ES2575909T3

ES2575909T3 - Sistema de propulsión con varias boquillas de rejilla peraltada

Info

Publication number: ES2575909T3
Application number: ES07873758.2T
Authority: ES
Inventors: Daniel Chasman; Stephen D. Haight
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2016-07-04
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: WO2008105967A2; WO2008105967A3; US7856806B1; EP2084387B1; EP2084387A2; US20100313544A1

Abstract

un sistema de propulsión (112) que comprende: una fuente de gas presurizado (120, 140) y una placa de una matriz de varias boquillas (124, 144) acoplada operativamente a la fuente de gas presurizado, donde la placa de la matriz de varias boquillas es sustancialmente cilíndrica, teniendo superficies principales (170 y 171); Donde la placa de la matriz de varias boquillas tiene varias boquillas convergentes-divergentes (150) allí incluidas que son boquillas inclinadas, con ángulos en relación a las superficies importantes de la placa de varias boquillas; Donde las boquillas están configuradas en una serie de filas que están separadas axialmente entre sí a diferentes distancias axiales a lo largo de un eje (130) de la placa de la matriz de varias boquillas; y Donde el gas presurizado de la fuente de gas presurizado es expulsado de las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas.

Description

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Sistema de propulsion con varias boquillas de rejilla peraltada Descripcion

ANTECEDENTES DEL INVENTO AREA DEL INVENTO

[0001] Este invento pertenece al campo de los sistemas de propulsion, tales como los sistemas de propulsion de motores de cohetes.

DESCRIPCION DE TEMAS RELACIONADOS DE LA INDUSTRIA

[0002] Existen sistemas de lanzamiento, misiles, cohetes y proyectiles que requieren una unidad de propulsion que se monta ya sea en el frente de otras unidades, o se adhiere a una unidad principal de propulsion para ser separada despues de su uso. Un ejemplo del primer tipo es un modulo de escape para un cohete con motor principal, tal como el montaje de lanzamiento de escape para el cohete Apollo Saturn V (Apolo Saturno V). Otro ejemplo del primer tipo se encuentra en misiles guiados por cable, donde un motor de misil esta ubicado al frente de un carrete de cable de fibra optica. Un ejemplo del 2° tipo de motores es utilizado en los asientos de eyeccion de aviones.

[0003] En aquellos sistemas, la salida de una boquilla estandar del motor del cohete no puede ser dirigida directamente hacia atras, puesto que al hacerlo se causana una columna de gases de escape muy calientes que contactanan a otras estructuras. Para remediar este problema las boquillas que se han hecho previamente en la industria de los sistemas de propulsion han sido inclinadas. Eso es, las boquillas han tenido un angulo en direcciones opuestas a la lmea central del vehmulo.

[0004] La figura 1 muestra un montaje de lanzamiento de escape hecho previamente la industria 10 utilizado para separar a un modulo de tripulacion 12 desde un cohete principal (no se muestra) en el caso de un mal funcionamiento durante el lanzamiento o en las primeras etapas del procedimiento de vuelo. El montaje de lanzamiento de escape muestra 2 tipos de arreglos de boquillas desviadas utilizadas en sistemas anteriores. Un motor principal de lanzamiento de escape 16 tiene una configuracion de boquillas inclinadas 18 al extremo de su popa. Las boquillas inclinadas del motor de lanzamiento de escape 18 estan ubicadas por detras del faldon aerodinamico 20, y se extiende mas alla del diametro del motor cilmdrico de lanzamiento de escape 16. El montaje de lanzamiento de escape 10 tambien tiene un motor de separacion de la torre 24 que tiene boquillas inclinadas 26 que son sustancialmente desprendidas con una superficie exterior de la parte cilmdrica principal del montaje de lanzamiento de escape 10. El motor de separacion de la torre 24 esta ubicada hacia un extremo delantero del montaje de lanzamiento de escape 10, cerca de un cono nariz 30 y un montaje canard 32.

