RU2291976C1 - Mixing head of chamber of liquid rocket engine - Google Patents

Mixing head of chamber of liquid rocket engine Download PDF

Info

Publication number
RU2291976C1
RU2291976C1 RU2005128533/06A RU2005128533A RU2291976C1 RU 2291976 C1 RU2291976 C1 RU 2291976C1 RU 2005128533/06 A RU2005128533/06 A RU 2005128533/06A RU 2005128533 A RU2005128533 A RU 2005128533A RU 2291976 C1 RU2291976 C1 RU 2291976C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
belts
manifold
mixing head
rocket engine
channels
Prior art date
Application number
RU2005128533/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Горохов (RU)
Виктор Дмитриевич Горохов
Василий Афанасьевич Гетманенко (RU)
Василий Афанасьевич Гетманенко
Юрий Петрович Лукин (RU)
Юрий Петрович Лукин
Сергей Анатольевич Федоров (RU)
Сергей Анатольевич Федоров
Виталий Романович Рубинский (RU)
Виталий Романович Рубинский
Владимир Викторович Черниченко (RU)
Владимир Викторович Черниченко
Original Assignee
Владимир Викторович Черниченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Викторович Черниченко filed Critical Владимир Викторович Черниченко
Priority to RU2005128533/06A priority Critical patent/RU2291976C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2291976C1 publication Critical patent/RU2291976C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

FIELD: rocket engines.
SUBSTANCE: mixing head comprises housing with manifold and belts for supplying liquid component connected with the manifold through the passages arranged coaxially and defining the ring slots for supplying gas component. The inlet section of the passages that connect the spaces of the belts with the space of the manifold enter the manifold, and the exit section enters the space of the belt. The inlet section of the passages receive nozzles. The belts for supplying liquid components are provided with grooves for receiving the passages.
EFFECT: enhanced completeness of mixing.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическим установкам летательных аппаратов, а именно к смесительным головкам камер жидкостных ракетных двигателей.The invention relates to power plants of aircraft, and in particular to the mixing heads of the chambers of liquid rocket engines.

Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано при создании смесительных головок жидкостных ракетных двигателей, работающих по генераторной схеме на компонентах кислород-керосин.Most effectively, the present invention can be used to create the mixing heads of liquid rocket engines operating according to a generator circuit based on oxygen-kerosene components.

Одним из основных направлений в развитии камер сгорания ЖРД является непрерывный рост тяги, экономичности и улучшение весовых характеристик. При этом происходит рост относительной расходонапряженности с одновременным повышением давления в камере сгорания, особенно в связи с созданием камер сгорания, работающих по схеме с дожиганием генераторного газа.One of the main directions in the development of LRE combustion chambers is the continuous growth of thrust, economy and improvement of weight characteristics. In this case, an increase in the relative flow rate with a simultaneous increase in pressure in the combustion chamber, especially in connection with the creation of combustion chambers operating according to the scheme with afterburning of the generator gas.

Дальнейшее повышение расходонапряженности с применением существующих конструкций головок камер сгорания с последовательным расположением полостей компонентов затруднительно вследствие увеличения скоростей газа в зоне смешения компонентов, так как это ослабляет процесс внедрения жидкости в газ и снижает экономичность камеры сгорания.A further increase in the flow rate using existing designs of the heads of the combustion chambers with a sequential arrangement of component cavities is difficult due to an increase in gas velocities in the component mixing zone, since this weakens the process of introducing liquid into the gas and reduces the efficiency of the combustion chamber.

Известна смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая форсунки для подачи одного компонента, щелевые каналы для подачи другого компонента, выполненные в виде шестигранных щелей одинаковой толщины вокруг профилированных выходных частей форсунок (патент Франции №2543222 - прототип).Known mixing head of the combustion chamber of the rocket engine, containing nozzles for supplying one component, slotted channels for feeding another component, made in the form of hexagonal slots of the same thickness around the shaped outlet parts of the nozzles (French patent No. 2543222 - prototype).

