao ser Ring fängt radial wirkende Kräfte auf und dient weiter zur Halterung der sektorförmigen Platten, die gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung an ihm und an den Rohren befestigt sind.According to a further feature of the invention is a around the ends of the tubes and this radially enclosing ring is provided. Dieao ser ring absorbs radial forces and is also used to hold the sector-shaped plates, which according to a further feature of Invention are attached to him and to the pipes.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Ringleitung mit den zwischen den Rohren liegenden Kammern über in den sektorförmigen Platten vorgesehene Durchbrüche verbunden ist.The invention further provides that the ring line with the lying between the pipes Chambers is connected via openings provided in the sector-shaped plates.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß die radial verlaufenden Rohre an sie angefortnte Endverschlußkappen aufweisen und an einer Seite offen sind. Dabei sind diese offenen Seiten der Rohre durch angeschweißte oder angelötete Flächen verschlossen. Dies führt zu einem einfachen Zusammenbau und ergibt weiter vor dem Zusammenbau die Möglichkeit, die von den Rohren strahlenförmig ausgehenden Leitungen in den Ringen mit spanabhebenden Werkzeugen herzustellen.The invention further provides that the radially extending tubes end caps attached to them have and are open on one side. These are the open sides of the pipes closed by welded or soldered surfaces. This leads to an easy assembly and also gives the possibility of radiating out the tubes before assembly Make outgoing lines in the rings with cutting tools.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß der um die Enden der Rohre verlaufende Ring an diesen Flächen anliegt.The invention further provides that the ring extending around the ends of the tubes is attached to these Surfaces.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind die sektorförmigen Platten an diesen Ring angeschweißt oder angelötet, und die Brennkammerabschlußplatte ist auf diesem Ring befestigt.According to further features of the invention, the sector-shaped plates are welded to this ring or soldered, and the combustion chamber end plate is attached to this ring.
In den Zeichnungen ist eine Ausführung des Einspritzkopfes als Beispiel für die Erfindung dargestellt. Dabei istIn the drawings, an embodiment of the injection head is shown as an example of the invention. It is
Fig. ι eine perspektivische Ansicht des Einspritzkopfes, wobei einige Teile weggebrochen sind,Fig. Ι a perspective view of the injection head, with some parts broken off,
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Boden der Zuführung für den Sauerstoffträger,Fig. 2 is a plan view of the bottom of the feed for the oxygen carrier,
Fig. 3 ein Schnitt entlang der Linie 3-3 nach Fig. 2;Fig. 3 is a section along the line 3-3 of Fig. 2;
Fig. 4 ist eine Aufsicht auf die sektorförmigen Platten und die Ringleitung;Fig. 4 is a plan view of the sector-shaped plates and the ring duct;
Fig. 5 ist die perspektivische Darstellung eines Einzelteiles;Fig. 5 is a perspective view of an individual part;
Fig. 6 ist die Gesamtansicht einer Rakete mit angesetztem Einspritzkopf.Fig. 6 is an overall view of a missile with attached Injection head.
Die Rakete enthält die Brennkammer 2 mit dem Doppelmantel 4, dem Einspritzkopf 6 und der Schubdüse 8. Über dem Einspritzkopf 6, dessen besondere Ausbildung den Gegenstand der Erfindung darstellt, wird das eigentliche Treibmittel durch eine Vielzahl von öffnungen eingespritzt, die konzentrisch um die für den Sauerstoffträger vorgesehenen Durchtrittsöffnungen liegen. Der Einspritzkopf 6 enthält ein Mittelrohr 10, das sich in einen Einlaß 12 und eine Nabe 14 aufteilt. Rohre 16 gehen sternförmig von der Nabe 14 aus und sind mit dieser verbunden. Die Rohre 16 sind einstückig an die Nabe 14 angeformt. Die Außenenden der Rohre 16 sind durch Endverschlußkappen 18 verschlossen. Auch die Endverschlußkappen 18 sind einstückig mit-den Rohren 16 ausgebildet. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, tragen die Rohre 16 mehrere konzentrisch verlaufende Ringe 20, die ebenfalls mit den Rohren 16 aus einem Stück gefertigt sind. Die Ringe 20 liegen in radialen Abständen zueinander und begrenzen Durchgänge 22, durch die das Treibmittel läuft, wie dies im folgenden noch angegeben wird.The rocket contains the combustion chamber 2 with the double jacket 4, the injection head 6 and the Thrust nozzle 8. Above the injection head 6, the special design of which is the subject of the invention represents, the actual propellant is injected through a large number of orifices that are concentric around the openings provided for the oxygen carrier. The injection head 6 contains a central tube 10 which splits into an inlet 12 and a hub 14. Tubes 16 go out in a star shape from the hub 14 and are connected to it. The tubes 16 are in one piece molded onto the hub 14. The outer ends of the tubes 16 are closed by end caps 18. The end caps 18 are also formed in one piece with the tubes 16. As in 2 and 3 shown, the tubes 16 carry a plurality of concentrically extending rings 20, the are also made in one piece with the tubes 16. The rings 20 are at radial intervals to each other and delimit passages 22 through which the propellant passes, as follows is still specified.
