RU2608427C1 - Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine - Google Patents

Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine Download PDF

Info

Publication number
RU2608427C1
RU2608427C1 RU2015128827A RU2015128827A RU2608427C1 RU 2608427 C1 RU2608427 C1 RU 2608427C1 RU 2015128827 A RU2015128827 A RU 2015128827A RU 2015128827 A RU2015128827 A RU 2015128827A RU 2608427 C1 RU2608427 C1 RU 2608427C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
jet engine
blowing
puvrd
end wall
Prior art date
Application number
RU2015128827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Валентинович Мигалин
Алексей Ильич Сиденко
Original Assignee
Константин Валентинович Мигалин
Алексей Ильич Сиденко
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 Константин Валентинович Мигалин, Алексей Ильич Сиденко filed Critical Константин Валентинович Мигалин
Priority to RU2015128827A priority Critical patent/RU2608427C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608427C1 publication Critical patent/RU2608427C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02K7/067Plants 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 having aerodynamic valves

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: method of pulse jet engine double-loop blowing consists in air supply through valve, its subsequent mixing with fuel and ignition. Pulse jet engine blowing at suction cycle is performed simultaneously via two circuits of different-type inlet valves, aerodynamic and mechanical, with subsequent arrangement of intensive mixing in combustion chamber by means of combustion zone jet blowing with formation of annular vortices. Besides, additionally performing blowing towards gas jet main flow from ejector prechamber, located at combustion chamber end wall. Double-flow pulse jet engine comprises combustion chamber, resonator pipe, inlet pipes, gas supply nozzle, gas heating coil and ignition plug. Combustion chamber front wall is made with mechanical lamellar valve. Combustion chamber rear end wall is made with ejector prechamber.
EFFECT: invention allows increasing thermodynamic efficiency by increasing pressure pulsations amplitude, occurring with increase in volume of combustion chamber cyclic blowing.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике, преимущественно военной, а именно к двигателям летательных аппаратов, и может быть использовано, вероятнее всего, в двигателях небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как, например, беспилотные разведчики, летающие мишени.The invention relates to equipment, mainly military, namely, aircraft engines, and can be used, most likely, in the engines of small unmanned aerial vehicles, such as, for example, unmanned reconnaissance aircraft, flying targets.

Известен способ продувки пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (далее ПуВРД) немецкой крылатой ракеты времен Второй мировой войны Фау-1 (см. Г.Б. Синярев, М.В. Добровольский. Жидкостные ракетные двигатели. - Оборонгиз, 1957, с. 19, 20). Он реализуется на основе применения одного устройства - клапанной решетки. Она представляет собой конструкцию из несущих элементов - поперечных стержней, подвижных элементов - плоских упругих пластин постоянной толщины, прикрепленных к боковым граням стержней попарно параллельно друг другу на расстоянии, равном толщине стержня, и опорных проставок, размещенных посредине между парами пластин параллельно им. В каждой паре между пластинами имеется глухой зазор, обращенный назад. Пластины и проставки образуют продольные каналы для прохода воздуха.A known method of purging a pulsating jet engine (hereinafter PuVRD) of a German cruise missile of World War II Fau-1 (see GB Sinyarev, MV Dobrovolsky. Liquid rocket engines. - Oborongiz, 1957, p. 19, twenty). It is implemented through the use of one device - the valve grille. It is a structure of supporting elements - transverse rods, movable elements - flat elastic plates of constant thickness, attached to the side faces of the rods in pairs parallel to each other at a distance equal to the thickness of the rod, and support spacers placed in the middle between the pairs of plates parallel to them. In each pair between the plates there is a blind gap facing back. The plates and spacers form longitudinal channels for the passage of air.

Набегающий на двигатель поток проходит через воздухозаборник и клапанную решетку в камеру сгорания. Туда же подается легкоиспаряющееся топливо, после чего топливовоздушная смесь воспламеняется искрой электрозапала. Быстро расширяющиеся во все стороны продукты сгорания, попадая в глухой зазор между пластинами, тормозятся, в результате чего давление там возрастает. Это вызывает изгиб пластин в стороны до контакта с опорными проставками или боковыми стенками. Воздушные каналы клапанной решетки оказываются перекрытыми. Продукты сгорания истекают через сопло в атмосферу, а их давление на закрытую клапанную решетку создает импульс тяги двигателя.The flow on the engine flows through the air intake and valve grille into the combustion chamber. Volatile fuel is supplied there, after which the air-fuel mixture is ignited by an electric spark. The combustion products rapidly expanding in all directions, getting into a dead gap between the plates, are inhibited, as a result of which the pressure increases there. This causes the plates to bend to the sides until they come in contact with the support spacers or side walls. The air channels of the valve grille are blocked. The combustion products flow through the nozzle into the atmosphere, and their pressure on the closed valve grill creates an impulse of engine thrust.

