Изобретение относится к водному транспорту и может использоваться в качестве силовой установки судов глиссирующих и на подводных крыльях. The invention relates to water transport and can be used as a power plant for planing and hydrofoil ships.
Известна силовая установка (Без шатуна и поршня, "Техника молодежи", N 2, 1980, стр. 50), представляющая собой гидрореактивный двигатель, имеющий камеру сгорания с форсункой, свечу зажигания, реактивные сопла, работающий при заполнении его водой. После вспрыска форсункой топлива в камеру сгорания происходит воспламенение свечой зажигания, давление горячих газов выталкивает воду через сопло, создавая реактивную тягу, после освобождения двигателя от воды открывается клапан, впускающий воду, вспрыскивается новая порция горючего- и цикл повторяется. A known power plant (Without a connecting rod and piston, "Technique of youth", N 2, 1980, p. 50), which is a hydro-jet engine having a combustion chamber with a nozzle, a spark plug, jet nozzles, working when filling it with water. After the nozzle injects fuel into the combustion chamber, the spark plug ignites, the hot gas pressure pushes water through the nozzle, creating a jet draft, after the engine is released from the water, the valve that lets water in is opened, a new portion of fuel is sprayed, and the cycle repeats.
Недостатком гидрореактивного двигателя на обычном горении является малая мощность на единицу объема и низкий КПД из-за малой степени сжатия горючей смеси. The disadvantage of a jet engine on conventional combustion is the low power per unit volume and low efficiency due to the low compression ratio of the combustible mixture.
Задачей изобретения является создание конструкции гидрореактивного двигателя, работающего на детонационном горении горючей смеси. Скорость детонации углеводородных топлив достигает 3000 м/сек и не зависит от начального давления, в результате высокой скорости детонации развивается большая мощность с высоким КПД, сопровождаемая ударными волнами. The objective of the invention is the creation of the design of a jet engine running on the detonation combustion of a combustible mixture. The detonation speed of hydrocarbon fuels reaches 3000 m / s and does not depend on the initial pressure, as a result of the high detonation speed, a large power with high efficiency develops, accompanied by shock waves.
Поставленная задача достигается тем, что детонационный гидрореактивный двигатель, содержащий камеру сгорания с форсункой, сообщающуюся с атмосферой посредством продувочных окон через поплавковую камеру с кольцевым поплавком, сообщающимся с водной средой через сопло, отличающийся тем, что снабжен детонатором, сообщающимся с камерой сгорания, который может быть электроразрядным, газодинамическим, химическим. This object is achieved in that the detonation hydrojet engine containing a combustion chamber with an injector communicating with the atmosphere through the blower windows through a float chamber with an annular float communicating with the aqueous medium through a nozzle, characterized in that it is equipped with a detonator in communication with the combustion chamber, which can to be electric-discharge, gas-dynamic, chemical.
На чертеже схематично изображен газодинамический детонатор, разработанный в 40-х годах Институтом химической физики АН СССР, под названием: "Устройство, основанное на предварительном получении детонационной волны в трубе малого сечения, с последующим выпуском ее в объем любой формы", представляет собой короткий отрезок трубы малого сечения со сплошной по длине резьбой-нарезкой, с электросвечой зажигания на периферийном конце трубы. The drawing schematically depicts a gas-dynamic detonator, developed in the 40s by the Institute of Chemical Physics of the USSR Academy of Sciences, under the name: "A device based on the preliminary receipt of the detonation wave in a pipe of small cross section, with its subsequent release into a volume of any shape", is a short segment pipes of small cross-section with a continuous thread-thread, with an electric spark plug at the peripheral end of the pipe.
На чертеже представлена конструктивная схема детонационного гидрореактивного двигателя: 1 камера сгорания, 2 форсунка, 3 детонатор, 4 продувочные окна, 5 поплавковая камера, 6 кольцевой поплавок, 7 - сопло. The drawing shows a structural diagram of a detonation hydrojet engine: 1 combustion chamber, 2 nozzles, 3 detonator, 4 purge windows, 5 float chamber, 6 ring float, 7 - nozzle.
Детонационный гидрореактивный двигатель предназначен для работы с водной средой; поступая через сопло 7, размещенное ниже ватерлинии, вода, заполняя двигатель, поднимает кольцевой поплавок 6 в верхнее положение, он перекрывает продувочные окна 4, создает в камере сгорания 1 воздушную подушку, где при вспрыске топлива форсункой 2 образуется заряд горючей смеси, воспламеняемой в детонаторе 3, инициирующей детонацию всего заряда воздействующей на водную массу направленной ударной волны, выбрасывающей через сопло 7 скоростную водную струю, создающую реактивную тягу; выбрасывая водную массу, ударная волна детонации создает в двигателе разрежение, под воздействием которого кольцевой поплавок 6 открывает продувочные окна 4; поступающий атмосферный воздух производит продувку двигателя, что создает давление ниже забортного, поступая через сопло 7, вода заполняет двигатель и цикл повторяется. The detonation hydrojet engine is designed to work with the aquatic environment; entering through the nozzle 7 located below the waterline, filling the engine, raises the annular float 6 to the upper position, it closes the purge windows 4, creates an air cushion in the combustion chamber 1, where a fuel mixture ignites in the detonator when fuel is injected by the nozzle 2 3, initiating the detonation of the entire charge acting on the water mass of a directed shock wave, ejecting through the nozzle 7 a high-speed water jet creating a jet thrust; ejecting water mass, the detonation shock wave creates a vacuum in the engine, under the influence of which the annular float 6 opens the purge windows 4; incoming atmospheric air purges the engine, which creates a pressure below the outside, entering through the nozzle 7, water fills the engine and the cycle repeats.