RU2450152C1 - Импульсный детонационный двигатель - Google Patents

Импульсный детонационный двигатель Download PDF

Info

Publication number
RU2450152C1
RU2450152C1 RU2010147390/06A RU2010147390A RU2450152C1 RU 2450152 C1 RU2450152 C1 RU 2450152C1 RU 2010147390/06 A RU2010147390/06 A RU 2010147390/06A RU 2010147390 A RU2010147390 A RU 2010147390A RU 2450152 C1 RU2450152 C1 RU 2450152C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
movable
flame tube
flow
engine
engine according
Prior art date
Application number
RU2010147390/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Эмерик ДАНИО (FR)
Эмерик Данио
Франсуа ФАЛАМПЕН (FR)
Франсуа Фалампен
Этьенн БОБО (FR)
Этьенн Бобо
Жан-Пьер МИНАР (FR)
Жан-Пьер Минар
Original Assignee
Мбда Франс
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 Мбда Франс filed Critical Мбда Франс
Application granted granted Critical
Publication of RU2450152C1 publication Critical patent/RU2450152C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • F02B71/06Free-piston combustion gas generators per se
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K7/00Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/02Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K7/00Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/02Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
    • F02K7/06Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with combustion chambers having valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K7/00Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/02Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
    • F02K7/075Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with multiple pulse-jet engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

Импульсный детонационный двигатель, работающий с детонирующей топливно-воздушной смесью, содержит, по меньшей мере, одну жаровую трубу с поперечной нижней частью, выполненную подвижной относительно последней с возможностью занимать два предельных положения, при этом первое положение соответствует фазе детонации детонирующей смеси в камере сгорания жаровой трубы, а второе положение соответствует фазе подачи в указанную камеру; по меньшей мере, один впуск для детонирующей смеси, расположенный в боковой стенке жаровой трубы. Двигатель также содержит внешний корпус вокруг жаровой трубы, образующий периферийное кольцевое пространство вдоль боковой стенки жаровой трубы, обеспечивая возможность протекания воздушного потока из воздухозаборника двигателя. В периферийном кольцевом пространстве расположены фиксированные направляющие потока для образования проточных каналов в таком пространстве, и предусмотрен, по меньшей мере, один подвижный блок. Подвижной блок расположен в кольцевом пространстве и соединен с подвижной нижней частью, для перемещения вдоль боковой стенки жаровой трубы. При этом подвижный блок выполнен с возможностью блокировать при занятии подвижной нижней части второго положения один из проточных каналов для направления части воздушного потока в направлении впуска и разблокировать указанный проточный канал при нахождении нижней части в первом положении. Изобретение направлено на усовершенствование импульсного детонационного двигателя, минизируя во время детонационной фазы блокирование воздушного потока из воздухозаборника для ограничения сопротивления последнего. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к импульсному детонационному двигателю с топливно-воздушной детонирующей смесью.
Такой тип двигателя применяется, среди прочих, но не исключительно, в космической и военной авиационной областях для оснащения самолетов, ракет, реактивных снарядов и т.д.
Рабочий цикл такого двигателя может быть уменьшен до трех следующих тактов:
- первый такт, относящийся к фазе подачи детонирующей смеси в двигатель;
- второй такт, относящийся к детонационной фазе, обеспечивающей сжатие и выпуск химической энергии, образованной смесью; и
- третий такт, относящийся к фазе расширения детонирующих продуктов.
Ход разных фаз рабочего цикла двигателя представляет собой потенциально критический момент, и, в частности, управление фазами подачи и детонации, может очень сильно воздействовать на производительность такого двигателя.
Из патента ЕР 1482162 уже известен импульсный детонационный двигатель, конструкция которого образована жаровой трубой, закрытой на одном конце подвижной поперечной нижней частью (называемой тяговой стенкой), с которой взаимодействуют продукты, образованные детонацией детонирующей смеси, для создания тяги. Такой двигатель требует работы обеих фаз подачи и детонации двигателя, благодаря его подвижности, открывания и закрывания впускного отверстия, позволяя обойтись без сложных клапанных подающих устройств или тому подобного.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать вышеупомянутый импульсный детонационный двигатель, минимизируя во время детонационной фазы блокирование воздушного потока из воздухозаборника для того, чтобы ограничить сопротивление, образованное воздухозаборником.