После падения давления пластины клапанной решетки под действием своей упругости, а также разрежения, создаваемого в камере инерцией истекающих газов, возвращаются в исходное положение. В камеру поступает очередная порция воздуха, и цикл повторяется.After the pressure drop, the valve plate plates under the action of their elasticity, as well as the rarefaction created in the chamber by the inertia of the outgoing gases, return to their original position. The next portion of air enters the chamber, and the cycle repeats.

Главным достоинством способа продувки ПуВРД, основанного на применении механических клапанных решеток, являются высокое гидравлическое сопротивление продуктам сгорания, пытающимся прорваться навстречу набегающему потоку при взрыве в камере сгорания.The main advantage of the PuVRD purge method, based on the use of mechanical valve grids, is the high hydraulic resistance of the combustion products, trying to break through towards the oncoming flow during an explosion in the combustion chamber.

Их недостаток - высокое гидравлическое сопротивление при продувке камеры сгорания, особенно на низких скоростях полета, что ведет к невысокому цикловому объемному наполнению и, как следствие, к низкой удельной и лобовой тяге. Но главное - они дают падение тяги при больших скоростях полета из-за механического отгиба динамическим напором воздуха лепестков клапана, что приводит к переходу в режим прямоточного ПуВРД.Their disadvantage is the high hydraulic resistance when purging the combustion chamber, especially at low flight speeds, which leads to low cyclic volumetric filling and, as a result, to low specific and frontal thrust. But the main thing is that they give a drop in thrust at high flight speeds due to mechanical bending by the dynamic pressure of the air of the valve petals, which leads to the transition to direct-flow PuVRD mode.

Также известен способ продувки ПуВРД с помощью аэродинамических клапанов, в качестве которых часто используют простые трубки (Нестационарное распространение пламени./Под ред. Дж. Г. Маркштейна, М., Мир, 1968, с. 401-407 (ПРОТОТИП)). Кроме того, ПуВРД, в которых осуществлена замена механических клапанов на аэродинамические, описаны в патентах США №2796735, 1957; №2796734, 1957; №2746529, 1956; №2822037, 1958; №2812635, 1957; №3093962, 1963.Also known is a method of purging PuVRD using aerodynamic valves, which are often used as simple tubes (Unsteady flame propagation. / Ed. By J. G. Markstein, M., Mir, 1968, pp. 401-407 (PROTOTYPE)). In addition, PuVRD, in which the replacement of mechanical valves by aerodynamic, described in US patent No. 2796735, 1957; No. 2796734, 1957; No. 2746529, 1956; No. 2822037, 1958; No. 2812635, 1957; No. 3093962, 1963.

К недостаткам такого способа продувки ПуВРД следует отнести низкую амплитуду пульсаций давления в камере сгорания и, соответственно, низкий термодинамический КПД (коэффициент полезного действия) вследствие малого сопротивления аэродинамического клапана выбросу продуктов сгорания, особенно на низких скоростях полета до 100 м/с. При более высоких скоростях полета, в том случае, если аэродинамический клапан повернут навстречу набегающему потоку, гидравлическое сопротивление обратному выбросу с ростом скорости возрастает, и работа существенным образом улучшается.The disadvantages of this method of purging PuVRD include the low amplitude of pressure pulsations in the combustion chamber and, accordingly, the low thermodynamic efficiency (efficiency) due to the low resistance of the aerodynamic valve to the emission of combustion products, especially at low flight speeds of up to 100 m / s. At higher flight speeds, in the event that the aerodynamic valve is turned towards the incoming flow, the hydraulic resistance to the reverse ejection increases with increasing speed, and the work improves significantly.