[0005] El montaje de lanzamiento de escape 10 tambien incluye una torre de lanzamiento de escape 36, utilizada para mantener la separacion entre las boquillas inclinadas del motor de lanzamiento de escape 18 y el modulo de la tripulacion 12. Aunque las boquillas inclinadas del motor de lanzamiento de escape 18 estan a un angulo que se aleja de la lmea central del montaje de lanzamiento de escape 10, algunas separaciones adicionales son requeridas para evitar un calentamiento no deseable del modulo de la tripulacion 12.

[0006] Los 2 tipos de boquillas inclinadas 18 y 26 ilustran algunas de las deficiencias de los sistemas de propulsion previos en la industria que son ubicadas adelante en relacion a otros componentes. Las boquillas inclinadas del motor de lanzamiento de escape 18 requieren un diametro mayor que aquellas de la porcion cilmdrica principal del montaje de lanzamiento de escape 10. A pesar de tener angulos que se alejan de la lmea central del montaje de lanzamiento de escape 10, una estructura adicional (la torre de lanzamiento de escape 36) todavfa es necesaria para suministrarle una separacion del modulo de la tripulacion 12. La torre de lanzamiento de escape 36 agrega un costo y peso adicional e incrementa el tamano general del montaje de lanzamiento de escape 10.

[0007] Aunque las boquillas inclinadas del motor de separacion de la torre 26 son sustancialmente separadas de la superficie cilmdrica exterior de la porcion principal del montaje de lanzamiento de escape 10, esta caractenstica es alcanzada a un costo de rendimiento. El bloquear a las boquillas inclinadas 26 reduce el rendimiento general cuando se compara a boquillas que convergen-divergen y que no tienen formas truncadas.

[0008] A partir de lo anterior, se observa que existe espacio para mejoras en relacion a los sistemas de propulsion de este tipo.

[0009] US 4,482,107 otorgada a Metz describe un dispositivo de control que usa motores de reaccion a gas para un misil guiado, donde el dispositivo comprende a una fuente de energfa que suministra un flujo de gas a un conjunto de boquillas fijas convergentes-divergentes colocadas en un miembro anular dentro del cual existen casquillos moviles ubicados coaxialmente con aperturas posicionadas para dirigir el gas hacia una de las boquillas. WO 2003/044519 otorgada a Chasman describe un sistema y metodo de control de misiles. US 2,968,245 otorgada a Sutton describe un cohete giratorio. US 5,158,246 otorgada a Anderson describe un aparato de control de impulso total de purga radial y un metodo para un misil impulsado por cohetes. US 2,745,861 otorgada a Fenton describe a misiles. DE 8320443 otorgada a MesserschmittBolkow-Blohm tiene el tttulo de "Vorrichtung mit mehreren Schubdusen fur RuckstoUtriebwerke von Flugkorpern, zum Verstellen des Schubdusenquerschnitts" y describe motores para misiles.

RESUMEN DEL INVENTO

[0010] De acuerdo con el invento, un sistema de propulsion incluye: una fuente presurizada de gas; una placa de

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una matriz de varias boquillas acoplada a la fuente presurizada de gas; donde la placa de la matriz de varias boquillas es sustancialmente cilmdrica, teniendo superficies importantes; donde la placa de la matriz de varias boquillas tiene varias boquillas convergentes-divergentes incluidas que son boquillas inclinadas, con angulos en relacion a la superficies importantes de la placa de la matriz de varias boquillas; donde las boquillas estan en una serie de filas que son separadas parcialmente entre sf a diferentes distancias axiales a lo largo de un eje de la placa de la matriz de varias boquillas; y donde el gas presurizado de la fuente de gas presurizado es expulsado de las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas.

[0011] De acuerdo al invento, se suministra un sistema de propulsion que tiene cualquiera de las caractensticas de las reivindicaciones 1 a la 14.

