RU2493408C1 - Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber - Google Patents

Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2493408C1
RU2493408C1 RU2012126622/06A RU2012126622A RU2493408C1 RU 2493408 C1 RU2493408 C1 RU 2493408C1 RU 2012126622/06 A RU2012126622/06 A RU 2012126622/06A RU 2012126622 A RU2012126622 A RU 2012126622A RU 2493408 C1 RU2493408 C1 RU 2493408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tip
cavity
fuel
channels
unit
Prior art date
Application number
RU2012126622/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Черниченко
Виталий Борисович Шепеленко
Павел Анатольевич Солженикин
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 RU2012126622/06A priority Critical patent/RU2493408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493408C1 publication Critical patent/RU2493408C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.SUBSTANCE: mixing head of a liquid propellant rocket engine comprises a body, a unit of oxidant supply, mostly, oxygen, a unit of main fuel supply, a unit of additional fuel supply, a unit of a flame bottom In the specified units along concentric circumferences there are coaxial jet nozzles installed, which create central and peripheral areas. The coaxial jet nozzles include a hollow tip, which connects the oxidant cavity with the combustion zone, a bushing covering the tip with a gap and connecting the cavity of the first fuel with the combustion zone, at the same time in tips of nozzles of the central zone in the outlet part there are radially arranged slots made in the form of alternating ledges and grooves, besides, radially arranged slots are made so that the perimeter of the central part of the jet limited with beam generatrices makes not more than 3s, beam length is 2.3?2.5s, where s - beam thickness, and the number of beams is three. In the bushing, between ledges of the tip, there are channels, the output part of which opens towards the combustion area, the inlet one connects with the cavity of second fuel, at the same time the outer profile of the specified channels is equidistant to the tip profile.EFFECT: improved completeness of mixture formation.4 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно - к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).The invention relates to the field of power plants, and in particular to devices for mixing and atomizing fuel components, and can be used in the development of nozzles and mixing heads of liquid rocket engines (LRE).

На настоящем этапе развития космических транспортных средств сложилась ситуация, когда возможности по совершенствованию химических ракетных двигателей традиционных типов (на основе стационарных или медленно протекающих рабочих процессов) практически полностью исчерпаны и ограничены незначительным улучшением энерго-массовых характеристик, достигаемым, как правило, в ущерб надежности, безопасности и экологичности.At the present stage of the development of space vehicles, a situation has arisen when the opportunities for improving traditional-type chemical rocket engines (based on stationary or slowly running work processes) are almost completely exhausted and limited by a slight improvement in energy-mass characteristics, achieved, as a rule, to the detriment of reliability, safety and environmental friendliness.

Для разработки в дальнейшем наиболее эффективных одноступенчатых систем выведения необходимо создание ЖРД нового поколения, работающих при использовании с жидким кислородом двух горючих - водорода и углеводородного горючего (УВГ), чаще всего, керосина. Основным преимуществом трехкомпонентных ЖРД по сравнению с двухкомпонентными кислородно-водородными двигателями является уменьшение потребных запасов водорода в 1,5…2 раза, что позволит сократить затраты на выведение полезной нагрузки. Это обеспечит также уменьшение "сухой" массы конструкции носителя. Проведенные исследования показали конкурентоспособность и значительную эффективность ЖРД, работающих на трехкомпонентном топливе (жидкий кислород - углеводородное горючее/керосин - жидкий водород).To develop further the most effective single-stage excretion systems, it is necessary to create a new generation liquid-propellant rocket engine that works when using two fuels with liquid oxygen - hydrogen and hydrocarbon fuel (UVH), most often, kerosene. The main advantage of a three-component liquid-propellant rocket engine compared to two-component oxygen-hydrogen engines is a reduction in the required hydrogen reserves by 1.5 ... 2 times, which will reduce the cost of removing the payload. This will also provide a reduction in the “dry” mass of the carrier structure. Studies have shown the competitiveness and significant efficiency of liquid propellant rocket engines operating on three-component fuel (liquid oxygen - hydrocarbon fuel / kerosene - liquid hydrogen).