Этот процесс для наглядности показан на нижеприведенном графике, отображающем характер зависимости гидравлического сопротивления обратному выбросу продуктов сгорания от скорости полета. Можно видеть, что в диапазоне скоростей до 100 метров в секунду механический клапан обладает значительно большим обратным сопротивлением (более чем в 30 раз). Но по мере роста скорости набегающего потока его превосходство снижается и при скоростях около 200 метров в секунду он по этому параметру вплотную приближается к аэродинамическому клапану, повернутому навстречу потоку.This process is shown for illustrative purposes in the graph below, which shows the nature of the dependence of the hydraulic resistance to the return emission of combustion products on the flight speed. It can be seen that in the speed range of up to 100 meters per second, the mechanical valve has a significantly greater inverse resistance (more than 30 times). But as the speed of the oncoming flow increases, its superiority decreases and at speeds of about 200 meters per second, this parameter closely approaches the aerodynamic valve turned towards the flow.

Figure 00000001
Figure 00000001

Повысить удельную и лобовую тягу и снизить удельный расход топлива можно путем увеличения амплитуды пульсаций давления, которое достигается путем увеличения объема цикловой продувки камеры сгорания ПуВРД, которая прямым образом зависит от обратного гидравлического сопротивления клапана. Увеличение же амплитуды пульсаций приводит к росту термодинамического КПД и соответственно к снижению удельного расхода топлива. Поэтому естественным техническим решением является комбинация двух способов продувки ПуВРД, когда его продувка производится одновременно через два контура впускных клапанов - аэродинамический и механический. Совместная продувка через два контура клапанов приводит к значительному улучшению скоростной характеристики ПуВРД. ПуВРД приобретает новое качество - прогрессивную скоростную характеристику в широком диапазоне скоростей полета, а при скорости выше 150 м/с по тяге и удельному расходу топлива он в двое превосходит аналогичный ПуВРД с механическими клапанами. Пример такой характеристики приведен ниже на графике. Эти данные получены авторами теоретически и экспериментально.It is possible to increase specific and frontal thrust and lower specific fuel consumption by increasing the amplitude of pressure pulsations, which is achieved by increasing the volume of cyclic purge of the PuVRD combustion chamber, which directly depends on the inverse hydraulic resistance of the valve. An increase in the amplitude of the pulsations leads to an increase in the thermodynamic efficiency and, accordingly, to a decrease in the specific fuel consumption. Therefore, a natural technical solution is the combination of two methods of purging PuVRD, when it is purged simultaneously through two circuits of inlet valves - aerodynamic and mechanical. Joint purging through two valve circuits leads to a significant improvement in the speed characteristics of the PuVRD. PuVRD acquires a new quality - a progressive high-speed characteristic in a wide range of flight speeds, and at speeds above 150 m / s in terms of thrust and specific fuel consumption, it is two times higher than the similar PuVRD with mechanical valves. An example of such a characteristic is shown in the graph below. These data were obtained by the authors theoretically and experimentally.

Figure 00000002
Figure 00000002

Технический результат, достигаемый в результате реализации группы предлагаемых изобретений, заключается в повышении термодинамического КПД путем увеличения амплитуды пульсаций давления, происходящем при увеличении объема цикловой продувки камеры сгорания.The technical result achieved as a result of the implementation of the group of the proposed inventions is to increase the thermodynamic efficiency by increasing the amplitude of the pressure pulsations that occur with an increase in the volume of cyclic purging of the combustion chamber.

