RU2021110988A

RU2021110988A - Воздушно-реактивный двигатель на твердом топливе и способ его функционирования

Info

Publication number: RU2021110988A
Application number: RU2021110988A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Фролов; Владислав Сергеевич Иванов; Фёдор Сергеевич Фролов; Константин Алексеевич Авдеев; Александр Николаевич Шиплюк; Валерий Иванович Звегинцев; Денис Геннадьевич Ниливайченко; Дмитрий Александрович Внучков
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-12-29

Claims

1. Способ организации детонационного или дефлаграционного горения в прямоточном воздушно-реактивном двигателе на твердом топливе, включающий поступление набегающего воздушного потока в воздухозаборник, торможение воздушного потока в воздухозаборнике, газификацию заряда твердого топлива с получением горючего газа, подачу потока горючего газа в камеру дожигания и его смешение с воздушным потоком, поступающим в камеру дожиганиия через воздухозаборник, с последующим сгоранием образованной горючей смеси в детонационной волне и истечением продуктов горения из камеры дожигания через выхлопное сопло в атмосферу в виде реактивной струи, создающей реактивную тягу, отличающийся тем, что набегающий воздушный поток разделяется на два воздушных потока: один воздушный поток поступает через основной воздухозаборник в камеру дожигания, а другой воздушный поток поступает через воздухозаборник газогенератора в газогенератор и термически взаимодействует с зарядом твердого топлива, что приводит к плавлению, диспергированию и испарению заряда твердого топлива с образованием многофазной смеси продуктов газификации твердого топлива, содержащей воздух, горючий газ, твердые частицы и капли расплава твердого топлива, а образованная многофазная смесь продуктов газификации твердого топлива зажигается, что приводит к горению заряда твердого топлива предпочтительно до полного расходования кислорода воздуха, поступающего в газогенератор, а образующийся при горении поток высокотемпературных продуктов горения, термически взаимодействуя с зарядом твердого топлива, газифицирует заряд твердого топлива, а из образующегося потока многофазной смеси продуктов горения и продуктов газификации твердого топлива, содержащей горючий газ, твердые частицы и капли расплава твердого топлива, отделяются твердые частицы и капли расплава твердого топлива, а поток горючего газа направляется в камеру дожигания, где происходит его смешение с воздушным потоком, поступившим через основной воздухозаборник, и сгорание в непрерывной детонационной волне или в продольно-пульсирующей детонационной волне, или в режиме стационарной дефлаграции, причем процесс сгорания инициируется предпочтительно форкамерно-факельным источником зажигания.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зажигание твердого топлива в газогенераторе может быть самопроизвольным или принудительным с помощью воспламенителя.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зажигание горючей смеси в камере дожигания может быть самопроизвольным или принудительным с помощью источника зажигания.

4. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель на твердом топливе, содержащий воздухозаборник, камеру дожигания, газогенератор с твердым топливом и выхлопное сопло, отличающийся тем, что предусмотрены два проточных тракта: внешний и внутренний, причем внешний проточный тракт образован основным воздухозаборником, камерой дожигания и выхлопным соплом, а внутренний проточный тракт образован воздухозаборником газогенератора, газогенератором с зарядом твердого топлива, уловителем твердых частиц и капель расплава твердого топлива и направляющим каналом, соединенным с камерой дожигания через пояс отверстий для подачи горючего газа.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что камера дожигания может быть выполнена в виде проточного кольцевого канала с источником зажигания предпочтительно форкамерно-факельного типа.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что камера дожигания может быть выполнена в виде проточного канала со стабилизатором пламени или в виде проточного канала со стабилизатором пламени и с источником зажигания предпочтительно форкамерно-факельного типа.

7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что выхлопное сопло может быть выполнено в виде расширяющегося или суживающе-расширяющегося проточного канала.

8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что заряд твердого топлива может быть однокомпонентным, то есть содержать только горючее, предпочтительно легкоплавкое, или многокомпонентным, то есть содержать горючее, предпочтительно легкоплавкое, и энергетические добавки.

9. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что газогенератор может быть оснащен воспламенителем для принудительного зажигания твердого топлива в газогенераторе.