RU2469925C1 - Liquid-propellant jet engine thrust unit - Google Patents

Liquid-propellant jet engine thrust unit Download PDF

Info

Publication number
RU2469925C1
RU2469925C1 RU2011116755/11A RU2011116755A RU2469925C1 RU 2469925 C1 RU2469925 C1 RU 2469925C1 RU 2011116755/11 A RU2011116755/11 A RU 2011116755/11A RU 2011116755 A RU2011116755 A RU 2011116755A RU 2469925 C1 RU2469925 C1 RU 2469925C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
bottom protection
fixed
block
diameter
Prior art date
Application number
RU2011116755/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011116755A (en
Inventor
Михаил Иванович Ширяев
Валерий Геннадьевич Ведерников
Павел Александрович Судюков
Владимир Юрьевич Чунаев
Юрий Дмитриевич Федотов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов"
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 Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов"
Priority to RU2011116755/11A priority Critical patent/RU2469925C1/en
Publication of RU2011116755A publication Critical patent/RU2011116755A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2469925C1 publication Critical patent/RU2469925C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed unit comprises bearing frame, rotary combustion chamber with nozzle, bottom protection with moving and fixed shields and clearance there between. Bottom protection is arranged nearby nozzle critical diameter and with clearance between shields at diameter smaller than nozzle OD. Fixed shield surface bulges outward while shield thickness increases toward nozzle. Bottom protection on nozzle side has surface with higher reflection of heat radiation.
EFFECT: higher reliability.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике.The invention relates to rocket technology.

Известен блок тяги жидкостного реактивного двигателя (ЖРД), включающий силовую раму, поворотную камеру сгорания с соплом, донную защиту с подвижным и неподвижным экранами и зазором между ними - усматривается из описания изобретения к патенту RU 2347725 C2, B64G 1/52, B64G 1/40 на «Донную защиту хвостового блока ракеты-носителя», опубликован 27.02.2009 г.A known thrust unit of a liquid propellant engine (LRE), including a power frame, a rotary combustion chamber with a nozzle, bottom protection with movable and fixed screens and a gap between them, is seen from the description of the invention to patent RU 2347725 C2, B64G 1/52, B64G 1 / 40 on the "Bottom protection of the tail unit of the launch vehicle", published on 02.27.2009

По своим признакам и достигаемому результату этот блок тяги ЖРД наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.According to its characteristics and the achieved result, this thrust block of the rocket engine is closest to the claimed one and adopted as a prototype.

Известный блок тяги выполнен с примерно равнотолщинными экранами донной защиты, установленной в зоне наружного торца сопла.The known thrust unit is made with approximately equal thickness bottom protection screens installed in the area of the outer end of the nozzle.

Недостаток такого блока тяги ЖРД заключается в малой надежности, обусловленной высокой температурой в полости с механизмами блока и силовой рамой.The disadvantage of such a thrust rocket engine thrust block is its low reliability due to the high temperature in the cavity with the block mechanisms and the power frame.

Задачей изобретения является повышение надежности блока.The objective of the invention is to increase the reliability of the block.

Эта задача решается усовершенствованием блока тяги ЖРД, включающего силовую раму, поворотную камеру сгорания с соплом, донную защиту с подвижным и неподвижным экранами и зазором между ними.This problem is solved by improving the thrust block of the rocket engine, including a power frame, a rotary combustion chamber with a nozzle, bottom protection with movable and fixed screens and a gap between them.

Усовершенствование заключается в том, что донная защита установлена вблизи критического диаметра сопла и выполнена с зазором между подвижным и неподвижным экранами на диаметре, меньшем наружного диаметра среза сопла;The improvement lies in the fact that the bottom protection is installed near the critical diameter of the nozzle and is made with a gap between the movable and fixed screens at a diameter smaller than the outer diameter of the nozzle exit;

неподвижный экран выполнен с выпуклой наружу поверхностью;the fixed screen is made with a convex outward surface;

неподвижный экран выполнен с увеличивающейся толщиной стенки в направлении сопла;the fixed screen is made with increasing wall thickness in the direction of the nozzle;

донная защита выполнена с наружной поверхностью повышенной отражающей способности к тепловому излучению.the bottom protection is made with the outer surface of high reflectivity to thermal radiation.