Одной из основных проблем при создании устройств для перемешивания и распыливания компонентов топлива является обеспечение предельно возможной полноты сгорания компонентов, что обеспечивается увеличением площади поверхности соприкосновения компонентов и уменьшением характерного поперечного размера струи одного из компонентов. В известных форсунках выполнение указанных условий приводит к значительному усложнению конструкции.One of the main problems in creating devices for mixing and atomizing fuel components is to ensure the maximum possible completeness of combustion of the components, which is achieved by increasing the contact surface area of the components and reducing the characteristic transverse jet size of one of the components. In known nozzles, the fulfillment of these conditions leads to a significant complication of the design.

Известна коаксиальная соосно-струйная форсунка, содержащая наконечник в виде полого цилиндра, соединяющий полость жидкого окислителя с зоной горения (полостью камеры сгорания), втулку с цилиндрической внутренней поверхностью, охватывающую с зазором наконечник и соединяющую полость газообразного горючего с зоной горения (В.Е. Алемасов и др. «Теория ракетных двигателей»: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов, М., Машиностроение, 1980-, рис.18.2, стр.225-226). В данной форсунке окислитель подается в зону горения по осевому каналу внутри наконечника, а горючее - по кольцевому зазору между втулкой и наконечником. На выходе из форсунки струя окислителя имеет форму сплошного конуса, обращенного вершиной к наконечнику форсунки, а струя горючего - форму полого конуса. Контакт горючего и окислителя происходит по поверхности сплошного конуса. Такая схема подачи не обеспечивает качественного распыла компонентов топлива, что приводит к уменьшению коэффициента полноты сгорания топлива, и, соответственно, потерям удельного импульса тяги.Known coaxial coaxial-jet nozzle containing a nozzle in the form of a hollow cylinder, connecting the cavity of the liquid oxidizer with the combustion zone (cavity of the combustion chamber), a sleeve with a cylindrical inner surface, covering the tip with a gap and connecting the cavity of the gaseous fuel with the combustion zone (B.E. Alemasov et al. “Theory of rocket engines”: Textbook for students of engineering specialties of universities, M., Mechanical Engineering, 1980-, Fig. 18.2, pp. 225-226). In this nozzle, the oxidizing agent is fed into the combustion zone along the axial channel inside the tip, and the fuel through the annular gap between the sleeve and the tip. At the outlet of the nozzle, the oxidizer stream has the shape of a continuous cone, with its tip facing the nozzle tip, and the fuel stream has the shape of a hollow cone. The contact of fuel and oxidizer occurs on the surface of a continuous cone. Such a supply scheme does not provide a high-quality atomization of fuel components, which leads to a decrease in the coefficient of completeness of fuel combustion, and, accordingly, loss of specific impulse of thrust.

Известна соосно-струйная форсунка, содержащая полый наконечник, соединяющий полость одного компонента топлива с зоной горения, втулку, охватывающую с зазором наконечник и соединяющую полость другого компонента топлива с зоной горения, при этом в выходной части наконечника выполнены радиально расположенные пазы, а внутренняя поверхность втулки выполнена эквидистантно профилированной наружной поверхности пазов наконечника (патент РФ №2161719 от 23.02.99 МПК: F02K 9/53, 9/60).Known coaxial-jet nozzle containing a hollow tip connecting the cavity of one fuel component with the combustion zone, a sleeve covering the tip with a gap and connecting the cavity of the other fuel component with the combustion zone, while radially located grooves are made in the output part of the tip, and the inner surface of the sleeve made equidistant profiled outer surface of the grooves of the tip (RF patent No. 2161719 from 02.23.99 IPC: F02K 9/53, 9/60).