Для этой цели, в соответствии с изобретением, импульсный детонационный двигатель, работающий на топливно-воздушной детонирующей смеси и содержащий:
- по меньшей мере одну жаровую трубу с поперечной нижней частью, выполненную подвижной относительно последней с возможностью занимать два предельных положения, при этом первое положение соответствует фазе детонации детонирующей смеси в камере сгорания, а второе положение соответствует фазе подачи в указанную камеру;
- по меньшей мере один впуск для детонирующей смеси, расположенный в боковой стенке указанной жаровой трубы;
отличается тем, что:
- двигатель содержит внешний корпус вокруг жаровой трубы, образующий периферийное кольцевое пространство вдоль боковой стенки жаровой трубы, обеспечивая протекание воздушного потока из воздухозаборника двигателя;
- в периферийном кольцевом пространстве расположены фиксированные направляющие потока для образования каналов для воздушного потока в таком пространстве, и
- предусмотрен по меньшей мере один подвижный блок, расположенный в кольцевом пространстве и соединенный с подвижной нижней частью для перемещения вдоль боковой стенки жаровой трубы, при этом указанный подвижный блок выполнен с возможностью блокировать при занятии подвижной нижней части второго положения один из проточных каналов для направления части воздушного потока в направлении впуска и разблокировать указанный проточный канал при нахождении нижней части в первом положении.
Таким образом, благодаря изобретению, блокирование воздушного потока, проходящего из воздухозаборника, минимизируется во время детонационной фазы, так как воздушный поток может циркулировать в проточных каналах кольцевого пространства, обходя подвижные блоки, когда впускное(ые) отверстие(я) заблокирован(ы), приводя к ограниченному сопротивлению, образованному воздухозаборником.
Более того, двигатель может обходиться без сложных управляющих устройств подвижного(ых) блока(ов), так как имеется поперечная нижняя часть, которая требует перемещения подвижных блоков в результате ее подвижности.
Конструкция двигателя также позволяет предусмотреть цилиндрическое сопло, например, эжекционного типа, соосное с камерой сгорания, и, таким образом, извлечь пользу из преимуществ двухконтурного турбореактивного двигателя.
Предпочтительно, фиксированные направляющие потока могут быть расположены параллельно друг другу концентрично вокруг боковой стенки жаровой трубы. Посредством этого проточные каналы кольцевого пространства выполнены параллельными друг другу, способствуя протеканию воздушного потока при детонационной фазе вдоль боковой стенки жаровой трубы.
Например, перемещение подвижного блока может представлять собой боковое скольжение вдоль боковой стенки жаровой трубы.
Более того, подвижный блок, предпочтительно, может соединять внешнюю поверхность концов напротив двух соседних фиксированных направляющих потока для блокирования проточного канала, частично образованного указанными двумя фиксированными направляющими потока при занятии подвижной нижней части второго положения.
Дополнительно, подвижная нижняя часть, скользящая между первым и вторым положением, предпочтительно, может иметь форму поршня с его поперечной стенкой, направленной к указанной камере, и с боковой юбкой, взаимодействующей со стенкой жаровой трубы, и корона, содержащая по меньшей мере одно подающее отверстие для детонирующей смеси, в таком случае, может быть одним целым с поперечной стенкой поршня и взаимодействовать с боковой стенкой жаровой трубы для блокирования по меньшей мере частично впуска во втором положении подвижной нижней части.
Предпочтительно по меньшей мере один первый впуск, имеющий проточное отверстие с постоянным сечением, блокируется в первом положении подвижной нижней части и разблокируется во втором положении нижней части и по меньшей мере один второй впуск, выполненный с возможностью размещать подвижный выступ, имеет проточное отверстие с переменным сечением, при этом указанное отверстие имеет уменьшенное сечение в первом положении подвижной нижней части и увеличенное сечение во втором положении нижней части.
Импульсный детонационный двигатель предпочтительно может содержать по меньшей мере одну преддетонационную трубу, расположенную сбоку относительно камеры сгорания, по меньшей мере приблизительно вдоль последней, делая более простой подачу воздуха и топлива в преддетонационную(ые) трубу(ы).