Техническая задача решается путем организации двухконтурной продувки на цикле всасывания через лепестковый механический клапан и аэродинамический и последующей организации интенсивного перемешивания в камере сгорания путем струйного обдува зоны горения через профилированные отверстия дефлектора механического клапана, приводящего к образованию кольцевых вихрей. Это увеличивает скорость горения и тепловыделения в камере сгорания. Дополнительно на увеличение скорости горения оказывает влияние вдув навстречу основному потоку струи газа из форкамеры, расположенной на торцевой стенке камеры сгорания.The technical problem is solved by organizing a double-circuit purge on the suction cycle through the flap mechanical valve and aerodynamic and the subsequent organization of intensive mixing in the combustion chamber by jet blowing the combustion zone through the profiled openings of the deflector of the mechanical valve, leading to the formation of ring vortices. This increases the rate of combustion and heat in the combustion chamber. Additionally, an increase in the burning rate is influenced by blowing towards the main stream of the gas stream from the prechamber located on the end wall of the combustion chamber.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе двухконтурной продувки пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД), заключающемся в подаче воздуха через клапан, последующем его перемешивании с топливом и поджиге, продувку ПуВРД на цикле всасывания осуществляют одновременно через два контура разнотипных впускных клапанов - аэродинамического и механического, с последующей организацией интенсивного перемешивания в камере сгорания путем струйного обдува зоны горения с образованием кольцевых вихрей. Кроме того, дополнительно осуществляют вдув навстречу основному потоку струи газа из эжекторной форкамеры, расположенной на торцевой стенке камеры сгорания.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of dual-circuit blowing a pulsating pulsed jet engine (PuVRD), which consists in supplying air through a valve, then mixing it with fuel and ignition, purging PuVRD on the suction cycle is carried out simultaneously through two different types of circuits inlet valves - aerodynamic and mechanical, followed by the organization of intensive mixing in the combustion chamber by jet blowing the combustion zone with azovaniem ring vortices. In addition, they additionally carry out blowing towards the main stream of a gas stream from the ejector prechamber located on the end wall of the combustion chamber.

В известном двухконтурном пульсирующем воздушно-реактивном двигателе (ПуВРД), содержащем, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу, передняя торцевая стенка камеры сгорания выполнена с механическим лепестковым клапаном, а задняя торцевая стенка камеры сгорания выполнена с эжекторной форкамерой. Механический лепестковый клапан выполнен с дефлектором, содержащим профилированные отверстия.In a known dual-circuit pulsating air-jet engine (PuVRD), containing, in particular, a combustion chamber, a resonator pipe, intake pipes, a gas supply nozzle, a gas heating coil and a spark plug, the front end wall of the combustion chamber is made with a mechanical flap valve, and the rear the end wall of the combustion chamber is made with an ejector prechamber. The mechanical flap valve is made with a deflector containing profiled holes.

Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности “новизна”.Comparison of scientific, technical and patent documentation on the priority date in the main and related sections of the MKI shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.The analysis of known technical solutions in the art showed that the proposed device has features that are not available in the known technical solutions, and their use in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical result, therefore, the proposed technical solution has an inventive step compared to the existing level technicians.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности “промышленная применимость”.The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition “industrial applicability”.

Другие особенности и преимущества заявляемого изобретения станут понятны из следующего детального описания, приведенного исключительно в форме не ограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемый чертеж, иллюстрирующий предпочтительный вариант реализации, на котором показана схема предлагаемого ПуВРД, реализующего способ двухконтурной продувки.Other features and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description, given solely in the form of a non-limiting example and with reference to the accompanying drawing, illustrating a preferred embodiment, which shows a diagram of the proposed PuVRD that implements a dual-circuit purge.

На фиг. 1 показан заявляемый двухконтурный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД),In FIG. 1 shows the inventive dual-circuit pulsating jet engine (PuVRD),

На фиг. 2 показана смонтированная на задней торцевой стенке камеры сгорания эжекторная форкамера,In FIG. 2 shows an ejector prechamber mounted on the rear end wall of the combustion chamber,

На фиг. 3 показан смонтированный на передней торцевой стенке камеры сгорания механический лепестковый клапан,In FIG. 3 shows a mechanical flap valve mounted on the front end wall of the combustion chamber,

На фиг. 4 показаны группы кольцевых вихрей, сформированных элементами механического лепесткового клапана.In FIG. 4 shows groups of annular vortices formed by elements of a mechanical flap valve.

Позициями на чертеже показаны:The positions in the drawing show:

1 - сопло подачи газа,1 - gas supply nozzle,

2 - первая впускная труба-смеситель,2 - the first inlet pipe-mixer,

3 - вторая впускная труба,3 - second inlet pipe,

4 - камера сгорания,4 - combustion chamber,

5 - козырек,5 - visor,

6 - задняя торцевая стенка камеры сгорания,6 - rear end wall of the combustion chamber,