Увеличение полноты смесеобразования при использовании данных форсунок происходит за счет профилирования выходной части струи, увеличения периметра контакта компонентов и уменьшения длины нераспавшейся части струи.An increase in the completeness of mixture formation when using these nozzles occurs due to the profiling of the outlet part of the jet, an increase in the perimeter of the contact of the components, and a decrease in the length of the non-decayed part of the jet.

Основными недостатками данной форсунки является то, что ее конструкция не позволяет использовать форсунку для работы в качестве трехкомпонентной, для трехкомпонентного двигателя, работающего на режиме первой ступени на компонентах топлива «кислород-керосин - водород» с последующим переходом на режиме второй и последующих ступеней на компоненты топлива ««кислород- водород».The main disadvantages of this nozzle is that its design does not allow the nozzle to be used as a three-component, for a three-component engine operating in the first-stage mode on oxygen-kerosene-hydrogen fuel components with subsequent transition to the components in the second and subsequent stages “oxygen-hydrogen” fuel.

Известна топливная форсунка камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, содержащая имеющий осевой вход и выход трубчатый корпус с основным осевым каналом, а также не менее чем на одном пилоне закрепленную коаксиально корпусу внутри него глухую трубку, выполненную зацело с пилоном и трубчатым корпусом, причем в пилоне выполнено не менее чем одно входное сквозное отверстие, простирающееся вдоль пилона от наружной поверхности форсунки до осевого канала в глухой трубке со стороны ее глухого конца, при этом канал глухой трубки образован со стороны выхода ее глухим осевым каналом, а со стороны входа - входным сквозным отверстием в пилоне, при этом основной осевой канал трубчатого корпуса со стороны выхода выполнен со ступенчатым расширением, в которое направлены выполненные тангенциально относительно оси форсунки сквозные отверстия, простирающиеся со стороны наружной поверхности форсунки до пересечения с основным осевым каналом (патент РФ №2232916, МПК: F02K 9/53, 9/60).Known fuel nozzle of a combustion chamber of a liquid propellant rocket engine containing an axial inlet and outlet tubular body with a main axial channel, and also at least on one pylon a blind tube fixed coaxially to the body inside it, made integrally with the pylon and the tubular body, moreover, the pylon is made at least one inlet through hole extending along the pylon from the outer surface of the nozzle to the axial channel in the blind pipe from the side of its blind end, while the channel of the blind pipe forms n from the exit side by a blind axial channel, and from the input side by an input through hole in the pylon, while the main axial channel of the tubular body from the output side is made with stepwise expansion, into which through holes extending tangentially with respect to the nozzle axis are directed, extending from the outer side the nozzle surface to the intersection with the main axial channel (RF patent No. 2232916, IPC: F02K 9/53, 9/60).

Основным недостатком данной форсунки является значительная сложность конструкции и пониженная полнота рабочего процесса, вызванная тем, что расширение струи водорода происходит в полости керосина, что приводит к нерасчетным условиям работы и потерям удельного импульса тяги.The main disadvantage of this nozzle is the significant design complexity and reduced completeness of the working process, due to the fact that the expansion of the hydrogen stream occurs in the kerosene cavity, which leads to off-design operating conditions and loss of specific thrust impulse.