Более того, подвижный выступ может входить в зацепление со вторым отверстием и соединять внутреннюю поверхность концов одного из фиксированных направляющих потока при занятии подвижной нижней части первого положения для образования поперечного прохода, создающего соединение по текучей среде преддетонационной трубы и камеры сгорания, в частности, для обеспечения возможности передачи взрывных волн, и один из концов поперечного прохода, в таком случае, соответствует проточному отверстию второго впуска, имеющего уменьшенное сечение, при занятии подвижной нижней части первого положения, а другой конец соответствует расположенному выше по потоку отверстия, направленному к воздухозаборнику, преддетонационной трубы.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения импульсный детонационный двигатель содержит множество, по меньшей мере две, преддетонационных труб в диаметрально противоположных боковых положениях относительно камеры сгорания. Таким образом, двигатель гораздо более надежный, чем двигатель с одной преддетонационной трубой, более конкретно, значительно улучшая распространение детонации в камере.
В соответствии с другим предпочтительным признаком по меньшей мере одно из фиксированных направляющих потока может иметь форму вилки с зубцами, направленными к воздухозаборнику для того, чтобы при фазе подачи направлять воздушный поток в один или более разблокированных впусков.
Более того, в жаровой трубе предусмотрены упругие средства возврата для перемещения подвижной нижней части из первого положения обратно во второе положение. Такие упругие средства возврата содержат, например, по меньшей мере одну пружину, оказывающую воздействие на поперечную стенку указанной нижней части.
Осуществление изобретения будет лучше объяснено посредством прилагаемых чертежей. На этих чертежах аналогичные ссылочные позиции относятся к аналогичным элементам.
Фиг.1 представляет собой увеличенный схематичный вид в продольном сечении иллюстративного варианта осуществления импульсного детонационного двигателя в соответствии с настоящим изобретением, показывающий подвижную нижнюю часть в первом положении. Для целей ясности, подвижные блоки, подвижный выступ, направляющие отверстия и впуск, скрытые за головкой поршня, показаны на увеличенном подробном виде штрихпунктирными линиями. Фиксированные направляющие потока и преддетонационная труба, скрытые боковой стенкой жаровой трубы, поскольку это имеет отношение к раскрытию изобретения, показаны линиями воображаемого контура.
Фиг.2 представляет собой вид, аналогичный фиг.1, показывающий подвижную нижнюю часть во втором положении.
На фиг.3 и 4 схематично показан подробный вид внешней боковой поверхности жаровой трубы, соответственно, в первом и втором положениях подвижной нижней части.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления этого изобретения импульсный детонационный двигатель, схематично и частично показанный на фиг.1 и 2, содержит цилиндрическую жаровую трубу 2 с продольной осью А и внешний корпус 3, закрывающий жаровую трубу 2 и образующий периферийное кольцевое пространство 4 вдоль боковой стенки 5 указанной трубы 2.
Более того, двигатель I содержит, в таком предпочтительном варианте осуществления, две преддетонационные трубы 6, количество которых, однако, может быть другим, расположенные сбоку относительно камеры 7 сгорания жаровой трубы 2, в диаметрально противоположных положениях относительно последней. В таком варианте осуществления передний конец 8, направленный к воздухозаборнику, преддетонационных труб 6 (слева на фиг.1 и 2), открывается в периферийное кольцевое пространство 4 через отверстие 9, тогда как расположенный дальше по ходу конец указанных труб 6 (не показан на фигурах) открывается наружу. Каждая преддетонационная труба 6 может содержать центральное запальное устройство (не показано на фигурах), обеспечивающее возможность поддержания давления в течение достаточно большого промежутка времени на уровне переднего конца 8 трубы 6 после взрыва.
Более того, в соответствии с изобретением и как показано на фиг.3 и 4, направляющие 11, 12, 13 и 14 потока прикреплены, предпочтительно концентрично, к боковой стенке 5 жаровой трубы 2 в кольцевом пространстве 4 таким образом, чтобы образовывать в таком пространстве параллельные проточные каналы 10 вдоль жаровой трубы 2. Каждый проточный канал 10, например, ограничен двумя парами направляющих, при этом одна пара направляющих потока содержит расположенную ниже по потоку направляющую 13 или 14 (справа на фиг.3 и 4) и соответствующую расположенную выше по потоку направляющую 11 или 12 (слева на тех же фигурах). В соответствии с таким предпочтительным вариантом осуществления некоторые расположенные ниже по потоку направляющие 13, называемые первыми направляющими потока, могут иметь форму вилки 16 с двумя зубцами 15, направленными к соответствующей расположенной выше по потоку направляющей 11, называемой третьим направляющим устройством. Другие расположенные ниже по потоку направляющие 14, называемые вторыми направляющими потока, более конкретно, предназначенные для расположения перед расположенным выше по потоку отверстием 9 преддетонационных труб 6, могут содержать две параллельные независимые ветки 17, выступающие концы которых направлены к соответствующей расположенной выше по потоку направляющей 12, называемой четвертой направляющей потока.