Установка донной защиты вблизи критического диаметра сопла и выполнение ее с зазором между экранами на диаметре, меньшем наружного диаметра среза сопла, позволило уменьшить температуру в полости блока ЖРД при его работе за счет расположения большей части сопла снаружи блока и исключения попадания части излучения от наружной поверхности сопла на донную защиту, и уменьшения проникновения теплового потока от факела ЖРД в блок через донную защиту и, тем самым, повысить надежность работы блока тяги ЖРД.The installation of bottom protection near the critical diameter of the nozzle and its execution with a gap between the screens at a diameter smaller than the outer diameter of the nozzle exit section made it possible to reduce the temperature in the cavity of the liquid-propellant rocket engine during its operation due to the location of most of the nozzle outside the block and the exclusion of radiation from the outer surface of the nozzle on the bottom protection, and reducing the penetration of heat flow from the torch of the rocket engine into the block through the bottom protection and, thereby, increase the reliability of the thrust unit of the rocket engine.

Выполнение неподвижного экрана с выпуклой наружу поверхностью позволило отразить ему значительную часть теплового потока, исходящего от поверхности сопла и факела ЖРД в направлении полости блока с механизмами и силовой рамой, и за счет этого еще более понизить температуру в полости блока.The execution of a fixed screen with a convex outward surface allowed him to reflect a significant part of the heat flux emanating from the surface of the nozzle and torch of the rocket engine in the direction of the cavity of the block with mechanisms and the power frame, and thereby lower the temperature in the cavity of the block.

Выполнение неподвижного экрана с увеличивающейся толщиной стенки в направлении сопла позволило уменьшить тепловой поток через экран в полость блока.The implementation of a fixed screen with increasing wall thickness in the direction of the nozzle allowed to reduce the heat flux through the screen into the cavity of the block.

Выполнение донной защиты со стороны сопла с поверхностью повышенной отражающей способности к тепловому излучению позволило уменьшить проникновение последнего в полость блока.The implementation of bottom protection from the nozzle with a surface of high reflectivity to thermal radiation has reduced the penetration of the latter into the cavity of the block.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, где показано наBelow, with reference to the accompanying drawing, where shown in

Фиг.1 - общий вид блока;Figure 1 - General view of the block;

Фиг.2 - блок с выпуклой наружной поверхностью неподвижного экрана;Figure 2 - block with a convex outer surface of a fixed screen;

Фиг.3 - блок с увеличивающейся толщиной стенки неподвижного экрана;Figure 3 - block with increasing wall thickness of a fixed screen;

Фиг.4 - блок с донной защитой повышенной отражающей способности.Figure 4 - block with bottom protection of high reflectivity.

Блок тяги ЖРД содержит силовую раму 1, поворотную камеру сгорания 2 с соплом 3, донную защиту 4 с подвижным 5 и неподвижным 6 экранами и зазором 7 между ними. При этом подвижный экран 5 закреплен на наружной поверхности сопла 3, а неподвижный экран 6 закреплен на раме 1 посредством штанг 8, уплотнен в месте соединения с кожухом 9 блока (на фиг. уплотнение не показано), при этом экран 6 образует с кожухом 9 полость А.The thrust block of the liquid propellant rocket engine contains a power frame 1, a rotary combustion chamber 2 with a nozzle 3, a bottom guard 4 with a movable 5 and a fixed 6 screens and a gap 7 between them. In this case, the movable screen 5 is fixed on the outer surface of the nozzle 3, and the stationary screen 6 is fixed on the frame 1 by means of rods 8, sealed at the junction with the casing 9 of the block (the seal is not shown in Fig.), While the screen 6 forms a cavity with the casing 9 BUT.

Блок характеризуется тем, что донная защита 4 установлена вблизи критического диаметра Дкр. сопла 3 и выполнена с зазором 7 между экранами 5, 6 на диаметре Д, меньшем наружного диаметра среза Днс сопла 3.The block is characterized in that the bottom protection 4 is installed near the critical diameter Dcr. nozzle 3 and is made with a gap 7 between the screens 5, 6 at a diameter D less than the outer diameter of the cut Dns nozzle 3.