Известна смесительная головка камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, содержащая блок подачи компонентов топлива с соосно-струйными форсунками, блок охлаждения огневого днища, включающий перегородку, размещенную между огневым днищем и блоком подачи компонентов топлива, и втулки, установленные вокруг выходных сопел форсунок, скрепленные с перегородкой и огневым днищем, при этом между блоками подачи компонентов топлива и охлаждения огневого днища выполнена смесительная выравнивающая полость, соединенная с полостями блока охлаждения, блока генераторного газа и камеры сгорания, а на периферийной части огневого днища, напротив периферийных соосно-струйных форсунок, на участке, ширина которого не превышает диаметра проходного сечения форсунки окислителя, выполнены каналы, соединяющие полость камеры сгорания с полостью блока охлаждения (патент РФ №2127820, МПК: F02K 9/52, 9/60 - прототип).A known mixing head of a combustion chamber of a liquid propellant rocket engine, comprising a fuel component supply unit with coaxial jet nozzles, a firing base cooling unit including a baffle located between the firing base and the fuel component supply unit, and bushings mounted around the nozzle exit nozzles fastened to the baffle and the firing bottom, while between the fuel component supply and cooling bottoms of the firing base there is a mixing leveling cavity connected to the cavities of the oh block of the deposition of the generator gas unit and the combustion chamber, and on the peripheral part of the firing base, opposite to the peripheral coaxial-jet nozzles, on a section the width of which does not exceed the diameter of the passage section of the oxidizer nozzle, channels are made connecting the cavity of the combustion chamber with the cavity of the cooling unit (RF patent No. 2127820, IPC: F02K 9/52, 9/60 - prototype).

Указанная головка работает следующим образом.The specified head works as follows.

Окислитель из полости блока подачи окислителя по каналам внутри форсунок поступает в камеру сгорания для дальнейшего использования.The oxidizing agent from the cavity of the oxidizer supply unit through the channels inside the nozzles enters the combustion chamber for further use.

Одна часть горючего из полости блока охлаждения огневого днища по каналам, выполненным в днище корпуса, поступает в смесительную выравнивающую полость, ограниченную днищем корпуса и днищем корпуса, где перераспределяется по форсункам головки, перемешивается с поступившим генераторным газом и по втулкам форсунок подается в камеру сгорания. Другая часть горючего по каналам поступает в камеру сгорания между втулками и огневой стенкой камеры сгорания, что обеспечивает пониженное соотношение компонентов в данной зоне и улучшает условия охлаждения стенки.One part of the fuel from the cavity of the firing base cooling unit through the channels made in the bottom of the body enters the mixing leveling cavity bounded by the bottom of the body and the bottom of the body, where it is redistributed along the nozzles of the head, mixed with the supplied generator gas and fed to the combustion chamber through the nozzles. Another part of the fuel through the channels enters the combustion chamber between the bushings and the fire wall of the combustion chamber, which provides a reduced ratio of components in this zone and improves the cooling conditions of the wall.

Генераторный газ из полости блока генераторного газа по каналам внутри форсунок поступает в смесительную выравнивающую полость, где перемешивается с горючим, поступившим в смесительную выравнивающую полость из полости блока охлаждения огневого днища по каналам, выполненным в днище перераспределяется по втулкам форсунок головки и поступает в камеру сгорания.The generator gas from the cavity of the generator gas block through the channels inside the nozzles enters the mixing leveling cavity, where it is mixed with fuel that enters the mixing leveling cavity from the cavity of the fire bottom cooling unit through the channels made in the bottom and redistributed along the nozzle bushings of the head and enters the combustion chamber.

Основными недостатками данной смесительной головки является недостаточно высокое значение полноты рабочего процесса, обусловленное несовершенством принятой системы смесеобразования и то, что ее нельзя использовать для трехкомпонентного топлива.The main disadvantages of this mixing head is the insufficiently high value of the completeness of the working process, due to the imperfection of the adopted mixture formation system and the fact that it cannot be used for three-component fuel.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание смесительной головки, конструкция которой позволит использовать ее в качестве трехкомпонентной с обеспечением повышенной полноты смесеобразования.The objective of the invention is to remedy these drawbacks and create a mixing head, the design of which will allow it to be used as a three-component to ensure increased completeness of mixture formation.