Двигатель I также содержит поперечную нижнюю часть 18, надлежащим образом размещенную внутри жаровой трубы 2. Такая поперечная нижняя часть 18 ограничивает, вместе с боковой стенкой 5 жаровой трубы 2, камеру 7 сгорания, способную циклически воспринимать подачу топлива, изображенную с помощью стрелки 19 на фиг.2, проходящую от питающего устройства, имеющегося в кольцевом пространстве, но не показанного на фигурах, подающего топливно-воздушную детонирующую смесь. Поперечная нижняя часть 18 задает тяговую стенку, на которую воздействуют продукты детонации детонирующей смеси для создания тяги.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления поперечная нижняя часть 18 установлена с возможностью перемещения, но не исключительно, относительно жаровой трубы 2 двигателя I и может перемещаться между двумя отдельными предельными положениями, первым положением (фиг.1 и 3), изолирующим камеру 7 сгорания от периферийного кольцевого пространства 4, соответствующим фазе детонации детонирующей смеси, и вторым положением (фиг.2 и 4), создающим соединение по текучей среде камеры 7 сгорания и периферийного кольцевого пространства 4, соответствующим фазе подачи детонирующей смеси в камеру.
С этой целью первые впуски 20А детонирующей смеси в камеру 7, имеющие проточное отверстие с неизменным сечением, расположены в боковой стенке 5 жаровой трубы 2, предпочтительно, между зубцами 15 первых направляющих 13 потока, при этом первые впуски 20А полностью блокируются, когда подвижная поперечная нижняя часть 18 находится в своем первом положении, и разблокируются, когда она занимает свое второе положение.
Вторые впуски 20В также предусмотрены в боковой стенке 5 жаровой трубы 2 между ветвями 17 вторых направляющих 14 потока. Такие вторые впуски 20В имеют особенность, заключающуюся в наличии проточного отверстия 35 для текучей среды с переменным сечением, при этом проточное отверстие 35 имеет уменьшенное сечение в первом положении подвижной нижней части 18, обеспечивающее передачу взрывных волн от преддетонационных труб 6 в камеру 7 сгорания через поперечный проход (который будет дополнительно описан ниже), и увеличенное сечение во втором положении подвижной нижней части 18, для обеспечения возможности подачи детонирующей смеси в камеру 7 сгорания и преддетонационные трубы 6.
Как показано на фиг.1 и 2, перемещение подвижной нижней части 18 между ее двумя положениями, в таком предпочтительном варианте осуществления, представляет собой тип скольжения в соответствии с продольной осью А, но оно может быть другим (например, спиральный тип).
В показанном варианте осуществления подвижная нижняя часть 18 с конструктивной точки зрения имеет форму поршня 21, содержащего поперечную стенку 22, направленную к камере 7 сгорания, с боковой юбкой 23, надлежащим образом взаимодействующей с боковой стенкой 5 жаровой трубы 2. Подвижная нижняя часть 18 дополнительно содержит корону 23А, выполненную как одно целое с поперечной стенкой 22 поршня 21 и надлежащим образом взаимодействующую с боковой стенкой 5 жаровой трубы 2 для полной блокировки первых впусков 20А и частично вторых впусков 20В, имеющих проточное отверстие 35 с уменьшенным сечением, когда подвижная нижняя часть 18 занимает второе положение.
Боковые подающие отверстия 24 предусмотрены в боковой стенке короны 23А поршня 21. Такие подающие отверстия 24 взаимодействуют с первыми 20А и вторыми 20В впусками, когда подвижная нижняя часть 18 занимает второе положение, для соединения по текучей среде кольцевого пространства 4 и камеры 7 сгорания при фазе подачи.
Более того, в соответствии с изобретением, подвижные блоки 25 расположены внутри проточных каналов 10 между первыми 13 и вторыми 14 направляющими потока и прикреплены, предпочтительно концентрично, к короне 23А поршня 21. Такие подвижные блоки 25 предусмотрены, в соответствии с изобретением, для бокового скольжения в направляющих отверстиях 26, предусмотренных в боковой стенке 5 жаровой трубы 2, но могут рассматриваться другие типы перемещения блоков 25. Таким образом, как показано на фиг.3, каждый подвижный блок 25 смещен, вправо на фиг.3, относительно концов зубцов 15 первых направляющих 13 потока и ветвей 17 вторых направляющих 14 потока, когда подвижная нижняя часть 18 занимает первое положение, для того, чтобы воздушный поток воздухозаборника, изображенный с помощью стрелки 27, мог свободно циркулировать в проточных каналах 10 вдоль стенки жаровой трубы 2, обходя подвижные блоки 25.
