RU2216642C2 - Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях - Google Patents
Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2216642C2 RU2216642C2 RU2001135922A RU2001135922A RU2216642C2 RU 2216642 C2 RU2216642 C2 RU 2216642C2 RU 2001135922 A RU2001135922 A RU 2001135922A RU 2001135922 A RU2001135922 A RU 2001135922A RU 2216642 C2 RU2216642 C2 RU 2216642C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustible mixture
- combustion chamber
- mixture
- free
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Способ формирования и сжигания горючей смеси в камере сгорания реактивного двигателя включает подачу окислителя и топлива в камеру сгорания двигателя. Перед воспламенением горючей смеси внутри камеры сгорания образуют свободное от горючей смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель под углом к оси камеры сгорания и распыляя при этом по краю свободного от горючей смеси пространства тяжелые вещества. Или же свободное от горючей смеси пространство образуют, подавая и поджигая поочередно горючую смесь в виде твердых топливных зарядов, при этом твердые топливные заряды выполнены с выемками, образующими свободное от горючей смеси пространство, и на стенках выемок каждого заряда выполнена оболочка из твердых тяжелых веществ. Изобретение позволит создать простой способ регулирования направления истечения газов из реактивного двигателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к ракетостроению и самолетостроению, в частности к способу подачи топлива и окислителя в камеру сгорания реактивных двигателей.
Известен способ подачи воздуха и топлива в камеру сгорания, при котором после заполнения камеры сгорания через впускные клапаны воздухом периодически впрыскивается топливо, и после смешения с воздухом топливо воспламеняется электрической искрой (см. книгу Д.В. Моравский, М.А. Фаин. "Огонь в упряжке", М., Знание, 1990, с.167-168).
Ввиду низкой экономичности и относительно небольшой скорости истечения газов пульсирующие двигатели находят весьма ограниченное применение.
Известен способ подачи окислителя и топлива в камеру сгорания, где они перемешиваются и сгорают, а затем истекают через сопло (см. книгу К.Д. Гильзин. "Двигатели невиданных скоростей", М., Машиностроение, 1965, с.129-134).
Недостатком данного способа является ограничение максимальной скорости истечения газовых струй из сопла двигателя, примерно, в 5-6 км/сек пределом возможностей химии ракетных топлив, химической энергии, высвобождающейся при сгорании топлив в ракетном двигателе.
Была поставлена задача на повышение предела максимальной скорости истечения газов и создание возможности простого способа регулирования направления истечения газов из реактивного двигателя.
Задача решается тем, что в известном способе формирования и сжигания горючей смеси в камере сгорания реактивного двигателя, включающем подачу окислителя и топлива, внутри камеры сгорания, перед воспламенением горючей смеси, образуют свободное от горючей смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель под углом к оси камеры сгорания и распыляя при этом по краю свободного от горючей смеси пространства тяжелые вещества или подавая и поджигая поочередно горючую смесь в виде твердых топливных зарядов, при этом твердые топливные заряды выполнены с выемками, образующими свободное от горючей смеси пространство, и на стенках выемок каждого заряда выполнена оболочка из твердых тяжелых веществ.
Или окислителем является воздух, подаваемый из атмосферы.
Или перед воспламенением горючей смеси в камере сгорания повышают давление, создавая воздушную завесу.
Образование и воспламенение внутри камеры сгорания реактивного двигателя горючей смеси, образуя перед воспламенением свободное от горючей смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель под углом к оси камеры сгорания и распыляя при этом по краю свободного от горючей смеси пространства тяжелые вещества или подача и поджигание поочередно горючей смеси в виде твердых топливных зарядов, при этом твердые топливные заряды выполнены с выемками, образующими свободное от горючей смеси пространство, и на стенках выемок каждого заряда выполнены оболочки из твердых тяжелых веществ, дает возможность осуществления физического эффекта Монро - кумулятивного сжигания смеси топлива с окислителем или окислителем воздухом, или сжигания твердых топливных зарядов с выемками, увеличивая тягу реактивного двигателя.
Удерживание в камере сгорания воздушной завесой подаваемого воздуха в случае, когда окислителем является воздух, позволяет, до воспламенения горючей смеси, создать в камере сгорания повышенное давление.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что внутри камеры сгорания, перед воспламенением горючей смеси, образуют свободное от горючей смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель под углом к оси камеры сгорания и распыляя при этом по краю свободного от горючей смеси пространства тяжелые вещества или подавая и поджигая поочередно горючую смесь в виде твердых топливных зарядов, при этом твердые топливные заряды выполнены с выемками, образующими свободное от горючей смеси пространство, и на стенках выемок каждого заряда выполнена оболочка из твердых тяжелых веществ.
Или окислителем является воздух, подаваемый из атмосферы.
Или перед воспламенением горючей смеси в камере сгорания повышают давление, создавая воздушную завесу.