Поставленная задача достигается тем, что предложенная смесительная головка камеры ЖРД, согласно изобретению, содержит корпус, блок подачи окислителя, преимущественно, кислорода, блок подачи основного горючего, блок подачи дополнительного горючего, блок огневого днища, при этом в указанных блоках по концентрическим окружностям установлены коаксиальные соосно-струйные форсунки, образующие центральную и периферийную зоны, причем упомянутые коаксиальные соосно-струйные форсунки включают полый наконечник, соединяющий полость окислителя с зоной горения, втулку, охватывающую с зазором наконечник и соединяющую полость первого горючего с зоной горения, при этом в наконечниках, как минимум, форсунок центральной зоны в выходной части имеются радиально расположенные пазы, выполненные в виде чередующихся выступов и впадин, причем радиально расположенные пазы выполнены таким образом, что периметр центральной части струи, ограниченный образующими лучей, составляет не более 3s, длина луча - 2,3…2,5s, где s - толщина луча, при этом число лучей равно трем, причем во втулке, между выступами наконечника, выполнены каналы, выходная часть которых открывается в зону горения, входная соединяется с полостью дополнительного горючего, при этом наружный профиль указанных каналов эквидистантен профилю наконечника.The task is achieved in that the proposed mixing head of the LRE chamber, according to the invention, comprises a housing, an oxidizing agent, mainly oxygen supply unit, a main fuel supply unit, an additional fuel supply unit, a fire bottom unit, and coaxial coaxial jet nozzles forming a central and peripheral zone, said coaxial coaxial jet nozzles comprising a hollow tip connecting the oxidizer cavity with a combustion zone, a sleeve covering the tip with a gap and connecting the cavity of the first fuel to the combustion zone, while at the tips of at least the nozzles of the central zone in the output part there are radially spaced grooves made in the form of alternating protrusions and depressions, with radially spaced grooves made in such a way that the perimeter of the central part of the jet limited by the generatrix of the rays is not more than 3s, the beam length is 2.3 ... 2.5s, where s is the thickness of the beam, and the number of rays is three, and in the sleeve, between the protrusions of the tip, channels are made, the outlet of which opens into the combustion zone, the inlet is connected to the additional fuel cavity, while the outer profile of these channels is equidistant to the tip profile.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана смесительная головка, на фиг.2 - осевой разрез соосно-струйной форсунки, на фиг.3 - поперечный разрез выходной части соосно-струйной форсунки с трехлучевой выходной частью наконечника, на фиг.4 - поперечный разрез выходной части соосно-струйной форсунки с трехлучевой выходной частью наконечника в районе входа в каналы дополнительного горючего.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a mixing head, Fig. 2 is an axial section of a coaxial-jet nozzle, Fig. 3 is a cross-sectional view of the output of a coaxial-jet nozzle with a three-beam output of the tip, and Fig. 4 - cross section of the output part of the coaxial-jet nozzle with a three-beam output part of the tip at the entrance to the channels of additional fuel.

Соосно-струйная форсунка предложенной смесительной головки содержит полый наконечник 1, с осевым каналом 2 внутри него, соединяющим полость окислителя с полостью камеры сгорания. В выходной части наконечника выполнены радиально расположенные пазы, выполненные в виде чередующихся выступов 3 и впадин 4. На наконечник 1 с кольцевым зазором 5 установлена втулка 6, соединяющая полость между втулкой и наконечником с полостью камеры сгорания. Во втулке 6, между выступами 3 наконечника, выполнены каналы 7, выходная часть 8 которых открывается в зону горения, входная 9 - соединяется с полостью блока подачи керосина при помощи каналов 10, при этом наружный профиль каналов 7 эквидистантен профилю выходной части наконечника 1.The coaxial jet nozzle of the proposed mixing head contains a hollow tip 1, with an axial channel 2 inside it, connecting the cavity of the oxidizer with the cavity of the combustion chamber. In the output part of the tip there are made radially arranged grooves made in the form of alternating protrusions 3 and depressions 4. A sleeve 6 is installed on the tip 1 with an annular gap 5, connecting the cavity between the sleeve and the tip with the cavity of the combustion chamber. In the sleeve 6, between the protrusions 3 of the tip, channels 7 are made, the output part 8 of which opens into the combustion zone, the input 9 is connected to the cavity of the kerosene supply unit using channels 10, while the outer profile of the channels 7 is equidistant to the profile of the output part of the tip 1.