В известной смесительной головке форсунки окислителя консольно установлены в силовом днище. Окислитель подается в форсунки из общего питающего канала, выполненного в виде шарового сегмента, в плоской части которого установлены форсунки. Горючее поступает через кольцевую щель, образованную днищем и стенкой камеры сгорания, перераспределяется по зазору между форсунками и поступает в камеру сгорания, где перемешивается с окислителем.In the known mixing head, the oxidizer nozzles are cantilevered in the power bottom. The oxidizing agent is fed into the nozzles from a common feed channel, made in the form of a spherical segment, in the flat part of which nozzles are installed. Fuel enters through an annular gap formed by the bottom and the wall of the combustion chamber, is redistributed by the gap between the nozzles, and enters the combustion chamber, where it is mixed with an oxidizing agent.

Основными недостатками смесительной головки является значительное гидравлическое сопротивление по линии горючего и повышенная скорость горючего, вызванные загроможденностью тракта горючего силовым днищем и необходимостью подачи всего расхода горючего через достаточно узкую кольцевую щель, значительная неравномерность распределения горючего по шестигранным щелям, связанная с тем, что на периферийных участках обеспечивается больший расход горючего, чем в центральной части.The main disadvantages of the mixing head are the significant hydraulic resistance along the fuel line and the increased fuel speed, caused by the clutter of the fuel path by the power bottom and the need to supply the entire fuel flow through a rather narrow annular gap, the significant uneven distribution of the fuel along the hexagonal slots, due to the fact that in the peripheral areas provides greater fuel consumption than in the central part.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание смесительной головки камеры ЖРД с улучшенными характеристиками.The task of the invention is to remedy these disadvantages and create a mixing head of the chamber of the rocket engine with improved characteristics.

Указанная задача достигается тем, что, в предложенной смесительной головке камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащей корпус с коллектором, пояса подачи жидкого компонента, соединенные с коллектором при помощи каналов, расположенные коаксиально и образующие кольцевые щели для подачи газообразного компонента, согласно изобретению каналы, соединяющие полости поясов с полостью коллектора, установлены входной частью в полости коллектора, а выходной - в полости пояса.This task is achieved by the fact that, in the proposed mixing head of the chamber of a liquid propellant rocket engine, comprising a housing with a collector, supply belts of a liquid component connected to the collector by channels, arranged coaxially and forming annular slots for supplying a gaseous component, according to the invention, channels connecting the cavities belts with a cavity of the collector are installed by the inlet in the cavity of the collector, and the output in the cavity of the belt.

Для обеспечения возможности настройки каждого пояса на заданный расход, во входной части каналов установлены жиклеры.To provide the ability to configure each belt for a given flow rate, nozzles are installed in the input part of the channels.

Для уменьшения осевых размеров смесительной головки и камеры в целом, в поясах подачи жидкого компонента выполнены пазы для размещения каналов.To reduce the axial dimensions of the mixing head and the chamber as a whole, grooves are made in the supply belts of the liquid component to accommodate the channels.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом и другими известными решениями в данной области техники показал, что изложенная совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретения «новизна».A comparative analysis of the claimed invention with the prototype and other known solutions in the art showed that the set of features described is unknown from the existing level of technology, on the basis of which we can conclude that the technical solution meets the criteria of the invention of "novelty".

При анализе других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены, а изложенная совокупность признаков не следует явным образом для специалиста из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень»When analyzing other well-known technical solutions in the art, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified, and the set of features set out should not be explicitly for a specialist from the existing level of technology, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step" "

Соответствие предлагаемого технического решения критерию «промышленная применимость» следует из приведенного ниже примера конкретного выполнения смесительной головки камеры ЖРД.The compliance of the proposed technical solution with the criterion of "industrial applicability" follows from the following example of a specific embodiment of the mixing head of the rocket engine chamber.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез предложенной смесительной головки, на фиг.2 - вид слева.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of the proposed mixing head, figure 2 is a left view.