Von jedem Ring 20 gehen Leitungen 24 aus, die Mündungen 26 zum Zutritt des Sauer stoff trägers in die Brennkammer 2 umschließen. Die Leitungen 24 sind mit den radial verlaufenden Rohren 16 über Leitungen 28 verbunden, die in die Ringe 20 eingearbeitet sind. Um das Ausbohren dieser Leitungen 28 zu ermöglichen, sind die Rohre 16 offen aus- go gebildet und in Querrichtung in eine Bodenfläche 16 α und eine obere Fläche 16 b aufgeteilt, wobei die Bodenfläche 16 α aus einem Stück mit den Ringen 20 besteht und die obere Fläche 16 b nach dem Aufbohren der Leitungen 28 auf die Bodenfläche 16 α aufgeschweißt wird.Lines 24 extend from each ring 20 and enclose the mouths 26 for the access of the oxygen carrier into the combustion chamber 2. The lines 24 are connected to the radially extending tubes 16 via lines 28 which are incorporated into the rings 20. In order to allow the drilling of these lines 28, the tubes 16 are exclusively open to go formed in the transverse direction in a bottom surface 16 and a top surface 16 α split b, the bottom surface 16 α of one piece with the rings 20 is formed and the upper Surface 16 b is welded onto the bottom surface 16 α after the lines 28 have been bored open.
Zum Herstellen der Leitungen 24 können die Ringe 20 in Umfangsrichtung gerillt werden, wie dies in Fig. S bei 32 dargestellt ist, und die Leitungen 24 lassen sich dann durch Fräsen ausbilden.To produce the lines 24, the rings 20 can be grooved in the circumferential direction, such as this is shown in Fig. 5 at 32, and the lines 24 can then be formed by milling.
Nach Fig. 1 liegt auf-den Enden der Leitungen 24 die Brennkammerabsehlußplatte 34. Diese weist Öffnungen 36 auf, in denen die Leitungen 24 mit ihren Spitzen befestigt sind. Der Durchmesser der öffnungen 36 ist größer als der der Leitungen 24, so daß um jede Leitung 24 herum Ringspalte 37 entstehen, durch die das Treibmittel konzentrisch zu dem durch die Leitungen 24 zuströmenden Sauerstoffträger in die Brennkammer 2 einfließt. Die Brennkammerabsehlußplatte 34 wird durch einen Ring 38 getragen, der um die Zuführung für den Sauerstoffträger umläuft. Wie Fig. 3 zeigt, wird die Brennkammerabschlußplatte 34 zusätzlich durch von den Ringen 20 ausgehende Bolzen 39 gehalten. Der Ring 38 ist auf die Endverschlußkappen 18 aufgeschweißt oder aufgelötet. Der Ring 38 bildet weiter die Befestigung zwischen dem Einspritzkopf 6 und dem Doppelmantel 4.According to Fig. 1 lies on the ends of the lines 24 the Brennkammerabsehlußplatte 34. This has openings 36 in which the lines 24 with their tips are attached. The diameter of the openings 36 is larger than that of the lines 24, so that around each line 24 there are annular gaps 37 through which the propellant is concentric to the oxygen carrier flowing into the combustion chamber 2 through the lines 24. The Brennkammerabsehlußplatte 34 is carried by a ring 38 around the feed for the oxygen carrier circulates. As FIG. 3 shows, the combustion chamber end plate 34 is additionally held by bolts 39 extending from the rings 20. The ring 38 is on the end caps 18 welded or soldered on. The ring 38 also forms the attachment between the injection head 6 and the double jacket 4.
Nach Fig. 4 ist eine Ringleitung 40 am Umfang des Einspritzkopfes 6 angeordnet. Sie liegt auf den Rohren 16 auf. Zwischen den Rohren 16 sind sektorförmige Platten 42 vorgesehen, die auf die Rohre 16 unterhalb der Lötstellen zwischen den Teilflächen 16 α und 16 & aufgeschweißt oder aufgelötet sind. Am Umfang des Einspritzkopfes 6 sind die Platten 42 auch mit dem Ring 38 verbunden. DieAccording to FIG. 4, a ring line 40 is arranged on the circumference of the injection head 6. It rests on the tubes 16. Sector-shaped plates 42 are provided between the tubes 16 and are welded or soldered onto the tubes 16 below the soldering points between the partial surfaces 16 α and 16 &. The plates 42 are also connected to the ring 38 on the circumference of the injection head 6. the
von den Rohren i6 und den sektorförmigen Platten 42 begrenzten Kammern stehen mit der Ringleitung 40 über Durchbrüche 44 in Verbindung, die zwischen den sektorförmigen Platten 42 und Auslaßöffnungen 46 in der Ringleitung 40 liegen.Chambers delimited by the tubes i6 and the sector-shaped plates 42 are connected to the ring line 40 via openings 44 in connection between the sector-shaped plates 42 and outlet openings 46 lie in the ring line 40.