[0012] Para lograr lo que se menciono anteriormente y para propositos relacionados, el invento comprende las caractensticas que se mencionan en este documento completamente descritas y senaladas espedficamente en las reivindicaciones. La siguiente descripcion y los esquemas adjuntos establecen en detalle ciertas secciones ilustrativas del invento. Estas sesiones son informativas y describen solo algunas de las varias formas en las cuales los principios del invento podrfan ser utilizados. Otros objetos, ventajas y caractensticas nuevas del invento seran aparentes a partir de la siguiente descripcion detallada del invento cuando se considera en conjunto con los esquemas.

DESCRIPCION BREVE DE LOS ESQUEMAS

[0013] En los esquemas adjuntos, que no son necesariamente a escala:

La figura 1 es un detalle en un corte parcial isometrico de montajes de lanzamiento de escape anteriores de la industria;

La figura 2 es un detalle en un corte parcial isometrico de un sistema de lanzamiento de escape que utiliza un sistema de propulsion de acuerdo a una seccion de este invento;

La figura 3 es una vista en un corte parcial de una primera seccion de una matriz de varias boquillas para su uso con el sistema de propulsion de la figura 2;

La figura 4 es una lista detallada de una porcion de la placa de la matriz de varias boquillas de la figura 3;

La figura 5 es una vista de corte de una 2a seccion de una matriz de varias boquillas para su uso con el sistema de propulsion de la figura 2;

La figura 6 es una vista detallada de una porcion de la placa de la matriz de varias boquillas de la figura 5;

La figura 7 es una ilustracion que muestra aspectos de un proceso para configurar una matriz de varias boquillas de acuerdo con una seccion del invento.

DESCRIPCION DETALLADA

[0014] Un sistema de propulsion incluye una placa de varias boquillas inclinadas, que tiene una multitud de boquillas pequenas con angulos (no perpendiculares) en relacion a superficies importantes de la placa de la matriz de varias boquillas. La placa de varias boquillas es una seccion cilmdrica o una placa, y la multitud de boquillas podnan ser sustancialmente asimetricas en torno a la placa cilmdrica. La multitud de boquillas estan inclinadas a cualquiera de una amplia variedad de angulos en relacion al eje longitudinal de la placa cilmdrica de la matriz de varias boquillas, tales como angulos que van desde los 30° hasta los 150°. El sistema de propulsion incluye a una fuente de gas presurizado que podna estar ubicado ya sea adelante o en la popa de la placa de la matriz de varias boquillas. Cuando la fuente de gas presurizado es ubicada en la popa de la placa de la matriz de varias boquillas, una desviacion del flujo podna ser requerida para hacer que el gas presurizado pase a traves de las varias boquillas y suministre un impulso hacia delante. El sistema de propulsion podna tener una insercion conica, un cono separador del flujo interno, para ayudar a cambiar direcciones del flujo desde la fuente de gas presurizado para desviar al flujo a traves de las varias boquillas. El miembro conico podna ayudar en el rendimiento y en lo referente a perdidas reducidas por estancamiento. Debido a las escalas de las boquillas, el sistema de propulsion ventajosamente cabe dentro del cuerpo cilmdrico del veldculo, sin la necesidad de truncar a las boquillas de ninguna forma que afecte adversamente al rendimiento. La placa de la matriz de varias boquillas podna ser configurada para obtener un rendimiento comparable a aquel de varias boquillas separadas convencionales. Otras ventajas del sistema de propulsion incluyen la reduccion del peso, la facilidad de fabricacion, la reduccion del tamano general del vehmulo, y la flexibilidad para la colocacion de las boquillas y de las fuentes de gas presurizado.