Основными элементами предложенной смесительной головки являются:The main elements of the proposed mixing head are:

1 - корпус;1 - housing;

2 - коллектор;2 - collector;

3 - трубки;3 - tubes;

4 - каналы;4 - channels;

5 - кольцевые пояса;5 - ring belts;

6 - отверстия;6 - holes;

7 - жиклеры.7 - jets.

Смесительная головка имеет корпус 1 с коллектором 2. Внутри корпуса 1 на трубках 3 с каналами 4 концентрично расположены кольцевые пояса 5, в которых выполнены отверстия 6 для подачи жидкого компонента. На входной части каналов 4 установлены жиклеры 7.The mixing head has a housing 1 with a manifold 2. Inside the housing 1, on the tubes 3 with channels 4, annular belts 5 are concentrically arranged, in which openings 6 are made for supplying a liquid component. At the input of the channels 4, nozzles 7 are installed.

Предложенная смесительная головка работает следующим образом.The proposed mixing head operates as follows.

Жидкий компонент из полости коллектора 2 через каналы 4 подается в отверстия 6, расположенные на кольцевых поясах 5, и далее в камеру сгорания. Настройка расхода каждого пояса жидкого компонента на свой расход для обеспечения, таким образом, требуемой равномерности расхода жидкого компонента через каждый пояс завесы, обеспечивается путем доработки жиклеров 7, расположенных во входной части каждого канала 4.The liquid component from the cavity of the manifold 2 through the channels 4 is fed into the holes 6 located on the annular belts 5, and then into the combustion chamber. The adjustment of the flow rate of each belt of the liquid component to its flow rate in order to ensure, therefore, the required uniformity of flow rate of the liquid component through each belt of the curtain is provided by finalizing the nozzles 7 located in the input part of each channel 4.

Трубки 3 с каналами 4 расположены в разных плоскостях, что обеспечивает малую степень зажатия сечения и, следовательно, пониженную скорость газа в зоне смешения.Tubes 3 with channels 4 are located in different planes, which provides a small degree of compression of the cross section and, therefore, a reduced gas velocity in the mixing zone.

Генераторный газ подается через осевые кольцевые щели, образованные концентрично расположенными поясами 5, что обеспечивает подогрев жидкого компонента и улучшает тем самым процесс смесеобразования.The generator gas is supplied through axial annular slots formed by concentrically arranged belts 5, which ensures heating of the liquid component and thereby improves the process of mixture formation.

Пониженные скорости газа и возможность повышения скорости истечения жидкости с малыми потерями позволяет значительно повысить степень внедрения жидкости в газ и тем самым улучшить смесеобразование.Reduced gas velocities and the possibility of increasing the flow rate of the fluid with low losses can significantly increase the degree of introduction of fluid into the gas and thereby improve mixture formation.

Использование предложенного технического решения позволит создать смесительную головку, обеспечивающую повышенную полноту смесеобразования при пониженной скорости генераторного газа.Using the proposed technical solution will allow you to create a mixing head, providing increased completeness of mixture formation at a reduced speed of the generator gas.

Claims (3)

1. Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащая корпус с коллектором, пояса подачи жидкого компонента, соединенные с коллектором при помощи каналов, расположенные коаксиально и образующие кольцевые щели для подачи газообразного компонента, отличающаяся тем, что каналы, соединяющие полости поясов с полостью коллектора, установлены входной частью в полости коллектора, а выходной - в полости пояса.1. The mixing head of the chamber of a liquid propellant rocket engine, comprising a housing with a manifold, supply belts of a liquid component, connected to the collector by channels, arranged coaxially and forming annular slots for supplying a gaseous component, characterized in that the channels connecting the cavity of the belts to the collector cavity, installed inlet in the cavity of the collector, and the output in the cavity of the belt. 2. Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что во входной части каналов установлены жиклеры.2. The mixing chamber head of a liquid propellant rocket engine according to claim 1, characterized in that the nozzles are installed in the inlet part of the channels. 3. Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что в поясах выполнены пазы для размещения каналов.3. The mixing chamber head of a liquid-propellant rocket engine according to claim 1, characterized in that grooves are made in the belts to accommodate the channels.
RU2005128533/06A 2005-09-14 2005-09-14 Mixing head of chamber of liquid rocket engine RU2291976C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005128533/06A RU2291976C1 (en) 2005-09-14 2005-09-14 Mixing head of chamber of liquid rocket engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005128533/06A RU2291976C1 (en) 2005-09-14 2005-09-14 Mixing head of chamber of liquid rocket engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2291976C1 true RU2291976C1 (en) 2007-01-20

