RU2371599C1 - Hypersonic ramjet engine - Google Patents
Hypersonic ramjet engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371599C1 RU2371599C1 RU2008141206/12A RU2008141206A RU2371599C1 RU 2371599 C1 RU2371599 C1 RU 2371599C1 RU 2008141206/12 A RU2008141206/12 A RU 2008141206/12A RU 2008141206 A RU2008141206 A RU 2008141206A RU 2371599 C1 RU2371599 C1 RU 2371599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- jet
- air intake
- ramjet
- hypersonic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится ко всем отраслям техники, где возможно использование гиперзвуковой воздушной струи, в частности к авиационному моторостроению, а именно к гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателям, которые могут быть также использованы и для пожарной техники, а именно для устройств тушения горящих фонтанов (факелов) на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах и т.п.The invention relates to all branches of technology where it is possible to use a hypersonic air jet, in particular to aircraft engine building, in particular to hypersonic ramjet engines, which can also be used for fire fighting equipment, namely, devices for extinguishing burning fountains (torches) on gas, oil and gas wells, etc.
Известно устройство тушения по патенту РФ N2039212. Устройство тушения пожаров фонтана выполнено так, что в зону горения подают выхлопные огнегасящие струи турбореактивных двигателей, которые размещают равномерно по кольцу относительно оси факела, а струи направляют попарно навстречу одна другой под одинаковыми углами относительно факела, обеспечивая соприкосновение струй. Данному устройству присущи недостатки - сложность и громоздкость средств тушения, невозможность полной автоматизации.Known extinguishing device according to the patent of the Russian Federation N2039212. The fire extinguishing device of the fountain is designed so that exhaust fire-extinguishing jets of turbojet engines are fed into the combustion zone, which are placed evenly along the ring relative to the axis of the torch, and the jets are directed in pairs towards one another at the same angles relative to the torch, ensuring the jets are in contact. This device has inherent disadvantages - the complexity and cumbersome means of extinguishing, the impossibility of full automation.
Общеизвестна конструкция прямоточно-воздушного реактивного двигателя (ПВРД), состоящего из воздухозаборника, камеры сгорания и разгонного сопла. Недостаток известного устройства - вспомогательный старт и невозможность использования на дозвуковых скоростях.The well-known design of ramjet engine (ramjet), consisting of an air intake, a combustion chamber and an accelerating nozzle. A disadvantage of the known device is an auxiliary start and the inability to use at subsonic speeds.
Общеизвестна также конструкция газотурбинного двигателя, состоящего из воздухозаборника, осевого компрессора, камеры сгорания, осевой турбины, иногда форсажной камеры и разгонного сопла. Недостаток общеизвестного устройства - низкий ресурс, высокий гироскопический момент, высокая стоимость и высокое лобовое сопротивление.The well-known design of a gas turbine engine, consisting of an air intake, an axial compressor, a combustion chamber, an axial turbine, sometimes an afterburner and an accelerating nozzle. A disadvantage of the well-known device is low resource, high gyroscopic moment, high cost and high drag.
Известна конструкция гиперзвукового прямоточно-воздушного реактивного двигателя, состоящего из воздухозаборника, прямоточной камеры сгорания и системы подачи топлива, см., например, RU 2262000.A known design of a hypersonic ramjet engine consisting of an air intake, a ramjet combustion chamber and a fuel supply system, see, for example, RU 2262000.
Недостаток известного устройства - вспомогательный старт и невозможность использования на дозвуковых скоростях.A disadvantage of the known device is an auxiliary start and the inability to use at subsonic speeds.
Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик при снижении стоимости и повышении ресурса работы.An object of the invention is to increase operational characteristics while reducing cost and increasing the resource of work.
Поставленная задача решается созданием гиперзвукового прямоточного двигателя, имеющего воздухозаборник, прямоточную камеру сгорания и систему подачи топлива, при этом соосно прямоточной камере сгорания дополнительно на входе установлен струйный нагнетатель, а воздухозаборник отделен от камеры сгорания разделительным соплом.The problem is solved by creating a hypersonic ramjet engine with an air intake, a ramjet combustion chamber and a fuel supply system, while an additional jet jet is installed coaxially with the ramjet combustion chamber, and the air intake is separated from the combustion chamber by a separation nozzle.
Соосно прямоточной камере сгорания на выходе установлено сопло, регулирующее давление в камере сгорания.A nozzle is installed coaxially with the direct-flow combustion chamber at the outlet, which regulates the pressure in the combustion chamber.