В вариантах исполнения блока:In block versions:

на Фиг.2 - неподвижный экран 6 выполнен с выпуклой наружу поверхностью 10;figure 2 - fixed screen 6 is made with a convex outward surface 10;

на Фиг.3 - неподвижный экран 6 выполнен с увеличивающейсяfigure 3 - fixed screen 6 is made with increasing

толщиной стенки Б в направлении сопла 3;wall thickness B in the direction of the nozzle 3;

на Фиг.4 - донная защита 4 выполнена со стороны сопла 3 с поверхностью В повышенной отражающей способностью к тепловому излучению.figure 4 - bottom protection 4 is made from the side of the nozzle 3 with the surface In high reflectivity to thermal radiation.

В процессе работы ЖРД при сгорании горючего в среде окислителя стенки сопла 3 нагреваются примерно до температуры 1700°С.In the process of operation of the LRE during the combustion of fuel in an oxidizing medium, the walls of the nozzle 3 are heated to approximately 1700 ° C.

Подвижный и неподвижный экраны могут быть изготовлены, например, из углерод-керамического материала для уменьшения теплопередачи в полость А.The movable and fixed screens can be made, for example, of carbon-ceramic material to reduce heat transfer to cavity A.

Установка донной защиты 4 вблизи критического диаметра Дкр. сопла 3 и выполнение ее с зазором 7 между экранами 5, 6 на диаметре Д, меньшем диаметра среза Днс сопла 3, позволили уменьшить температуру в полости А блока по сравнению с прототипом примерно в 2 раза (при испытаниях опытных образцов изделия с 400°С до 200°С).Installation of bottom protection 4 near the critical diameter Dkr. nozzle 3 and its execution with a gap of 7 between the screens 5, 6 on a diameter D smaller than the cut diameter of the nozzle Dns of the nozzle 3, allowed to reduce the temperature in the cavity A of the block in comparison with the prototype by about 2 times (when testing prototypes of the product from 400 ° C to 200 ° C).

В процессе работы ЖРД в вариантах исполнения блока:In the process of operation of the rocket engine in block versions:

- с неподвижным экраном 6 и выпуклой наружу его поверхностью 10 позволило отразить ей значительную часть теплового потока от проникновения в полость А;- with a stationary screen 6 and its surface 10 convex outward, it allowed to reflect a significant part of the heat flux from penetration into cavity A;

- с неподвижным экраном 6 и увеличивающейся толщиной Б его стенки в направлении сопла 3 уменьшило проникновение теплового потока в полость А через стенку экрана 6;- with a fixed screen 6 and an increasing thickness B of its wall in the direction of the nozzle 3, the heat flux penetrated into the cavity A through the wall of the screen 6;

- с донной защитой 4 со стороны сопла 3 с поверхностью В повышенной отражательной способности (например, зеркальной) еще более уменьшило проникновение теплового потока в полость А через поверхность В и стенку Б донной защиты 4.- with bottom protection 4 from the side of nozzle 3 with surface B of increased reflectivity (for example, mirror), the penetration of heat flux into cavity A through surface B and wall B of bottom protection 4 is even more reduced.

Блок тяги ЖРД по сравнению с прототипом позволяет при его работе уменьшить проникновение тепловых лучей в полость А как от поверхности сопла, так и от факела ЖРД.The thrust block of the rocket engine in comparison with the prototype allows it to reduce the penetration of thermal rays into the cavity A both from the surface of the nozzle and from the torch of the rocket engine.

Выполнение блока тяги ЖРД по изобретению обеспечивает повышение его надежности по сравнению с прототипом.The implementation of the thrust unit of the rocket engine according to the invention provides an increase in its reliability compared to the prototype.