Как показано на фиг.4, подвижные блоки 25 надлежащим образом соединяют внешнюю поверхность концов напротив зубцов 15 и ветвей 17, когда подвижная нижняя часть 18 занимает второе положение, для того, чтобы получить проточные каналы 10 и направить воздушный поток воздухозаборника, обозначенный с помощью стрелки 28 на фиг.2 и 4, в направлении первых разблокированных впусков 20А и проточного отверстия 35 с увеличенным сечением вторых впусков 20В.
Более того, подвижные выступы 29, выполненные с углублением на их расположенной ниже по потоку боковой поверхности 30, прикреплены к короне 23А поршня 21 и могут скользить, предпочтительно, параллельно относительно подвижного блока 25, во вторых впусках 20В, рядом с преддетонационными трубами 6. Как показано на фиг.3, подвижные выступы 29 надлежащим образом соединяются с внутренней поверхностью концов противоположных ветвей 17, в первом положении подвижной нижней части 18, и, таким образом, задают поперечный проход, обеспечивающий возможность передачи взрывной волны от преддетонационных труб 6 в камеру 7 сгорания, при этом один из концов поперечного прохода соответствует проточному отверстию 35 с уменьшенным сечением, а другой конец - расположенному выше по потоку отверстию 9 преддетонационных труб 6.
На расположенной ниже по потоку боковой поверхности четвертых направляющих 12, расположенных напротив преддетонационных труб 6, выполнена полость 31 для размещения подвижных выступов 29, когда подвижная нижняя часть 18 находится во втором положении.
Дополнительно, между поперечной подвижной нижней частью 18 и жаровой трубой 2 предусмотрены упругие средства возврата для непосредственного перемещения указанной нижней части 18 из ее второго положения (фиг.2) обратно в ее первое положение (Фиг. 1). Например, такие средства просто заданы работающей на сжатие пружиной 32, предусмотренной между расположенной выше по потоку поверхностью поперечной стеки 22 поршня 21, напротив камеры 7 сгорания, и поперечной опорой 33, предусмотренной в жаровой трубе 2. Обычно направляющий стержень 34 пружины 32, прикрепленный к расположенной выше по потоку поверхности поперечной стенки 22 поршня 21, может быть связан с указанной пружиной 32.
Рабочий цикл такого импульсного детонационного двигателя I, как описан выше, изложен ниже.
Прежде всего предполагается, что двигатель I находится в конфигурации, как показано на фиг.1 и 3, при которой подвижная поперечная нижняя часть 18 находится в ее первом положении, то есть:
- подвижные блоки 25 смещены вправо на Фиг. 3 для того, чтобы обеспечить возможность для воздушного потока циркулировать вдоль боковой стенки 5 жаровой трубы 2;
- подвижные выступы 29 соединены с внутренней поверхностью концов ветвей 17 напротив вторых направляющих 14 для того, чтобы образовать поперечные проходы, обеспечивающие возможность сообщения текучей среды между преддетонационными трубами 6 и камерой 7 сгорания. Преддетонационные трубы 6, таким образом, отделены от входа детонирующей смеси; и
- первые впуски 20А полностью блокируются боковой стенкой короны 23А для того, чтобы изолировать камеру 7 сгорания от входа детонирующей смеси.
При импульсе взрывных волн, образованных в преддетонационных трубах 6, и его передаче через поперечные проходы в камере 7 происходит детонация находящейся под давлением реактивной смеси. Когда давление сильно увеличивается в камере 7, подвижная нижняя часть 18 начинает перемещаться назад (влево на фиг.1), одновременно приводя к открыванию первых впусков 20А, увеличению сечения отверстия 35 вторых впусков 20В и скольжению подвижных блоков 25 по направлению к концам зубцов 15 и ветвей 17, а подвижных выступов 29 - по направлению к полостям 31 четвертых направляющих 12 потока.
Давление в камере 7 сгорания временно падает в результате заднего расширения продуктов детонации, но в результате его инерции и приобретенной скорости поршень 21 продолжает перемещаться назад против пружины 32, до тех пор, пока подвижная нижняя часть 18 не достигнет своего второго положения.