Zum Zusammenbau des Einspritzkopfes 6 wird auf das Mittelrohr 10 der Ring 38 aufgesetzt und die Brennkammerabschlußplatte 34 angelötet. Die Treibmittelzuführung wird aufgesetzt, und die Platten 42 werden an die Rohre 16 und den Ring 38 angeschweißt oder -gelötet. Die Teilflächen 16 b werden dann an den übrigen Teilen der Rohre 16 angelötet oder angeschweißt. Darauf wird der Einlaß 12 angelötet bzw. angeschweißt.To assemble the injection head 6, the ring 38 is placed on the central tube 10 and the combustion chamber end plate 34 is soldered on. The propellant supply is put in place and the plates 42 are welded or soldered to the tubes 16 and the ring 38. The partial surfaces 16 b are then soldered or welded to the remaining parts of the tubes 16. The inlet 12 is soldered or welded onto it.
Bei dieser Anordnung befinden sich zwischen der Kammer für den Sauerstoffträger und der Kammer für das Treibmittel (Wasserstoff) keine geschweißten oder gelöteten Verbindungen. Daher kann kein Treibstoff in die Atmosphäre entweichen. Explosive Gemische können nicht entstehen und werden, wo sie trotzdem auftreten, an einer Expansion nicht gehindert. Das Mittelrohr 10 ist auf Grund seiner Konstruktion verhältnismäßig stark und widersteht den beim Betrieb der Rakete auftretenden Belastungen. Die Zuführung für den Wasserstoff, die sektorförmigen Platten, erhöhen die Festigkeit des Einspritzkopfes, und es ergibt sich insgesamt eine äußerst stabile Konstruktion mit geringem Gewicht.In this arrangement there are between the chamber for the oxygen carrier and the chamber no welded or soldered connections for the propellant (hydrogen). Therefore no Fuel will escape into the atmosphere. Explosive mixtures cannot and will not arise where they occur anyway, they are not prevented from expanding. The central tube 10 is due its construction is relatively strong and withstands those encountered during operation of the missile Charges. The supply for the hydrogen, the sector-shaped plates, increase the Strength of the injection head, and it results in an extremely stable construction overall light weight.
Der von dem Einlaß 12 zugeführte Sauerstoffträger tritt von der Nabe 14 radial in die Rohre 16 und von dort in die Leitungen 24 ein. Wie in den Fig. ι und 3 gezeigt ist, sind einige dieser Leitungen 24 unmittelbar auf den Rohren 16 angeordnet, und andere gehen unmittelbar von diesen aus, so daß sich im wesentlichen eine gleichmäßige Verteilung der Leitungen über der Gesamtfläche des Einspritzkopfes ergibt.The oxygen carrier supplied from inlet 12 exits from hub 14 radially into tubes 16 and from there into the lines 24. As shown in Figs. Ι and 3, some of these lines are 24 arranged directly on the tubes 16, and others proceed directly from these, see above that there is a substantially even distribution of the lines over the total area of the Injection head results.
Claims (9)
•Flugkörper«, 2. Jahrgang, H. 4 (April i960),Considered publications:
• Missiles ", 2nd year, issue 4 (April 1960),
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEU7973A DE977508C (en) | 1960-04-12 | 1961-04-29 | Missile injection head |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21832A US3221499A (en) | 1960-04-12 | 1960-04-12 | Injector head for rocket |
| DEU7973A DE977508C (en) | 1960-04-12 | 1961-04-29 | Missile injection head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE977508C true DE977508C (en) | 1966-09-29 |
Family
ID=26000879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEU7973A Expired DE977508C (en) | 1960-04-12 | 1961-04-29 | Missile injection head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE977508C (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19625735C1 (en) * | 1996-06-27 | 1997-11-20 | Daimler Benz Aerospace Ag | Injection head for rocket power unit |
-
1961
- 1961-04-29 DE DEU7973A patent/DE977508C/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| None * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19625735C1 (en) * | 1996-06-27 | 1997-11-20 | Daimler Benz Aerospace Ag | Injection head for rocket power unit |
| US5983626A (en) * | 1996-06-27 | 1999-11-16 | Daimlerchrysler Ag | Injection head for rocket engines |
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