7 - резонаторная труба,7 - resonator tube,

8 - запальная свеча,8 - glow plug

9 - змеевик нагрева газа,9 - gas heating coil,

10 - дроссель,10 - throttle,

11 - топливный бак (с жидким пропаном),11 - fuel tank (with liquid propane),

12 - газовая магистраль,12 - gas line,

13 - механический лепестковый клапан,13 - mechanical flap valve

14 - упругий лепесток,14 - elastic petal,

15 - отбойник,15 - chipper

16 - дефлектор,16 - deflector,

17 - профилированные отверстия,17 - profiled holes,

18 - эжекторная форкамера,18 - ejector prechamber,

19 - внутренний смеситель,19 is an internal mixer,

20 - отверстия,20 - holes

21 - газопроводная трубка,21 - gas pipe,

22 - зона соударения струйных течений,22 - zone of collision of jet streams,

23 - группа кольцевых вихрей, сформированных элементами механического лепесткового клапана,23 is a group of annular vortices formed by elements of a mechanical flap valve,

24 - контур фюзеляжа самолета.24 - contour of the fuselage of the aircraft.

Двухконтурный пульсирующий ПуВРД, представленный на чертежах, содержит сопло 1 подачи газа с соосно закрепленными первой впускной трубой - смесителем 2, второй впускной трубой 3, на торце которой закреплена камера сгорания 4 с козырьком 5 и задней торцевой стенкой 6. К задней торцевой стенке 6 камеры сгорания 4 закреплена резонаторная труба 7 с запальной свечой 8. Змеевик нагрева газа 9 через дроссель 10 соединяется с топливным баком 11, в котором находится жидкий пропан, и через газовую магистраль 12 - с соплом подачи газа 1. На передней стенке камеры сгорания 4 закреплен механический лепестковый клапан 13 с упругими лепестками 14 и отбойниками 15. За механическим лепестковым клапаном 13 закреплен дефлектор 16 с профилированными отверстиями 17. Задняя торцевая стенка камеры сгорания 6 содержит жестко закрепленную эжекторную форкамеру 18 с трубкой внутреннего смесителя 19, перфорированной в передней части отверстиями 20 и соединенной через газопроводную трубку 21 с газовой магистралью 12.The dual-circuit pulsating PuVRD shown in the drawings contains a gas supply nozzle 1 with a first inlet pipe coaxially mounted by a mixer 2, a second inlet pipe 3, at the end of which a combustion chamber 4 with a visor 5 and a rear end wall 6 is fixed. To the rear end wall 6 of the chamber a combustion tube 4 is fixed to the resonator tube 7 with a spark plug 8. The gas heating coil 9 is connected via a throttle 10 to a fuel tank 11 in which liquid propane is located, and through a gas line 12 to a gas supply nozzle 1. On the front wall of the chambers combustion 4 fixed mechanical flap valve 13 with elastic petals 14 and chippers 15. Behind the mechanical flap valve 13 is fixed deflector 16 with profiled holes 17. The rear end wall of the combustion chamber 6 contains a rigidly mounted ejector chamber 18 with a tube of the internal mixer 19, perforated in front holes 20 and connected through a gas pipe 21 to the gas line 12.

При частичном открытии дросселя 10 и подачи искры на запальную свечу 8 происходят воспламенение газа и горение внутри камеры сгорания 4. Через некоторое время змеевик нагрева газа 9 и стенки камеры сгорания 4 разогреваются и дальнейшее открытие дросселя 10 приводит к осуществлению рабочего цикла двухконтурного пульсирующего ПуВРД. Он осуществляется следующим образом.When the inductor 10 is partially opened and a spark is supplied to the spark plug 8, gas ignites and burns inside the combustion chamber 4. After some time, the gas heating coil 9 and the walls of the combustion chamber 4 are heated and the further opening of the inductor 10 leads to the implementation of a double-pulsed pulsed air-exhaust air exhaust system. It is carried out as follows.