Это позволяет сделать заключение, что данные признаки являются новыми, а предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Проверка соответствия изобретения требованию изобретательского уровня, которая проводилась в отношении совокупности его существенных признаков, показала, что из известного уровня техники не выявлено влияния, предписываемого предлагаемым техническим решением преобразования, характеризуемого отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата: повышение предела максимальной скорости истечения газов и создание возможности простого способа регулирования направления истечения газов из реактивного двигателя. Это свидетельствует о том, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, т.е. оно соответствует критерию "изобретательский уровень".
На фиг. 1 схематично изображена в разрезе камера сгорания реактивного двигателя, где сжигаются топливо с окислителем, причем подача окислителя предусмотрена через форсунки; на фиг.2 схематично изображена в разрезе камера сгорания реактивного двигателя, где сжигаются топливо с окислителем воздухом, причем подача воздуха предусмотрена, через впускные клапаны; на фиг.3 схематично изображена в разрезе камера сгорания реактивного двигателя, где сжигаются отдельные твердые топливные заряды.
Реактивный двигатель 1 содержит камеру сгорания 2, топливные форсунки 3, форсунки для окислителя 4 или впускные клапаны 5, свечу 6, выхлопную трубу 7, возможно использование форсунок для создания воздушной завесы 8, форсунки для распыления тяжелых веществ с плотностью, большей плотности горючей смеси 9. При использовании как окислитель воздуха имеется воздухозаборник 10. В случае использования твердых топливных зарядов 11 применяются оболочки из твердых тяжелых веществ с плотностью, большей плотности горючей смеси 12.
Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях осуществляется следующим образом.
В камеру сгорания 2 реактивного двигателя 1 через топливные форсунки 3 и форсунки для окислителя 4, под углом к оси камеры сгорания 2, подаются топливо и окислитель, таким образом, чтобы образовалось пространство, свободное от горючей смеси, при этом открытая сторона пространства, свободного от горючей смеси, должна находиться по оси камеры сгорания 2 и направлена в сторону, противоположную от направления создаваемой тяги. Для увеличения импульса реактивного двигателя 1, при кумулятивном сжигании топлива форсунки, распыляют тяжелые вещества с плотностью, большей плотности горючей смеси 9, образуют распыленную оболочку по краю свободной от горючей смеси. Затем горючая смесь воспламеняется свечой 6. При этом происходит кумулятивное сжигание горючей смеси в камере сгорания 2, направленное в сторону выхлопной трубы 7. Кумулятивное сжигание позволяет получить скорости истечения продуктов сгорания до 90 км/с, что значительно превышает предел возможностей химии ракетных топлив. Изменяя направление подачи горючего и окислителя, через топливные форсунки 3 и форсунки для окислителя 4, в камере сгорания 2, можно регулировать направление истечения газов из реактивного двигателя 1.
Возможно использование в качестве окислителя воздуха, проходящего через воздухозаборник 10 и впускные клапаны 5 в камеру сгорания 2. Перед воспламенением горючей смеси впускные клапаны 5 закрываются.
Перед воспламенением горючей смеси можно предварительно поднять давление в камере сгорания 2, используя форсунки для создания воздушной завесы 8.
Подачу горючей смеси в камеру сгорания 2 можно осуществлять постоянно как в случае применения окислителя, так и в случае применения окислителя воздуха. При этом продукты сгорания будут от топливных форсунок 3 постоянно устремляться к центру камеры сгорания 2. При столкновении у центра продуктов сгорания возникнет зона повышенного давления, откуда продукты сгорания, приобретая большую скорость, устремятся в выхлопную трубу 7.
Для двигателей космического полета в камере сгорания 2 для сжигания можно использовать горючую смесь в виде твердых топливных зарядов 11 с пространствами, свободными от горючей смеси, в виде выемок с оболочками из твердых тяжелых веществ с плотностью, большей плотности горючей смеси 12. Способ и механизм подачи и поджигания твердых топливных зарядов 11 в камеру сгорания 2 можно сделать, например, аналогично автоматическим механизмам подачи патронов и снарядов в огнестрельных оружиях (способ и механизм подачи и поджигания твердых топливных зарядов в камеру сгорания 2 условно не изображены).
Возможность осуществления изобретения и обеспечения при этом технического результата, выражающегося в образовании внутри камеры сгорания реактивного двигателя свободного пространства от горючей смеси, перед воспламенением с возможностью осуществления физического эффекта Монро - кумулятивного сжигания смеси топлива с окислителем или окислителем воздухом, или сжигания твердых топливных зарядов с выемками, в результате чего повышается предел максимальной скорости истечения газов и создается возможность простого способа регулирования направления истечения газов из реактивного двигателя, подтверждена приведенными чертежами и описанием различных вариантов осуществления способа кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях в статическом состоянии и в действии.
Это свидетельствует о том, что изобретение соответствует требованию промышленной применимости.
Источники информации
1. К.А. Гильзин. "Двигатели невиданных скоростей". - М.: Машиностроение, 1965, с.233.
1. К.А. Гильзин. "Двигатели невиданных скоростей". - М.: Машиностроение, 1965, с.233.
2. В. Е. Алемасов и др. "Теория ракетных двигателей". - М.: Машиностроение, 1980, с.11.