Форсунки установлены в корпусе смесительной головки, содержащей блок подачи окислителя 11, блок подачи основного горючего - водорода 12 (блок подачи водорода), блок подачи дополнительного горючего - керосина 13 (блок подачи керосина), блок огневого днища 14.The nozzles are installed in the housing of the mixing head containing the oxidizer supply unit 11, the main fuel supply unit - hydrogen 12 (hydrogen supply unit), the additional fuel supply unit - kerosene 13 (kerosene supply unit), the firing bottom unit 14.

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

Из полости блока подачи окислителя 11 окислитель по осевому каналу 2 внутри наконечника 1 подается в камеру сгорания. В месте расположения радиальных пазов струя окислителя принимает форму выходного сечения наконечника, в данном случае форму радиальных пазов, что приводит к изменению формы поперечного сечения струи и увеличению периметра контакта при неизменной площади сечения.From the cavity of the oxidizer supply unit 11, the oxidizer is fed through the axial channel 2 inside the tip 1 to the combustion chamber. At the location of the radial grooves, the oxidizing jet takes the form of the output section of the tip, in this case the shape of the radial grooves, which leads to a change in the cross-sectional shape of the jet and an increase in the contact perimeter with a constant cross-sectional area.

Изменение формы струи окислителя с круглой на трехлучевую звездообразную при неизменной площади выходного сечения улучшает условия разрушения струи, позволяет уменьшить характерный поперечный размер струи и длину нераспавшейся части струи. Кроме этого, контакт струи окислителя со струей горючего происходит по поверхности образовавшихся ребер, что приводит к его увеличению по сравнению с круглой струей на 30-45%.Changing the shape of the oxidizer jet from round to a three-beam star-shaped with a constant output cross-sectional area improves the conditions for the destruction of the jet, and reduces the characteristic transverse size of the jet and the length of the non-decaying part of the jet. In addition, the contact of the oxidizer jet with the fuel jet occurs on the surface of the formed ribs, which leads to its increase in comparison with a round jet by 30-45%.

Следовательно, на выходе из наконечника струя окислителя более склонна к потере своей целостности и быстрее распадается, что позволяет улучшить условия перемешивания компонентов на всех режимах.Consequently, at the exit from the tip, the oxidizer jet is more prone to loss of its integrity and decomposes faster, which improves the mixing conditions of the components in all modes.

Водород из полости блока подачи водорода 12 по зазору 5 между наконечником 1 и втулкой 6 подается в зону горения.Hydrogen from the cavity of the hydrogen supply unit 12 through the gap 5 between the tip 1 and the sleeve 6 is fed into the combustion zone.

На режиме первой ступени, через каналы 7, при помощи каналов 10 с входной частью 9 из полости блока подачи керосина 13 в камеру сгорания также подается керосин, который, соединяясь с водородом, увеличивает плотность горючего «водород-керосин», что приводит к повышению эффективности работы двигателя на режиме первой ступени.In the first stage mode, through channels 7, through channels 10 with an inlet 9 from the cavity of the kerosene supply unit 13, kerosene is also fed into the combustion chamber, which, when combined with hydrogen, increases the density of the fuel “hydrogen-kerosene”, which leads to an increase in efficiency engine operation in the first stage mode.

Выполнение наружного профиля указанных каналов эквидистантным профилю наконечника позволяет увеличить периметр контакта компонентов и уменьшить поперечный размер струи, что приводит к улучшению условий смесеобразования.The implementation of the external profile of these channels equidistant profile of the tip allows you to increase the perimeter of the contact components and reduce the transverse size of the jet, which leads to an improvement in the conditions of mixture formation.