Claims (4)

1. Блок тяги жидкостного реактивного двигателя, содержащий силовую раму, поворотную камеру сгорания с соплом, донную защиту с подвижным и неподвижным экранами и зазором между ними, отличающийся тем, что донная защита установлена вблизи критического диаметра сопла и выполнена с зазором между экранами на диаметре, меньшем наружного диаметра среза сопла.1. The thrust unit of a liquid-propellant jet engine comprising a power frame, a rotary combustion chamber with a nozzle, bottom protection with a movable and fixed screens and a gap between them, characterized in that the bottom protection is installed near the critical diameter of the nozzle and is made with a gap between the screens on the diameter, smaller than the outer diameter of the nozzle exit. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что неподвижный экран выполнен с выпуклой наружу поверхностью.2. The block according to claim 1, characterized in that the fixed screen is made with a convex outward surface. 3. Блок по п.1, отличающийся тем, что неподвижный экран выполнен с увеличивающейся толщиной стенки в направлении сопла.3. The block according to claim 1, characterized in that the fixed screen is made with increasing wall thickness in the direction of the nozzle. 4. Блок по п.1, отличающийся тем, что донная защита выполнена со стороны сопла с поверхностью повышенной отражающей способности к тепловому излучению. 4. The block according to claim 1, characterized in that the bottom protection is made from the side of the nozzle with a surface of high reflectivity to thermal radiation.
RU2011116755/11A 2011-04-27 2011-04-27 Liquid-propellant jet engine thrust unit RU2469925C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116755/11A RU2469925C1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Liquid-propellant jet engine thrust unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011116755/11A RU2469925C1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Liquid-propellant jet engine thrust unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011116755A RU2011116755A (en) 2012-11-10
RU2469925C1 true RU2469925C1 (en) 2012-12-20

Family

ID=47321817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011116755/11A RU2469925C1 (en) 2011-04-27 2011-04-27 Liquid-propellant jet engine thrust unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2469925C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7080809B2 (en) * 2001-09-17 2006-07-25 Allison Earl Hall Space transportation system
RU2406660C1 (en) * 2009-10-12 2010-12-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Launch vehicle configuration

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7080809B2 (en) * 2001-09-17 2006-07-25 Allison Earl Hall Space transportation system
RU2406660C1 (en) * 2009-10-12 2010-12-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие Государственный научно-производственный ракетно-космический центр (ФГУП ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") Launch vehicle configuration

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гэтланд К. Космическая техника. - М.: Мир, 1986. *
Мировая пилотируемая космонавтика. /Под ред. Ю.М.Батурина. - М.: РТСофт, 2005. Голубев И.С. Проектирование конструкций летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1991. Маршевый двигатель 17Д12 (htpp:/www/buran.ru/htm/odu.htm) 24.08.2000. *
Мировая пилотируемая космонавтика. /Под ред. Ю.М.Батурина. - М.: РТСофт, 2005. Голубев И.С. Проектирование конструкций летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1991. Маршевый двигатель 17Д12 (htpp:/www/buran.ru/htm/odu.htm) 24.08.2000. Гэтланд К. Космическая техника. - М.: Мир, 1986. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011116755A (en) 2012-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2365773C1 (en) Anti-icing system for gas turbine engine air intake front edge fairing
US11506086B2 (en) Turbine housing and turbo charger provided with same
EP3090138B1 (en) Heat shields for air seals
US9605551B2 (en) Axial seal in a casing structure for a fluid flow machine
EP3604761B1 (en) Turbine housing assembly and supercharger provided with same
JP2012107618A5 (en)
US10422247B2 (en) Housing structure of a turbomachine with heat protection shield
US10815884B2 (en) Gas turbine engine de-icing system
WO2012120228A1 (en) Turbine casing comprising a means for attaching ring sectors
RU2469925C1 (en) Liquid-propellant jet engine thrust unit
US9816386B2 (en) Casing arrangement for a gas turbine
US11348705B2 (en) Coaxial cable system for gas turbine engine
RU2339829C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2325544C2 (en) Integral rocket ramjet engine (irre)
JP2014156813A (en) Exhaust duct and turbine
FR3058459A1 (en) COOLING DEVICE FOR TURBINE OF A TURBOMACHINE
CA2977699C (en) Housing for bearing cavity in a gas turbine engine
JP6613611B2 (en) Turbine blade mounting structure
RU161009U1 (en) MOTOR INSTALLATION
RU2626617C1 (en) Liquid propellant rocket for the first launch vehicle stage
RU2742251C1 (en) Chamber of lre, which operates with afterburning of generator gas
RU2538345C1 (en) Liquid fuel rocket motor
US9915160B2 (en) Steam turbine gland arrangement
RU2491441C1 (en) Solid-propellant rocket engine
RU2511961C1 (en) Cooling system of liquid-propellant engine chamber