[0015] La figura 2 muestra un sistema de lanzamiento de escape 110, un ejemplo de una aplicacion de un sistema de propulsion 112 que utiliza una placa de una matriz de varias boquillas. El sistema de propulsion 112 incluye a un motor de lanzamiento de escape 114 para separar a un modulo de la tripulacion 116 de un cohete con el motor principal (no se muestra). El motor de lanzamiento de escape 114 incluye un impulsor o una fuente de gas presurizado de motor de lanzamiento de escape 120 que esta en la popa de una placa de una matriz de varias boquillas del motor de lanzamiento de escape 124. El termino “boquilla” tal como se utiliza en este documento se refiere a boquillas convergentes-divergentes, con porciones convergentes, entradas y porciones divergentes. Tal como es descrito en mayor detalle a continuacion, el impulsor o la fuente de gas presurizado del motor de lanzamiento de escape 120 crea gas presurizado que se mueve hacia delante dentro del sistema de lanzamiento de escape 110, y entonces gira y se expulsa a traves de la placa de la matriz de varias boquillas del motor de lanzamiento de escape 124. El impulsor o la fuente de gas presurizado del motor de lanzamiento de escape 120 podna ser cualquiera de una variedad de fuentes adecuadas o de gases presurizados. Un buen combustible de cohetes es un ejemplo de un impulsor adecuado para su uso en el impulsor o la fuente de gas presurizado del motor

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de lanzamiento de escape 120.

[0016] Sera apreciado que un monto significativo del giro del flujo desde el propulsor del motor o la fuente de gas presurizado del lanzamiento de escape 120 es necesaria para expulsar el flujo a traves de las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas del motor de lanzamiento de escape 124 para suministrar propulsion al sistema de lanzamiento de escape 110 el gas presurizado que sale de la placa de la matriz de varias boquillas de lanzamiento de escape 124 debe ser expulsado en una direccion neta hacia atras. Puesto que el impulsor o la fuente de gas presurizado del motor de lanzamiento de escape 120 esta en la popa de la placa de la matriz de varias boquillas del motor de lanzamiento de escape 124, el gas presurizado de la fuente 120 se mueve en una direccion neta longitudinal hacia adelante hacia la placa de la matriz de varias boquillas 124. Este movimiento podna ser sustancialmente paralelo a un eje central 130 del sistema de lanzamiento de escape 110. El flujo de gas debe ser girado en mas de 180° para salir en una direccion neta hacia atras a traves de las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas 124, pero inclinandose en una direccion lejana de la camara cilmdrica 134 del sistema de lanzamiento de escape 110. Las boquillas de la placa de matriz de varias boquillas 124 podnan tener un angulo aproximado de 30° en relacion a una direccion recta hacia atras. Esto significa que el flujo que gira de la direccion longitudinal en general hacia adelante que sale a traves de la placa de la matriz de varias boquillas 124 requerira un giro de alrededor de 150°.

[0017] El sistema de propulsion 112 tambien incluye un motor de separacion de la torre 138 para separar a la camara cilmdrica 134 del modulo de la tripulacion 116. El motor de separacion de la torre 138 incluye un impulsor o una fuente de gas presurizado del motor de separacion de la torre 140 y una placa de una matriz de varias boquillas del motor de separacion de la torre 144. El impulsor o el gas presurizado del motor de separacion de la torre 140 esta adelante de la placa de la matriz de varias boquillas del motor de separacion de la torre 144. En otras palabras, el impulsor 140 esta mas cerca de un cono de la nariz 146 que de la placa de la matriz de varias boquillas 144. Por lo tanto, el gas presurizado proveniente del impulsor o de la fuente de gas presurizado del motor de separacion de la torre 140 fluye hacia atras a traves de la camara 144 a la placa de la matriz de varias boquillas 144. Por lo tanto, un giro menor es requerido para desviar el flujo saliente a traves de las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas 144. Las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas 144 podnan estar a un angulo hacia afuera a alrededor de 30° en relacion a la direccion del eje 130.