В камере сгорания осуществляется отбор мощности для питания струйного нагнетателя.In the combustion chamber, power is taken to power the jet supercharger.
Дополнительно имеется газотрансформатор с обратным клапаном, ресивер, газопереключатель и система пускозарядки.Additionally, there is a gas transformer with a check valve, a receiver, a gas switch and a start-up system.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:
фиг.1 - гиперзвуковой прямоточно-воздушный реактивный двигатель со струйным нагнетателем (ГПВРДСН) в режиме работы на холостом ходу;figure 1 - hypersonic ramjet jet engine with a jet supercharger (GPVRDSN) in idle mode;
фиг.2 - ГПВРДСН, работающий в дозвуковом режиме;figure 2 - GPVRDSN, operating in a subsonic mode;
фиг.3 - ГПВРДСН, работающий на сверхзвуковом режиме;figure 3 - GPVRDSN, operating in supersonic mode;
фиг.4 - газотрансформатор;4 is a gas transformer;
фиг.5 - топливный клапан топливного переключения с клапаном акселератора и эжектором.5 is a fuel valve fuel switch with an accelerator valve and an ejector.
Гиперзвуковой прямоточно-воздушный реактивный двигатель со струйным нагнетателем (ГПВРДСН) совершает работу, создавая реактивную струю.A hypersonic ramjet jet engine with a jet supercharger (GPVRDSN) does the job, creating a jet stream.
ГПВРДСН может работать в трех основных режимах, не считая переходных режимов, это: холостой ход (фиг.1.); рабочий ход (фиг.2.); рабочий ход на скоростях выше звука (фиг.3.).GPVRDSN can work in three main modes, not counting the transient modes, these are: idling (Fig. 1.); working stroke (Fig.2.); working stroke at speeds above sound (Fig.3.).
Рассмотрим конструкцию и функциональное назначение узлов ГПВРДСН (фиг.1, фиг.2, фиг.3). Через воздухозаборник 1 и струйный насос 2, в котором происходит эжекция горючего, в ГПВРДСН поступает атмосферный воздух на разделительное сопло 3. При холостом ходе и дозвуковой эксплуатации воздух на разделительное сопло подается за счет струи струйного нагнетателя 8, а на сверхзвуковых скоростях за счет набегающего потока. Через разделительное сопло 3 рабочая смесь попадает в камеру сгорания 4, где при сжигании увеличивается в объеме. Следует отметить, что это многотопливная конструкция, на холостом ходу, предпочтительно сжигать высокооктановый тяжелокипящий бензин, можно в пропорции с соляровым маслом или керосином. В режиме рабочего хода оптимальна работа на газу метан, пропан, бутан или их смеси. В сверхзвуковом режиме необходимо переходить на смесь метан-водород, а на гиперзвуке - на водород. Первичный запал горючей смеси возможно производить при помощи свечи накала, устанавливаемой в камере сгорания 4. В камере сгорания поддерживается постоянное давление 8-10 кгс/см2 за счет конструкции сопла 5, состоящего из огнеупорных пластин 10 и тарированных пружин 9. Из камеры сгорания 4 через отводящий канал 6 отбирается часть отработанных газов (а на холостом ходу, весь отработанный объем) и подается в газотрансформатор 7. В нем за счет разгонного сопла 14, 15 (фиг.4) и разворота газового потока большой массы на тормозящем конусе 16, 17 образуется импульс компрессии на небольшую часть газов патрубка высокого давления 18, 19, примерно 1/5, но с давлением примерно в 40 кгс/см2. В патрубке 19 допустима установка обратного клапана при низких расходах струйного нагнетателя. Часть этих газов после старта отбирается через стартовый клапан 12, в ресивер 13 для последующего пневмостарта, а в целом этот газ идет на сопло Лаваля струйного нагнетателя 8 струйного насоса 2.Consider the design and functional purpose of the nodes scramjet (figure 1, figure 2, figure 3). Through the
Все элементы ГПВРДСН соединены в единый корпус 11.All elements of the scramjet are connected in a
На фиг.5 показан клапан топливного переключения, который при достижении 4 кгс/см2 в воздухозаборнике и до 10 кгс/см2 включительно осуществляет пропорциональную смену топлива по линейной функции.Figure 5 shows the fuel switching valve, which when it reaches 4 kgf / cm 2 in the air intake and up to 10 kgf / cm 2 inclusive carries out a proportional change of fuel according to a linear function.
Зона горения на фиг.1-3 обозначена надписью «Подвод тепла».The combustion zone in Fig.1-3 is indicated by the inscription "Heat Supply".