Охлаждение блока огневого днища 14 на всех режимах осуществляется водородом.The cooling of the block of the firing bottom 14 in all modes is carried out by hydrogen.

На режиме второй и последующих ступеней, подача керосина через каналы 7 отсекается, и двигатель продолжает работать на компонентах «водород-кислород» с повышенной эффективностью за счет улучшенного смесеобразования.In the second and subsequent stages, the supply of kerosene through channels 7 is cut off, and the engine continues to operate on the components of the "hydrogen-oxygen" with increased efficiency due to improved mixture formation.

Применение предложенной смесительной головки в кислородно-водородных/керосиновых ЖРД позволит значительно упростить конструкцию смесительной головки и повысить эффективность работы двигателя на трехкомпонентном топливе.The use of the proposed mixing head in oxygen-hydrogen / kerosene liquid propellant rocket engines will significantly simplify the design of the mixing head and increase the efficiency of the engine using three-component fuel.

Claims (1)

Смесительная головка камеры ЖРД, характеризующаяся тем, что она содержит корпус, блок подачи окислителя, преимущественно кислорода, блок подачи основного горючего, блок подачи дополнительного горючего, блок огневого днища, при этом в указанных блоках по концентрическим окружностям установлены коаксиальные соосно-струйные форсунки, образующие центральную и периферийную зоны, причем упомянутые коаксиальные соосно-струйные форсунки включают полый наконечник, соединяющий полость окислителя с зоной горения, втулку, охватывающую с зазором наконечник и соединяющую полость первого горючего с зоной горения, при этом в наконечниках как минимум форсунок центральной зоны в выходной части имеются радиально расположенные пазы, выполненные в виде чередующихся выступов и впадин, причем радиально расположенные пазы выполнены таким образом, что периметр центральной части струи, ограниченный образующими лучей, составляет не более 3s, длина луча - 2,3…2,5s, где s - толщина луча, при этом число лучей равно трем, причем во втулке, между выступами наконечника, выполнены каналы, выходная часть которых открывается в зону горения, входная - соединяется с полостью дополнительного горючего, при этом наружный профиль указанных каналов эквидистантен профилю наконечника. The mixing head of the LRE chamber, characterized in that it contains a housing, an oxidizing agent, mainly oxygen supply unit, a main fuel supply unit, an additional fuel supply unit, a fire bottom unit, and coaxial coaxial jet nozzles are installed in said blocks along concentric circles central and peripheral zones, said coaxial coaxial jet nozzles comprising a hollow tip connecting the oxidizer cavity to the combustion zone, a sleeve covering with a gap the tip and connecting the cavity of the first fuel to the combustion zone, while at the tips of at least the nozzles of the central zone in the output part there are radially spaced grooves made in the form of alternating protrusions and depressions, the radially spaced grooves being made so that the perimeter of the central part of the jet is limited forming rays, is no more than 3s, the beam length is 2.3 ... 2.5s, where s is the beam thickness, and the number of rays is three, and in the sleeve, between the protrusions of the tip, channels are made, the output part to which opens into the combustion zone, the inlet - is connected to the cavity of the additional fuel, while the external profile of these channels is equidistant to the profile of the tip.
RU2012126622/06A 2012-06-27 2012-06-27 Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber RU2493408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126622/06A RU2493408C1 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126622/06A RU2493408C1 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493408C1 true RU2493408C1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126622/06A RU2493408C1 (en) 2012-06-27 2012-06-27 Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493408C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107917016A (en) * 2017-11-29 2018-04-17 北京航天动力研究所 A kind of high pressure-bearing precombustion chamber head shell structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4707982A (en) * 1981-06-26 1987-11-24 Rockwell International Corporation Thermal regenerative injector