[0018] Las figuras 3 y 4 muestran detalles adicionales de la placa de la matriz de varias boquillas del motor de separacion de la torre 144. La placa de varias boquillas 144 incluye a una multitud de boquillas 150. Las boquillas 150 estan organizadas en una serie de filas que son separadas parcialmente entre sf a distancias axiales (longitudinales) diferentes a lo largo del eje 130. Las boquillas 150 en cada una de las filas podnan estar ubicadas sustancialmente asimetricamente en torno a la circunferencia de la placa de la matriz de varias boquillas 144. Eso es, las boquillas 150 en cada una de las filas podnan estar separadas circunferencialmente uniformemente en torno al eje 130. Las filas podnan ser configuradas para que las boquillas 150 esten colocadas en una serie de columnas alineadas parcialmente 154. Eso es, las boquillas 150 en una de las filas podnan estar ubicadas en puestos circunferenciales inmediatamente por sobre y por debajo de las boquillas de las filas adyacentes.

[0019] Las boquillas 150 son boquillas convergentes-divergentes, donde cada una tiene una porcion convergente 160, una entrada 162, y una porcion divergente 164. Un grosor 168 de la placa de la matriz de varias boquillas 144, entre las superficies importantes 170 y 171 de la placa de la matriz 144, es grande en relacion a un diametro de entrada 172 de las boquillas 150. Puesto que las escalas de una sola boquilla equivalente (ESN - equivalent single nozzle) permite a las boquillas de la matriz de varias boquillas (MNG - multinozzle grid) 150 estar a escala a un grosor mas pequeno que 168, la extension de las formas de las boquillas para hacerlas funcionar con la superficie exterior 171 resulta en un incremento en el rendimiento de la boquilla. Las boquillas 150 podnan funcionar con una superficie exterior 171 de la placa de la matriz de varias boquillas 144 mientras se mantiene todavfa un mdice alto de expansion. Esto contrasta con las boquillas mas grandes previas en la industria, las cuales deben ser truncadas sustancialmente para hacerlas funcionar. Adicionalmente, las porciones convergentes 160 de las boquillas 150 son sustancialmente simetricas en relacion al eje. Esto es deseable para obtener un arrastre con un flujo maximo, o para flexibilidad en la orientacion de la placa de la matriz de varias boquillas 144.

[0020] La placa de la matriz de varias boquillas 144 tiene un extremo abierto 178 para recibir los gases presurizados de un impulsor o una fuente de gas presurizado adecuada 140 (figura 2). En un extremo opuesto de la placa de la matriz de varias boquillas se incluye un cono separador de flujos 180. El cono separador de flujos 180 tiene una forma simetrica en relacion al eje que es configurada para ayudar a redirigir deseablemente el flujo de gases hacia las porciones convergentes 160 de las boquillas 150. El cono separador de flujos 180 tiene una superficie curva simetrica en relacion al eje 182 que culmina en un punto central 184. La superficie curva 182 es configurada para girar el flujo entrante a la direccion de entrada a las porciones convergentes 160 de las boquillas 150. El cono separador de flujos 180 ayuda a reducir el estancamiento en el flujo de gas presurizado, y tambien para reducir las perdidas de calor. El cono separador de flujos 180 es hecho de un material termicamente aislante, tal como un fenol de vidrio reforzado de hebras cortas o similares.

[0021] La placa de la matriz de varias boquillas 144 puede ser hecha de cualquiera de una variedad de materiales adecuados. El material de la placa de la matriz debe ser compatible con el impulsor utilizado. Impulsores aluminados son compatibles con materiales refractarios de una naturaleza metalica. Aquellos materiales tienen altas densidades, sin embargo, y por lo tanto son utilizados a veces como una capa superficial delgada, con micrones en grosor. El aglutinamiento del material estructural podna ser un material compuesto adecuado o un material de una matriz ceramica adecuada.