Подаваемый газ через сопло подачи газа 1 эжектирует воздух в первый контур воздухозабора - в первую впускную трубу-смеситель 2 и вторую впускную трубу 3, выполняющие в заявляемом двухконтурном пульсирующем ПуВРД еще и функцию аэродинамического клапана. Далее струйное течение воздушно-газовой смеси, не доходя до задней торцевой стенки 6 камеры сгорания 4, соударяется с встречным струйным течением 22 высокотемпературного газа, выбрасываемого эжекторной форкамерой 18. В зоне соударения группы кольцевых вихрей 23, сформированных элементами механического лепесткового клапана 13, происходит инициализация горения, и горящая смесь далее движется по камере сгорания 4 в резонаторную трубу 7. Ниже по течению она встречается с группой кольцевых вихрей 23, сформированных профилированными отверстиями 17 дефлектора 16 механического лепесткового клапана 13, являющимся вторым контуром подачи воздуха. Эти кольцевые вихри 23 образуются на цикле всасывания при продувке камеры сгорания 4 через открытые упругие лепестки 14 механического лепесткового клапана 13. Встреча группы воздушных кольцевых вихрей 23 с высокотемпературными продуктами сгорания происходит в условиях интенсивного массопереноса, что вызывает резкое повышение давления за счет интенсификации горения. Дальнейшее горение идет на витках змеевика нагрева газа 9, дополнительно выполняющего функцию «Спирали Щелкина», турбулизирующей и ускоряющей горение.The gas supplied through the gas supply nozzle 1 ejects air into the first intake circuit - into the first inlet pipe-mixer 2 and the second inlet pipe 3, which also perform the function of an aerodynamic valve in the inventive double-circuit pulsating PuVRD. Next, the jet flow of the air-gas mixture, not reaching the rear end wall 6 of the combustion chamber 4, collides with the oncoming jet stream 22 of the high-temperature gas emitted by the ejector chamber 18. In the collision zone of the group of annular vortices 23 formed by the elements of the mechanical flap valve 13, initialization combustion, and the burning mixture then moves along the combustion chamber 4 into the resonator tube 7. Downstream, it meets a group of annular vortices 23 formed by profiled openings 17 the deflector 16 of the mechanical flap valve 13, which is the second air supply circuit. These annular vortices 23 are formed on the suction cycle when the combustion chamber 4 is purged through the open elastic lobes 14 of the mechanical flap valve 13. A group of air annular vortices 23 meet with high-temperature combustion products under conditions of intense mass transfer, which causes a sharp increase in pressure due to intensification of combustion. Further combustion occurs on the turns of the gas heating coil 9, which additionally performs the function of the “Shchelkin Spiral”, which turbulizes and accelerates combustion.

Описанный процесс соответствует одной фазе рабочего цикла, а именно фазе продувки с последующим воспламенением и горением. Далее происходит фаза выброса продуктов сгорания через резонаторную трубу и частично через клапаны, и цикл повторяется. Цикличность же работы традиционно реализуется настройкой на резонанс за счет изменения длины впускной трубы-смесителя 2, длины резонаторной трубы 7 и геометрии камеры сгорания 4 со второй впускной трубой 3.The described process corresponds to one phase of the duty cycle, namely the purge phase, followed by ignition and combustion. Next, the phase of ejection of combustion products through the resonator tube and partly through the valves takes place, and the cycle repeats. Cycling of the work is traditionally realized by tuning to resonance by changing the length of the inlet pipe-mixer 2, the length of the resonator pipe 7 and the geometry of the combustion chamber 4 with the second inlet pipe 3.

При установке двухконтурного пульсирующего ПуВРД на летательный аппарат необходимо, чтобы второй контур подачи воздуха - механический лепестковый клапан 13 находился в аэродинамический тени за фюзеляжем самолета 24, что обеспечивает его работоспособность в широком диапазоне скоростей полета. Подача дополнительного воздуха через второй контур в значительной степени компенсирует недостаток аэродинамического клапана первого контура - его низкое гидравлическое сопротивление выбросу продуктов сгорания навстречу потоку при совершении рабочего цикла. Прирост реактивной тяги на скоростях полета до 100 м/сек может достигать 100%.When installing a dual-circuit pulsating PuVRD on an aircraft, it is necessary that the second air supply circuit — a mechanical flap valve 13 — is in the aerodynamic shadow behind the fuselage of the aircraft 24, which ensures its operability in a wide range of flight speeds. The supply of additional air through the second circuit largely compensates for the lack of an aerodynamic valve in the primary circuit - its low hydraulic resistance to the emission of combustion products towards the flow during the work cycle. The increase in jet thrust at flight speeds of up to 100 m / s can reach 100%.