Family

ID=37774731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005128533/06A RU2291976C1 (en) 2005-09-14 2005-09-14 Mixing head of chamber of liquid rocket engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291976C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698171C1 (en) * 2018-12-06 2019-08-22 Владимир Викторович Черниченко Liquid-propellant engines chamber mixing head
RU2699898C1 (en) * 2018-12-06 2019-09-11 Владимир Викторович Черниченко Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2699899C1 (en) * 2018-12-06 2019-09-11 Владимир Викторович Черниченко Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2700482C1 (en) * 2019-02-15 2019-09-17 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705919C1 (en) * 2018-12-06 2019-11-12 Валерий Александрович Чернышов Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705921C1 (en) * 2018-12-06 2019-11-12 Валерий Александрович Чернышов Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705924C1 (en) * 2018-12-06 2019-11-12 Валерий Александрович Чернышов Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2741530C1 (en) * 2019-02-07 2021-01-26 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Liquid rocket engine chamber mixing head

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698171C1 (en) * 2018-12-06 2019-08-22 Владимир Викторович Черниченко Liquid-propellant engines chamber mixing head
RU2699898C1 (en) * 2018-12-06 2019-09-11 Владимир Викторович Черниченко Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2699899C1 (en) * 2018-12-06 2019-09-11 Владимир Викторович Черниченко Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705919C1 (en) * 2018-12-06 2019-11-12 Валерий Александрович Чернышов Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705921C1 (en) * 2018-12-06 2019-11-12 Валерий Александрович Чернышов Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705924C1 (en) * 2018-12-06 2019-11-12 Валерий Александрович Чернышов Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2741530C1 (en) * 2019-02-07 2021-01-26 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2700482C1 (en) * 2019-02-15 2019-09-17 Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" Liquid rocket engine chamber mixing head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2324836C1 (en) Mixer head of rocket liquid propellant system
RU2291976C1 (en) Mixing head of chamber of liquid rocket engine
RU2345238C1 (en) Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber
US6244041B1 (en) Liquid-propellant rocket engine chamber and its casing
RU2328615C1 (en) Liquid-propellant rocket engine chamber mixing head
RU2291975C1 (en) Mixing head of chamber of liquid rocket engine
CN113819491B (en) Return-preventing air inlet structure of rotary detonation combustion chamber
RU2127820C1 (en) Liquid propellant rocket engine combustion chamber mixing head
WO2003071117A8 (en) Ejector based engines
RU2459150C2 (en) Detonation combustion method of flammable mixtures, and device for its implementation
US6244040B1 (en) Gas generator for liquid propellant rockets
RU2298729C1 (en) Jet nozzle
RU2517940C2 (en) Jet engine composed by set of jet engines
RU2525787C1 (en) Liquid-propellant engine combustion chamber atomiser head
RU2151318C1 (en) Ring chamber of liquid-propellant rocket engine
US5528896A (en) Gas-flow separator for a double dome gas turbine engine combustion chamber
RU2231668C1 (en) Liquid propellant rocket engine combustion chamber injector assembly
RU2705924C1 (en) Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705921C1 (en) Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2705919C1 (en) Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2699898C1 (en) Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2204732C2 (en) Gas generator of liquid-propellant rocket engine
RU2699899C1 (en) Liquid rocket engine chamber mixing head
RU2445493C1 (en) Liquid-propellant engine chamber mixing head
RU2698171C1 (en) Liquid-propellant engines chamber mixing head