[0022] Enfocandonos ahora a las figuras 5 y 6, la placa de la matriz de varias boquillas del motor de lanzamiento de escape 124 podna ser similar en configuracion a aquella de la placa de la matriz de varias boquillas 144. Las

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boquillas de las 2 placas de matriz de varias boquillas 124 y 144 podnan ser las mismas en sentido de configuracion y orientacion. Una diferencia es que un extremo abierto 188 para la placa de la matriz de varias boquillas 124 esta en la parte inferior de la placa de la matriz de varias boquillas 124. Esto es en direccion opuesta, en relacion a la inclinacion de las boquillas, en lo que se refiere a la configuracion de la placa de la matriz de varias boquillas 144. Por lo tanto, se requiere un mayor giro del flujo para hacer que el flujo pase a traves del extremo abierto 188 a las boquillas 190 de la placa de la matriz de varias boquillas 124. Un cono separador de flujos 194 tiene, por lo tanto, una forma diferente que el cono separador de flujos 180 (figura 3). El cono separador de flujos 194 es hecho de un material termicamente aislante, y tiene una superficie curva 196 configurada para mover al flujo uniformemente a las porciones convergentes de las boquillas 190. La superficie curva 196 puede tener una superficie externa dirigida hacia abajo 198 dirigiendo al flujo hacia abajo en la misma direccion que la direccion de un punto central 200 del cono separador de flujos 194.

[0023] La placa de la matriz de varias boquillas puede tener un gran numero de boquillas, tal como por lo menos 100 boquillas, o docenas o cientos de boquillas. Sera apreciado que una variacion amplia en el numero de boquillas es posible. Las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas podnan estar todas inclinadas a sustancialmente el mismo angulo, y podnan tener sustancialmente formas identicas. Sin embargo, sera apreciado que variaciones en la forma y/o en la orientacion angular de las boquillas son posibles.

[0024] Aunque la descripcion de la propulsion ha sido descrita anteriormente en relacion al sistema de lanzamiento de escape, sera apreciado que el sistema de propulsion descrito anteriormente podna ser utilizado en una variedad de cohetes, visibles y otros proyectiles. Algunos otros usos de matrices de varias boquillas son descritos en la aplicacion de patente de Estados Unidos numero 10/288,943, presentada el 6 de noviembre de 2002 en la aplicacion de patente de Estados Unidos numero 10/289,651, presentada el 7 de noviembre de 2002 y en la aplicacion de la patente de Estados Unidos numero 11/113,511, presentada el 25 de abril de 2005.

[0025] La figura 7 ilustra un ejemplo de una configuracion de una placa de una matriz de varias boquillas. El montaje de lanzamiento de escape previo en la industria 10 en la figura 7 tiene 4 boquillas inclinadas 18 protegidas por un faldon aerodinamico 20. Una sola boquilla convencional inclinada 201 que tiene la misma area de entrada 203 y la misma area de salida 204 se muestran por separado como una de 4 boquillas inclinadas 18. Una caja con una lrnea intermitente 211 enlaza a la geometna de la una sola boquilla convencional inclinada 201. La una sola boquilla inclinada equivalente 202 muestra la misma caja 212 para definir el rango de la una sola boquilla convencional inclinada 201 dentro de su geometna demostrando la mayor magnitud de su area de salida 205 en comparacion con el area de salida previa de la industria 204. Debe tomarse en cuenta que en todos los casos (es decir, 10, 201, 202 y 150) el area de la boquilla 203 es preservada. Re - visitando la formula mencionada anteriormente n=(lESN/tplaca)2 o n- (dESN/dplaca)2, donde n es el numero de boquillas, Iesn es la longitud, dESN es el diametro de la entrada de Una Sola Boquilla Equivalente (ESN), tplaca es el grosor de la placa MNG obtenido del analisis de estres de la placa MNG hecha del material seleccionado, y dplaca es el diametro de la entrada de una sola boquilla a escala en la MNG. Basandose en esta formula, la una sola boquilla equivalente inclinada 202 se reduce de escala a una tasa de 12.247:1 a una sola boquilla 150. Asimismo, para una sola boquilla convencional inclinada 201 el area de entrada de 3.71 cm2 (0.575 pulgadas cuadradas), y n= 150 boquillas en la MNG inclinada, cada area de entrada de la boquilla 150 es 0.0248 centimetres cuadrados (0.0038374 pulgadas cuadradas). Asf que el area de entrada de la boquilla individual equivalente inclinada 202 se mantiene a 3.71 cm2 (0.575 pulgadas cuadradas) basandose en el rndice: nAboquillae=AESN o (150)(0.0248 cm2)=3.71 cm2 ((150)(0.0038374 pulgadas2)=0.575 pulgadas2). La matriz de varias boquillas logra una tasa mucho mas alta de expansion que las boquillas inclinadas convencionales, y consecuentemente tambien alcanza un impulso mas alto que los sistemas convencionales.