Зона эжжекции горючего не показана, но расположена в зоне струйного насоса в виде отверстий, осуществляющих впрыск перпендикулярно оси струйного нагнетателя.The fuel ejection zone is not shown, but is located in the area of the jet pump in the form of holes that inject perpendicular to the axis of the jet supercharger.
Для изготовления устройства используется окалиностойкая зеркальная фольга 0,1-0,3 мм, из стали 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72. Все соединения выполняются контактной точечной и роликовой сваркой. Внутренние высокотемпературные поверхности покрываются диоксидом циркония, стабилизированного иттрием. Трубная обвязка выполняется из стальных бесшовных коррозионно-стойких труб по ГОСТ 9941-81. Обечайка сопла 3 выполнена по многопластинной схеме, где пластины подпружиниваются за счет собственной упругости и работают по схеме консольной балки, приваренной к корпусу контактной точечной сваркой. В клапане топливного переключения по фиг.5, состоящего из корпуса 20, золотника с регулирующим поршнем 21, пружина 22 нуждается в тщательной тарировке. Вместо пружин 9 допустимо устанавливать цилиндры пневмоподпружинивания, в которых на сверхзвуковых скоростях допустимо сбрасывать давление с образованием обратного конуса.For the manufacture of the device, an oxide-resistant mirror foil of 0.1-0.3 mm is used, made of steel 12X18H10T according to GOST 5632-72. All connections are made by contact spot and roller welding. The internal high-temperature surfaces are coated with yttrium stabilized zirconia. Piping is made of steel seamless corrosion-resistant pipes according to GOST 9941-81. The
Данное устройство позволяет более эффективно создавать гиперзвуковую воздушную струю, что также актуально для авиационного моторостроения и отраслей, где возможно использование реактивной струи.This device allows you to more efficiently create a hypersonic air stream, which is also relevant for aircraft engine building and industries where the use of a jet stream is possible.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008141206/12A RU2371599C1 (en) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | Hypersonic ramjet engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008141206/12A RU2371599C1 (en) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | Hypersonic ramjet engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2371599C1 true RU2371599C1 (en) | 2009-10-27 |
Family
ID=41353185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008141206/12A RU2371599C1 (en) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | Hypersonic ramjet engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2371599C1 (en) |
-
2008
- 2008-10-17 RU RU2008141206/12A patent/RU2371599C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102317690B (en) | Low cross-talk gas turbine fuel injector ignition assembly and method for reducing crosstalk | |
KR20190013595A (en) | Torch igniter for a combustor | |
CN109441643B (en) | Micro-turbojet engine and ignition device for combustion chamber of gas turbine | |
US10401031B2 (en) | Gas turbine combustor | |
CN103175220B (en) | A kind of dual fuel nozzle for chemical regenerative cycle | |
EP1918561A3 (en) | Combustion nozzle fluidic injection assembly | |
US10815893B2 (en) | Combustor assembly with primary and auxiliary injector fuel control | |
CA2516753A1 (en) | Methods and apparatus for reducing gas turbine engine emissions | |
KR200468741Y1 (en) | Fuel evaporator system for vaporizing liquid fuels to be used within combustion-powered devices | |
CN105114187B (en) | Fuel oil supply system of LNG (Liquefied Natural Gas)/ aviation kerosene type aero engine and working mode of combustion chamber | |
CN101852148A (en) | Oxygen/kerosene ignitor using pneumatic resonance ignition technology | |
CN114109587A (en) | Combustion apparatus and system | |
CA2571155C (en) | Mixer | |
CN202675358U (en) | Mixing device, combustion chamber and aeroengine | |
CN103175222B (en) | Air combustion-supporting dual-fuel nozzle used for chemical regenerative cycle | |
RU2371599C1 (en) | Hypersonic ramjet engine | |
CN103512047A (en) | Radial rotational flow double fuel nozzle for chemical regenerative cycle | |
JP2008280922A (en) | Sub-chamber engine | |
RU2292471C1 (en) | Method of and system for fuel delivery into gas-turbine engine (versions) | |
CN105781747B (en) | A kind of igniter for Liquid fuel ramjet engine | |
KR100708805B1 (en) | Gas torch ignitor for a combustor ignition | |
CN114151200A (en) | Igniter | |
EP2776690B1 (en) | Device and method for reducing fuel material slip to the atmosphere in an internal combustion piston engine, cylinder head for an internal combustion piston engine | |
CN115405949B (en) | Ignition device, ignition method, combustion chamber and gas turbine | |
CN216665738U (en) | Combustion apparatus and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101018 |