Когда подвижная нижняя часть 18 занимает второе положение, первые разблокированные впуски 20А и вторые впуски 20В, отверстие 35 которых имеет увеличенное сечение, взаимодействуют с подающими отверстиями 24 короны 23А. Более того, подвижные блоки 25 блокируют проточные каналы 10, соединяя внешнюю поверхность концов противоположных зубцов 15 и ветвей 17, и подвижные выступы 29 располагаются с упором в их соответствующей полости 31.
Потом, явление самовсасывания, возникающее за счет снижения давления, вызванного чрезмерным расширением продуктов детонации, обеспечивает возможность независимого заполнения камеры 7 сгорания и преддетонационных труб 6 детонирующей топливно-воздушной смесью.
Затем, под действием работающей на сжатие пружины 32, подвижная нижняя часть 18 посылается обратно в камеру 7 сгорания, при этом корона 23А поршня 21 полностью блокирует первые впуски 20А и частично вторые впуски 20В, при этом их отверстие 35 имеет уменьшенное сечение, тогда как подвижные блоки 25 прилегают к направляющим отверстиям 26 и подвижные выступы 29 соединяют внутреннюю поверхность концов противоположных частей 17.
Затем может начинаться новый рабочий цикл двигателя I.

Claims (12)

1. Импульсный детонационный двигатель, работающий с детонирующей топливно-воздушной смесью и содержащий, по меньшей мере, одну жаровую трубу (2) с поперечной нижней частью (18), выполненную подвижной относительно последней с возможностью занимать два предельных положения, при этом первое положение соответствует фазе детонации детонирующей смеси в камере (7) сгорания жаровой трубы (2), а второе положение соответствует фазе подачи в указанную камеру (7); по меньшей мере, один впуск (20А, 20В) для детонирующей смеси, расположенный в боковой стенке (5) жаровой трубы (2); причем двигатель (I) содержит внешний корпус (3) вокруг жаровой трубы (2), образующий периферийное кольцевое пространство (4) вдоль боковой стенки (5) жаровой трубы (2), обеспечивая возможность протекания воздушного потока из воздухозаборника двигателя; в периферийном кольцевом пространстве (4) расположены фиксированные направляющие (11, 12, 13, 14) потока для образования проточных каналов (10) в таком пространстве и предусмотрен, по меньшей мере, один подвижный блок (25), расположенный в кольцевом пространстве (4) и соединенный с подвижной нижней частью (18) для перемещения вдоль боковой стенки (5) жаровой трубы (2), при этом подвижный блок (25) выполнен с возможностью блокировать при занятии подвижной нижней части (18) второго положения один из проточных каналов (10) для направления части воздушного потока в направлении впуска (20А) и разблокировать указанный проточный канал (10) при нахождении нижней части (18) в первом положении.
2. Двигатель по п.1, в котором фиксированные направляющие (11, 12, 13, 14) потока расположены параллельно друг другу концентрично вокруг боковой стенки (5) жаровой трубы (2).
3. Двигатель по п.1, в котором перемещение подвижного блока (25) представляет собой боковое скольжение вдоль боковой стенки (5) жаровой трубы (2).
4. Двигатель по п.1, в котором подвижный блок (25) соединяет внешнюю поверхность концов напротив двух соседних фиксированных направляющих (13, 14) потока для блокирования проточного канала (10), частично образованного указанными двумя фиксированными направляющими потока, при занятии подвижной нижней части (18) второго положения.
5. Двигатель по п.1, в котором подвижная нижняя часть (18), скользящая между первым и вторым положением, имеет форму поршня (21) с поперечной стенкой (22), направленной к указанной камере (7), и с боковой юбкой (23), взаимодействующей со стенкой (5) жаровой трубы (2); и корона (23А), содержащая, по меньшей мере, одно подающее отверстие (24) для детонирующей смеси, расположенное на ее боковой стенке, выполнена как одно целое с поперечной стенкой (22) поршня (21) и взаимодействует с боковой стенкой (5) жаровой трубы (2) для блокирования по меньшей мере частично впуска (20А, 20В) во втором положении подвижной нижней части (18).