Разумеется, изобретение не ограничивается описанным примером его осуществления, показанным на прилагаемом чертеже. Остаются возможными изменения различных элементов либо замена их технически эквивалентами, не выходящими за пределы объема настоящего изобретения.Of course, the invention is not limited to the described example of its implementation, shown in the attached drawing. It remains possible to change various elements or replace them with technical equivalents, not beyond the scope of the present invention.

Claims (4)

1. Способ двухконтурной продувки пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД), заключающийся в подаче воздуха через клапан, последующем его перемешивании с топливом и поджиге, отличающийся тем, что продувку ПуВРД на цикле всасывания осуществляют одновременно через два контура разнотипных впускных клапанов - аэродинамический и механический, с последующей организацией интенсивного перемешивания в камере сгорания путем струйного обдува зоны горения с образованием кольцевых вихрей.1. A method of dual-circuit purging of a pulsating air-jet engine (PuVRD), which consists in supplying air through a valve, then mixing it with fuel and igniting, characterized in that the purge of the PuVRD on the suction cycle is carried out simultaneously through two circuits of different types of inlet valves - aerodynamic and mechanical , followed by the organization of intensive mixing in the combustion chamber by jet blowing the combustion zone with the formation of ring vortices. 2. Способ двухконтурной продувки пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют вдув навстречу основному потоку струи газа из эжекторной форкамеры, расположенной на торцевой стенке камеры сгорания.2. The method of dual-circuit purging of a pulsating air-jet engine (PuVRD) according to claim 1, characterized in that it is additionally carried out by blowing towards the main stream of a gas stream from the ejector chamber located on the end wall of the combustion chamber. 3. Двухконтурный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД), содержащий, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу, отличающийся тем, что передняя торцевая стенка камеры сгорания выполнена с механическим лепестковым клапаном, а задняя торцевая стенка камеры сгорания выполнена с эжекторной форкамерой.3. A dual-circuit pulsating air-jet engine (PuVRD), containing, in particular, a combustion chamber, a resonator pipe, inlet pipes, a gas supply nozzle, a gas heating coil and a spark plug, characterized in that the front end wall of the combustion chamber is made with a mechanical flap valve, and the rear end wall of the combustion chamber is made with an ejector prechamber. 4. Двухконтурный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) по п. 1, отличающийся тем, что, механический лепестковый клапан выполнен с дефлектором, содержащим профилированные отверстия.4. A dual-circuit pulsating air-jet engine (PuVRD) according to claim 1, characterized in that the mechanical flap valve is made with a deflector containing profiled holes.
RU2015128827A 2015-07-15 2015-07-15 Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine RU2608427C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128827A RU2608427C1 (en) 2015-07-15 2015-07-15 Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128827A RU2608427C1 (en) 2015-07-15 2015-07-15 Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2608427C1 true RU2608427C1 (en) 2017-01-18