3. А. В. Моравский и др. "Огонь в упряжке". - М.: Знание, 1990, с.167-168.
4. В. А. Лукьянец и др. "Физические эффекты в машиностроении". М.: Машиностроение, 1993, с.51-52.
Claims (3)
1. Способ формирования и сжигания горючей смеси в камере сгорания реактивного двигателя, включающий подачу окислителя и топлива, отличающийся тем, что внутри камеры сгорания, перед воспламенением горючей смеси, образуют свободное от горючей смеси пространство, циклически либо непрерывно впрыскивая топливо и окислитель под углом к оси камеры сгорания и распыляя при этом по краю свободного от горючей смеси пространства тяжелые вещества или подавая и поджигая поочередно горючую смесь в виде твердых топливных зарядов, при этом твердые топливные заряды выполнены с выемками, образующими свободное от горючей смеси пространство, и на стенках выемок каждого заряда выполнена оболочка из твердых тяжелых веществ.
2. Способ формирования и сжигания горючей смеси по п. 1, отличающийся тем, что окислителем является воздух, подаваемый из атмосферы.
3. Способ формирования и сжигания горючей смеси по п. 2, отличающийся тем, что перед воспламенением горючей смеси в камере сгорания повышают давление, создавая воздушную завесу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135922A RU2216642C2 (ru) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135922A RU2216642C2 (ru) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001135922A RU2001135922A (ru) | 2003-08-10 |
RU2216642C2 true RU2216642C2 (ru) | 2003-11-20 |
Family
ID=32027215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135922A RU2216642C2 (ru) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2216642C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509909C1 (ru) * | 2012-07-10 | 2014-03-20 | Юрий Дмитриевич Сасов | Реактивный двигатель |
RU2710740C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2020-01-10 | Сергей Евгеньевич Угловский | Способ формирования и сжигания топливной смеси в камере детонационного горения ракетного двигателя |
RU2742319C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-02-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ работы детонационного ракетного двигателя |
RU2749933C1 (ru) * | 2020-06-17 | 2021-06-21 | Виктор Федорович Карбушев | Жидкостный реактивный двигатель |
-
2001
- 2001-12-27 RU RU2001135922A patent/RU2216642C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГИЛЬЗИН К.А. Двигатели невиданных скоростей. - М.: Машиностроение, 1965, с. 129-134. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2509909C1 (ru) * | 2012-07-10 | 2014-03-20 | Юрий Дмитриевич Сасов | Реактивный двигатель |
RU2710740C1 (ru) * | 2018-12-10 | 2020-01-10 | Сергей Евгеньевич Угловский | Способ формирования и сжигания топливной смеси в камере детонационного горения ракетного двигателя |
RU2749933C1 (ru) * | 2020-06-17 | 2021-06-21 | Виктор Федорович Карбушев | Жидкостный реактивный двигатель |
RU2742319C1 (ru) * | 2020-07-17 | 2021-02-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Способ работы детонационного ракетного двигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5513489A (en) | Rotary valve multiple combustor pulse detonation engine | |
US5873240A (en) | Pulsed detonation rocket engine | |
EP0172954B1 (en) | Plasma jet ignition apparatus | |
US3240010A (en) | Rotary detonation power plant | |
EP0889756B1 (en) | Self sustained detonation apparatus | |
US6662550B2 (en) | Method and apparatus for improving the efficiency of pulsed detonation engines | |
US20180156159A1 (en) | Regenerative hybrid rocket motor | |
JP4155706B2 (ja) | デトネーション・スプレー・ガンのガス供給システム | |
WO2003089773A1 (fr) | Foyer a detonation et procede de production d'ondes de detonation stationnaire | |
RU2216642C2 (ru) | Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях | |
RU2439358C2 (ru) | Прямоточный воздушно-реактивный двигатель на порошкообразном металлическом горючем | |
US5010728A (en) | Solid fuel turbine engine | |
US3010678A (en) | Ramjet motor powered helicopter | |
US20050138933A1 (en) | Pulse detonation engine and method for initiating detonations | |
RU2704503C1 (ru) | Трансформируемый ракетно-воздушно-реактивный двигатель детонационного горения (варианты) | |
CN114909232A (zh) | 固体-固液组合火箭发动机及其工作方法和飞行器 | |
JP2004500515A (ja) | 所定のチャージ形態のエンジン | |
RU2529935C1 (ru) | Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель и способ организации рабочего процесса | |
RU2526613C1 (ru) | Пульсирующая детонационная установка для создания силы тяги | |
RU2195566C2 (ru) | Ракетно-прямоточный двигатель | |
RU2001135922A (ru) | Способ кумулятивного сжигания топлива в реактивных двигателях | |
JP4183475B2 (ja) | ハイブリッドロケットエンジンの固体モータとその燃焼方法 | |
RU2225947C2 (ru) | Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя | |
CN114320609B (zh) | 一种高超声速超燃发动机的燃料喷射装置 | |
CA2247146C (en) | Self sustained detonation apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051228 |