[0026] Se apreciara que el sistema de propulsion 112, y las variaciones de aquel sistema de propulsion, ofrecen una amplia variedad de ventajas en relacion a los sistemas utilizados previamente. Una ventaja es que las placas de matrices de varias boquillas son capaces de acomodar versiones de escala reducida de boquillas inclinadas convencionales de tamanos completos que sin obstaculos ocupanan diametros mas grandes que aquellos de misiles, cohetes, u otros vehreulos. Versiones a escala reducida tienen una longitud mas pequena y un diametro mas pequeno, por ejemplo, permitiendoles impulsar a cuerpos de misiles y de vehreulos, sin la necesidad de obstaculizar a las boquillas puesto que el desempeno sena sustancialmente reducido.

[0027] La placa de la matriz de varias boquillas tambien utiliza ventajosamente las camaras del cohete, del misil u otro vehreulo para las boquillas en su En otras palabras, las paredes cilrndricas funcionan como unidades estructurales para el misil y para las boquillas. Esto resulta en una fraccion mas pequena de la masa estructural y facilita la fabricacion, en contraste con las estructuras tradicionales separadas para el cuerpo del misil y para las boquillas.

[0028] La forma sustancialmente simetrica en torno al eje de la porcion convergente de las boquillas reduce perdidas por estancamiento en las boquillas de la matriz de varias boquillas. Ademas, la misma matriz de varias boquillas podna ser utilizada para una configuracion de impulso hacia delante (impulsos hacia adelante de la placa de la matriz de varias boquillas), e impulso hacia atras (impulso hacia atras de la placa de la matriz de varias boquillas). Esto resulta en una reduccion adicional en los costos de fabricacion, e incrementa la versatilidad para configurar cohetes u otros vehreulos.

[0029] La placa de la matriz de varias boquillas suministra una ventaja adicional de permitir a la salida de un motor principal moverse lejos del extremo de la popa del motor. Esto permite que los gases que salen del motor principal sean movidos muy lejos de cualquiera de las estructuras que le siguen, tales como el modulo de la tripulacion u otra porcion de un vehreulo tipo cohete. Esto podna reducir el tamano general del vehreulo, y tambien podna reducir ventajosamente el monto de proteccion que se necesitana de otra forma para proteger a la estructura posterior de gases calientes.

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[0030] Para configurar las boquillas 150 y 190 de la matriz de varias boquillas 124 y 144, una persona podna empezar con una sola boquilla potencial que incorpora el mejor potencial balfstico interno que puede ser suministrado, sin considerar la masa agregada. Una reduccion de la escala de la boquilla potencial individual podna ser realizada, al reducir la escala de la forma de la boquilla para hacerla caber con el grosor de pared actual o deseado del cohete. Una salida de impulso deseado podna dictar el numero de boquillas que senan requeridas para la placa de la matriz de varias boquillas. Consideraciones de la fuerza del material y otras propiedades del material podfan ser utilizadas para determinar la separacion deseada de las boquillas.