6. Двигатель п.1, в котором, по меньшей мере, один первый впуск (20А), имеющий проточное отверстие с постоянным сечением, блокируется в первом положении подвижной нижней части (18) и разблокируется во втором положении нижней части (18); и, по меньшей мере, один второй впуск (20В), выполненный с возможностью размещать подвижный выступ (29), имеет проточное отверстие (35) с переменным сечением, при этом указанное отверстие (35) имеет уменьшенное сечение в первом положении подвижной нижней части (18) и увеличенное сечение во втором положении нижней части (18).
7. Двигатель по п.1 или 6, причем он содержит, по меньшей мере, одну преддетонационную трубу (6), расположенную сбоку относительно камеры (7) сгорания, по меньшей мере, приблизительно вдоль последней.
8. Двигатель по п.7, в котором подвижный выступ (29) входит в зацепление с указанным вторым отверстием (20В); подвижный выступ (29) соединяет внутреннюю поверхность концов одного из фиксированных направляющих потока при занятии подвижной нижней части (18) первого положения для образования поперечного прохода, создающего соединение по текучей среде преддетонационной трубы (6) и камеры (7) сгорания, в частности, для обеспечения возможности передачи взрывных волн, и один из концов поперечного прохода соответствует проточному отверстию (35) второго впуска (20В), имеющего уменьшенное сечение, при занятии подвижной нижней части (18) первого положения, а другой конец соответствует расположенному выше по потоку отверстию (9), направленному к воздухозаборнику, преддетонационной трубы (6).
9. Двигатель по п.1, причем он содержит множество, по меньшей мере две, преддетонационных труб (6) в боковых положениях, диаметрально противоположных относительно камеры (7) сгорания.
10. Двигатель по п.1, в котором, по меньшей мере, одно из фиксированных направляющих (13) имеет форму вилки (16) с зубцами (15), направленными к воздухозаборнику.
11. Двигатель по п.1, в котором в жаровой трубе (2) предусмотрены упругие средства возврата для перемещения подвижной нижней части (18) из первого положения обратно во второе положение.
12. Двигатель по п.11, в котором упругие средства возврата содержат, по меньшей мере, одну пружину (32), оказывающую воздействие на поперечную стенку (22) нижней части (18).
RU2010147390/06A 2008-04-21 2009-04-16 Импульсный детонационный двигатель RU2450152C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0802210 2008-04-21
FR0802210A FR2930291B1 (fr) 2008-04-21 2008-04-21 Moteur a detonations pulsees.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2450152C1 true RU2450152C1 (ru) 2012-05-10

Family

ID=40243720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147390/06A RU2450152C1 (ru) 2008-04-21 2009-04-16 Импульсный детонационный двигатель

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8850794B2 (ru)
EP (1) EP2112351B1 (ru)
JP (1) JP5209783B2 (ru)
AT (1) ATE503920T1 (ru)
DE (1) DE602009000967D1 (ru)
FR (1) FR2930291B1 (ru)
PL (1) PL2112351T3 (ru)
RU (1) RU2450152C1 (ru)
UA (1) UA94886C2 (ru)
WO (1) WO2009133304A2 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104033286B (zh) * 2014-06-04 2016-01-13 西安热工研究院有限公司 一种高频脉冲爆震燃烧动力装置
CN107905915B (zh) * 2017-10-23 2019-08-13 西北工业大学 一种脉冲爆震发动机压力反传抑制结构
CH714304A1 (de) * 2017-11-06 2019-05-15 Explotechnik AG Pulsantrieb.