DE19703630C1 (en) * 1997-01-31 1998-08-20 Daimler Benz Aerospace Ag Fixing system for injection unit in base plate of rocket motor
RU2127820C1 (en) * 1997-08-13 1999-03-20 Конструкторское бюро химавтоматики Liquid propellant rocket engine combustion chamber mixing head
US6185927B1 (en) * 1997-12-22 2001-02-13 Trw Inc. Liquid tripropellant rocket engine coaxial injector
RU2171427C2 (en) * 1999-09-20 2001-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики Coaxial spray injector
RU2205289C2 (en) * 2000-11-13 2003-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро химавтоматики" Injector assembly of liquid-propellant rocket engine
RU2232916C2 (en) * 2001-08-27 2004-07-20 Открытое акционерное общество "НПО Энергомаш им.акад. В.П.Глушко" Fuel nozzle of liquid-propellant rocket engine (versions)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4707982A (en) * 1981-06-26 1987-11-24 Rockwell International Corporation Thermal regenerative injector
DE19703630C1 (en) * 1997-01-31 1998-08-20 Daimler Benz Aerospace Ag Fixing system for injection unit in base plate of rocket motor
RU2127820C1 (en) * 1997-08-13 1999-03-20 Конструкторское бюро химавтоматики Liquid propellant rocket engine combustion chamber mixing head
US6185927B1 (en) * 1997-12-22 2001-02-13 Trw Inc. Liquid tripropellant rocket engine coaxial injector
RU2171427C2 (en) * 1999-09-20 2001-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики Coaxial spray injector
RU2205289C2 (en) * 2000-11-13 2003-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро химавтоматики" Injector assembly of liquid-propellant rocket engine
RU2232916C2 (en) * 2001-08-27 2004-07-20 Открытое акционерное общество "НПО Энергомаш им.акад. В.П.Глушко" Fuel nozzle of liquid-propellant rocket engine (versions)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107917016A (en) * 2017-11-29 2018-04-17 北京航天动力研究所 A kind of high pressure-bearing precombustion chamber head shell structure
CN107917016B (en) * 2017-11-29 2024-02-09 北京航天动力研究所 Head shell structure of high-pressure-bearing precombustion chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2493408C1 (en) Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber
RU2498102C1 (en) Mixing head of liquid rocket engine chamber
RU2493407C1 (en) Mixing head of liquid propellant rocket engine chamber
RU2502886C1 (en) Method of fuel components feed in three-component liquid propellant rocket engine combustion chamber
RU2490502C1 (en) Liquid-propellant engine chamber mixing head
RU2488012C1 (en) Method of feeding three-component propellant into combustion chamber of liquid-propellant rocket engine and coaxial-jet atomiser to this end
RU2497011C1 (en) Coaxial spray atomiser
RU2497012C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2496022C1 (en) Liquid-propellant engine mixing head
RU2497009C1 (en) Coaxial spray atomiser
RU2501967C1 (en) Method to supply fuel components in chamber of three-component liquid propellant rocket engine and coaxial jet nozzle for implementation of specified method
RU2505697C1 (en) Coaxial spray atomiser
RU2493410C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2495271C1 (en) Method of feeding three-component fuel into liquid-propellant rocket engine chamber
RU2493404C1 (en) Method to supply fuel components in chamber of three-component liquid propellant rocket engine
RU2505698C1 (en) Coaxial spray atomiser
RU2490501C1 (en) Coaxial spray injector
RU2495272C1 (en) Method of feeding three-component fuel into liquid-propellant rocket engine chamber
RU2490500C1 (en) Method for supplying fuel components to chamber ot three-component liquid-propellant engine
RU2490504C1 (en) Coaxial spray injector
RU2502887C1 (en) Method of fuel components feed in three-component liquid propellant rocket engine combustion chamber and aligned-jet nozzle to this end
RU2497008C1 (en) Method of fuel components feed in three-component liquid propellant rocket engine
RU2493412C1 (en) Liquid propellant rocket engine
RU2482320C1 (en) Method for supplying fuel components to liquid-propellant engine chamber
RU2497013C1 (en) Liquid propellant rocket engine chamber