Family

ID=58455939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128827A RU2608427C1 (en) 2015-07-15 2015-07-15 Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608427C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714463C1 (en) * 2019-07-10 2020-02-17 Константин Валентинович Мигалин Method for boosting double-flow ejector pulsating air-jet engine and forced double-flow ejector pulsating air-jet engine
RU2717479C1 (en) * 2019-08-30 2020-03-23 Константин Валентинович Мигалин Forced dual-circuit ejector pulsating air-jet engine
RU2749083C1 (en) * 2020-06-16 2021-06-03 Константин Валентинович Мигалин Two-circuit ejector pulsating air-jet engine
RU2754796C1 (en) * 2020-10-19 2021-09-07 Кирилл Алексеевич Сиденко Method for forcing two-circuit ejector pulsating air-jet engine and forced two-circuit ejector pulsating air-jet engine
RU2765672C1 (en) * 2020-12-14 2022-02-01 Кирилл Алексеевич Сиденко Method for forcing a dual-flow ejector pulse jet engine and forced dual-flow ejector pulse jet engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2796735A (en) * 1956-08-20 1957-06-25 Jr Albert G Bodine Acoustic jet engine with flow deflection fluid pumping characteristics
US2796734A (en) * 1955-11-14 1957-06-25 Jr Albert G Bodine Sonic burner heat engine with acoustic reflector for augmentation of the second harmonic
GB2383612A (en) * 2001-12-03 2003-07-02 Nicholas Paul Robinson Jet engine
RU48368U1 (en) * 2005-03-18 2005-10-10 Открытое акционерное общество Опытно-конструкторское бюро "Сокол" Pulsating Air-Jet Engine
WO2011155248A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 学校法人早稲田大学 Engine
RU2493399C2 (en) * 2011-09-16 2013-09-20 Константин Валентинович Мигалин Method to implement cyclic detonation burning in intermittent air jet engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2796734A (en) * 1955-11-14 1957-06-25 Jr Albert G Bodine Sonic burner heat engine with acoustic reflector for augmentation of the second harmonic
US2796735A (en) * 1956-08-20 1957-06-25 Jr Albert G Bodine Acoustic jet engine with flow deflection fluid pumping characteristics
GB2383612A (en) * 2001-12-03 2003-07-02 Nicholas Paul Robinson Jet engine
RU48368U1 (en) * 2005-03-18 2005-10-10 Открытое акционерное общество Опытно-конструкторское бюро "Сокол" Pulsating Air-Jet Engine
WO2011155248A1 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 学校法人早稲田大学 Engine
RU2493399C2 (en) * 2011-09-16 2013-09-20 Константин Валентинович Мигалин Method to implement cyclic detonation burning in intermittent air jet engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714463C1 (en) * 2019-07-10 2020-02-17 Константин Валентинович Мигалин Method for boosting double-flow ejector pulsating air-jet engine and forced double-flow ejector pulsating air-jet engine
RU2717479C1 (en) * 2019-08-30 2020-03-23 Константин Валентинович Мигалин Forced dual-circuit ejector pulsating air-jet engine
RU2749083C1 (en) * 2020-06-16 2021-06-03 Константин Валентинович Мигалин Two-circuit ejector pulsating air-jet engine
RU2754796C1 (en) * 2020-10-19 2021-09-07 Кирилл Алексеевич Сиденко Method for forcing two-circuit ejector pulsating air-jet engine and forced two-circuit ejector pulsating air-jet engine
RU2765672C1 (en) * 2020-12-14 2022-02-01 Кирилл Алексеевич Сиденко Method for forcing a dual-flow ejector pulse jet engine and forced dual-flow ejector pulse jet engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2608427C1 (en) Method of pulse jet engine double-flow blowing and double-flow pulse jet engine
RU2717479C1 (en) Forced dual-circuit ejector pulsating air-jet engine
CN101881238B (en) Air-breathing pulse detonation engine and detonation method thereof
EP2884184A1 (en) Tuned cavity rotating detonation combustion system
EP3271561A1 (en) Parallel prechamber ignition system
CN106352372A (en) Supersonic velocity detonation combustion chamber and explosion initiation and self-mastery control method thereof
CN110307563B (en) Wide-area stamping combustion chamber and combustion organization method
RU2443893C1 (en) Pulsating air-breathing detonation engine
CN110131071A (en) A kind of pulse-knocking engine combustion chamber and its method of ignition
CN104033286B (en) A kind of high-frequency pulse pinking combustion-powered apparatus
US4671056A (en) Pulse-sonic jet nozzle
CN201696166U (en) Aspirated impulse knocking engine
RU2714463C1 (en) Method for boosting double-flow ejector pulsating air-jet engine and forced double-flow ejector pulsating air-jet engine
RU2493399C2 (en) Method to implement cyclic detonation burning in intermittent air jet engine
RU2468235C1 (en) Intermittent-cycle air-jet engine (icaje)
RU163848U1 (en) Pulsating Air-Jet Engine
CN203962199U (en) A kind of high-frequency pulse pinking combustion-powered apparatus
RU2429367C2 (en) Method of increasing valveless pulse duct thrust
CN106640421B (en) A kind of pulse-knocking engine of side exhaust
RU165003U1 (en) DEVICE FOR STABILIZING A FLAME IN AN AFTER CHAMBER OF A TURBO-REACTIVE ENGINE
RU2749083C1 (en) Two-circuit ejector pulsating air-jet engine
US3166904A (en) Combustion chamber for gas turbine engines
US2998705A (en) Pressure gain valveless combustior
RU2765672C1 (en) Method for forcing a dual-flow ejector pulse jet engine and forced dual-flow ejector pulse jet engine
RU2468236C1 (en) Intermittent-cycle air-jet engine with flame stabilisation in colliding stream flows

Legal Events

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

Effective date: 20170716