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1076384A (fr) * 1952-04-12 1954-10-26 Procédé et dispositif pour la production d'énergie thermique et mécanique par combustion répétée intermittente de mélanges combustibles au moyen d'ondes de choc,plus particulièrement pour moteurs à réaction
RU2200864C2 (ru) * 2001-01-31 2003-03-20 Миленький Виктор Юрьевич Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (варианты)
EP1482162A1 (fr) * 2003-05-28 2004-12-01 MBDA France Moteur à détonations pulsées
RU2285142C2 (ru) * 2003-12-02 2006-10-10 Игорь Васильевич Гаранин Способ работы и устройство энергосиловой детонационной установки
RU64707U1 (ru) * 2006-09-06 2007-07-10 Виталий Николаевич Федорец Детонационный двигатель с непрерывным циклом работы

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1387450A (en) * 1920-07-17 1921-08-16 Henry C Caldwell Gas-burner
NL78931C (ru) * 1944-03-16
US6349538B1 (en) * 2000-06-13 2002-02-26 Lockheed Martin Corporation Annular liquid fueled pulse detonation engine
US7055308B2 (en) * 2003-05-30 2006-06-06 General Electric Company Detonation damper for pulse detonation engines
JP3994284B2 (ja) * 2004-02-19 2007-10-17 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 パルスデトネーションエンジン用バルブ
US7131260B2 (en) * 2004-06-18 2006-11-07 General Electric Company Multiple detonation initiator for frequency multiplied pulsed detonation combustion
US7818956B2 (en) * 2005-05-13 2010-10-26 General Electric Company Pulse detonation assembly and hybrid engine
US7966803B2 (en) * 2006-02-03 2011-06-28 General Electric Company Pulse detonation combustor with folded flow path
FR2932228B1 (fr) * 2008-06-10 2010-07-30 Mbda France Moteur a detonations pulsees.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1076384A (fr) * 1952-04-12 1954-10-26 Procédé et dispositif pour la production d'énergie thermique et mécanique par combustion répétée intermittente de mélanges combustibles au moyen d'ondes de choc,plus particulièrement pour moteurs à réaction
RU2200864C2 (ru) * 2001-01-31 2003-03-20 Миленький Виктор Юрьевич Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (варианты)
EP1482162A1 (fr) * 2003-05-28 2004-12-01 MBDA France Moteur à détonations pulsées
RU2294446C2 (ru) * 2003-05-28 2007-02-27 Мбда Франс Двигатель с пульсирующей детонацией
RU2285142C2 (ru) * 2003-12-02 2006-10-10 Игорь Васильевич Гаранин Способ работы и устройство энергосиловой детонационной установки
RU64707U1 (ru) * 2006-09-06 2007-07-10 Виталий Николаевич Федорец Детонационный двигатель с непрерывным циклом работы

Also Published As

Publication number Publication date
PL2112351T3 (pl) 2011-07-29
FR2930291A1 (fr) 2009-10-23
EP2112351A1 (fr) 2009-10-28
US8850794B2 (en) 2014-10-07
WO2009133304A3 (fr) 2009-12-23
ATE503920T1 (de) 2011-04-15
US20110030340A1 (en) 2011-02-10
WO2009133304A8 (fr) 2010-09-30
JP2011518286A (ja) 2011-06-23
EP2112351B1 (fr) 2011-03-30
DE602009000967D1 (de) 2011-05-12
UA94886C2 (ru) 2011-06-10
WO2009133304A2 (fr) 2009-11-05
JP5209783B2 (ja) 2013-06-12
FR2930291B1 (fr) 2010-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103069142B (zh) 多管式无阀脉冲爆震发动机
EP2778367B1 (en) Internal combustion engine with pilot and main injection
RU2450152C1 (ru) Импульсный детонационный двигатель
US7062901B1 (en) Variable geometry nozzle with flexible side wall
US10968821B2 (en) Piston rod and free piston engine
CN110382855B (zh) 发动机的吸气通路构造
US2574460A (en) Valveless intermittent ram-jet engine
CN113819491A (zh) 一种旋转爆震燃烧室防回传进气结构
US10883413B2 (en) Pre-chamber assembly
US8657907B2 (en) Tubular camshaft with integrated oil separator
US20160102609A1 (en) Pulse detonation combustor
RU165003U1 (ru) Устройство для стабилизации пламени в форсажной камере турбореактивного двигателя
RU150723U1 (ru) Камера сгорания газотурбинного двигателя
US20150007548A1 (en) Rotary Pulse Detonation Engine
RU2793927C1 (ru) Камера жрд, работающая на трех компонентах топлива кислород, водород и углеводород по замкнутой схеме с дожиганием окислительного генераторного газа
US20110167787A1 (en) Pulse jet engine
US9982631B2 (en) Method and thermal reactor for single-valve propulsion with multiple injections and combustions per rotation cycle
RU2726835C2 (ru) Ракетный двигатель твердого топлива
RU2440501C1 (ru) Камера сгорания реактивного двигателя
RU2574156C2 (ru) Многотрубный бесклапанный двигатель с импульсной детонацией
JP6682943B2 (ja) 大型内燃エンジン用の燃料の流量制限バルブ
RU2147072C1 (ru) Способ стимулирования отрыва газового потока в перерасширенной части сопла жидкостных ракетных двигателей
RU2008468C1 (ru) Роторный двигатель внутреннего сгорания
UA51357A (ru) Гидрореактивный двигатель судна

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210417