[0031] Aunque el invento se ha demostrado y se ha descrito en referencia a cierta seccion preferida o ciertas secciones preferidas, es obvio que alteraciones y modificaciones equivalentes se pueden ocurrir a personas con conocimiento en la industria a leer y entender esta especificacion y los esquemas adjuntos. En relacion espedfica a las varias funciones realizadas por los elementos descritos anteriormente (componentes, montajes, dispositivos, composiciones, etcetera), los terminos (incluyendo una referencia a un “sistema”) utilizados para describir aquellos elementos tienen la intencion de corresponder, a menos que sea indicado de otra forma, a cualquier elemento que realiza la funcion especificada del elemento descrito (es decir, que es funcionalmente equivalente), aunque no sea estructuralmente equivalente a la estructura presentada que realiza la funcion en la seccion o secciones de ejemplo ilustradas en este documento del invento. Adicionalmente, mientras que una caractenstica particular del invento pudo haber sido descrita anteriormente en referencia a solamente una o varias secciones ilustradas, aquella caractenstica podna ser combinada con una o mas caractensticas adicionales de otras secciones, tal como podna ser deseado y ventajoso para cualquier aplicacion espedfica o particular.

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Reivindicaciones

1. un sistema de propulsion (112) que comprende: una fuente de gas presurizado (120, 140) y

una placa de una matriz de varias boquillas (124, 144) acoplada operativamente a la fuente de gas presurizado, donde la placa de la matriz de varias boquillas es sustancialmente cilmdrica, teniendo superficies principales (170 y 171);

Donde la placa de la matriz de varias boquillas tiene varias boquillas convergentes-divergentes (150) allf incluidas que son boquillas inclinadas, con angulos en relacion a las superficies importantes de la placa de varias boquillas; Donde las boquillas estan configuradas en una serie de filas que estan separadas axialmente entre sf a diferentes distancias axiales a lo largo de un eje (130) de la placa de la matriz de varias boquillas; y

Donde el gas presurizado de la fuente de gas presurizado es expulsado de las boquillas de la placa de la matriz de varias boquillas.
2. El sistema de propulsion de la declaracion 1, donde el sistema de propulsion es parte de un vehmulo tipo cohete (110).
3. El sistema de la reivindicacion 2, donde la placa de la matriz de varias boquillas esta ubicada en el vehmulo tipo cohete en la popa de la fuente de gas presurizado.
4. El sistema de propulsion de la reivindicacion 2, donde la placa de la matriz de varias boquillas esta ubicada en el vehmulo tipo cohete adelante de la fuente de gas presurizado.
5. El sistema de propulsion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 4, que comprende ademas un cono separador de flujos (180, 194) dentro de la placa de la matriz de varias boquillas;

donde el cono separador de flujos hace girar al flujo desde la fuente de gas presurizado hacia las boquillas.
6. El sistema de propulsion de la reivindicacion 5, donde el gas presurizado es recibido a traves de un extremo abierto (178, 188) que es opuesto al cono separador de flujos.
7. El sistema de propulsion de la reivindicacion 5 o de la reivindicacion 6, donde el cono separador de flujos tiene una superficie curva (182, 196) que hace girar al flujo.
8. El sistema de propulsion de la reivindicacion 5 o de la reivindicacion 6, donde una superficie (182, 196) del cono separador de flujos tiene un filo exterior que es dirigido en una direccion sustancialmente a lo largo de las boquillas.
9. El sistema de propulsion de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, donde las boquillas se desprenden sustancialmente con una superficie importante externa (171) de las superficies importantes de la placa de la matriz de varias boquillas.
10. El sistema de propulsion de la reivindicacion 9, donde las boquillas funcionan sustancialmente tal como boquillas no bloqueadas.
11. El sistema de propulsion de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, donde la placa cilmdrica de la matriz de varias boquillas es una pieza estructural del cohete.
12. El sistema de propulsion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 11, donde la placa de la matriz de varias boquillas tiene por lo menos 100 boquillas.
13. El sistema de propulsion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 12, donde las boquillas de cada una de las filas estan ubicadas sustancialmente simetricamente en torno a un eje sobre una circunferencia de la placa de la matriz de varias boquillas.
14. El sistema de propulsion de cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 13, donde las boquillas tambien estan colocadas en una serie de columnas alineadas axialmente.