RU2770376C1 - Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель - Google Patents
Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770376C1 RU2770376C1 RU2021100428A RU2021100428A RU2770376C1 RU 2770376 C1 RU2770376 C1 RU 2770376C1 RU 2021100428 A RU2021100428 A RU 2021100428A RU 2021100428 A RU2021100428 A RU 2021100428A RU 2770376 C1 RU2770376 C1 RU 2770376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chambers
- cumulative
- engine
- chamber
- pulsed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants 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
- F02K7/02—Plants 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
- F02K7/075—Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with multiple pulse-jet engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ракетной технике и основано на совместной работе множества пульсирующих кумулятивных камер (работа которых описана в патенте №2692171), расположенных на днище ракетного двигателя (далее - ПКРД) радиально, и может применяться в качестве маршевых ракетных двигателей. ПКРД, состоящий из конической камеры, соплового блока и днища, внутренняя поверхность которого представляет собой сферический сегмент, с расположенными в стенке этого днища каналами подачи отдельно окислителя и отдельно горючего в пульсирующие кумулятивные камеры, расположенные радиально по отношению к внутренней поверхности днища, при этом параметры камер выбираются из условия, чтобы частота пульсаций в каждой камере было не менее 300 Гц и все камеры работали со смещением по фазе пульсаций относительно друг друга для уменьшения вибраций при работе двигателя, а количество камер может быть не менее 3, в зависимости от требуемой мощности и других параметров двигателя. Технический результат - создание пульсирующего кумулятивного ракетного двигателя с высоким удельным импульсом, большой мощностью и с невысоким уровнем вибраций. 1 ил.
Description
Заявляемое изобретение относится к ракетной технике, и основано на применении в ракетном двигателе пульсирующих кумулятивных струй, далее такой двигатель будет обозначаться - ПКРД, и может применяться как в маршевых, так и в управляющих ракетных двигателях.
Известен патент №2674091 «Пульсирующий турбореактивный двигатель», где описывается пульсирующий турбореактивный двигатель, снабженный входным диффузором, компрессором, газовой турбиной, выходным реактивным соплом и блоком пульсирующих камер сгорания, электродвигатель постоянного тока с редуктором. Блок пульсирующих камер сгорания содержит неподвижные горизонтальные пульсирующие камеры сгорания, два вращающихся клапанных диска. Камеры сгорания снабжены входными воздушными и выходными газовыми окнами. Вращающиеся клапанные диски связаны общим валом, первый из них, установленный перед камерами сгорания, имеет воздушные, а второй, установленный за камерами сгорания, имеет газовые окна. Оси клапанных дисков совпадают с горизонтальной осью блока камер сгорания. Блок камер сгорания содержит четыре пульсирующие камеры сгорания, расположенные по окружности этого блока с углами между радиальными осями камер сгорания, равными 90°. Первый клапанный диск имеет четыре воздушных отверстия, радиальные оси которых расположены под углами 45°, 135°, 225° и 315°. Второй клапанный диск имеет четыре газовые отверстия, радиальные оси которых расположены под углами 0°, 90°, 180° и 270° относительно центральной вертикальной оси блока камер сгорания. Изобретение позволяет увеличить мощность, реактивную тягу, экономичность и надежность пульсирующего турбореактивного двигателя.
Данный пульсирующий турбореактивный двигатель использует в качестве окислителя воздух, что в свою очередь исключает его применение в безвоздушном пространстве.
Также известен патент №2692171 «Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель» (далее - ПКРД), содержащий камеру сгорания, сопловой блок, канал подачи кислорода и канал подачи водорода, камеру распределения кислорода, камеру распределения водорода, камеру вихревой закрутки кислорода, камеру вихревой закрутки водорода, отличающийся тем, что кислород из камеры вихревой закрутки кислорода поступает в камеру сгорания по коническому каналу, который соединяет камеру вихревой закрутки кислорода и камеру сгорания, а водород из камеры вихревой закрутки водорода поступает в камеру сгорания по своему коническому каналу, который соединяет камеру вихревой закрутки водорода и камеру сгорания, а при вхождении потока кислорода и потока водорода в камеру сгорания происходит смешивание кислорода и водорода с образованием горючей смеси, которая, двигаясь по спирали, заполняет камеру сгорания, образуя при этом воронку, ось симметрии воронки совпадает с осью симметрии камеры сгорания, а в днище камеры сгорания выполнена запальная камера, в которой создаются условия для возникновения детонационной волны при воспламенении горючей смеси от запальной свечи, при этом происходит подъем температуры и давления продуктов сгорания, далее происходит расширение продуктов сгорания, а воронка, образовавшаяся при заполнении камеры сгорания, обеспечивает образование кумулятивной струи.
Недостатком данной конструкции является то, что в однокамерном исполнении сложно достичь большой мощности при низком уровне вибрации.
Задачей изобретения является создание пульсирующего кумулятивного ракетного двигателя с высоким удельным импульсом большой мощности с невысоким уровнем вибраций.
Поставленная задача решается тем, что ПКРД, состоящий из конической камеры, соплового блока и днища, внутренняя поверхность которого представляет собой сферический сегмент, с расположенными в стенке этого днища каналами подачи отдельно окислителя и отдельно горючего в пульсирующие кумулятивные камеры (работа которых описана в патенте №2692171), расположенные радиально по отношению к внутренней поверхности днища, при этом параметры камер выбираются из условия, чтобы частота пульсаций в каждой камере была не менее 300 Гц, и все камеры работали со смещением по фазе пульсаций относительно друг друга для уменьшения вибраций при работе двигателя, а количество камер может быть не менее 3, в зависимости от требуемой мощности и других параметров двигателя, при этом точка пересечения кумулятивных струй, вылетающих из пульсирующих кумулятивных камер совпадает с центром сферического сегмента внутренней поверхности днища, кроме того на двигателе устанавливается турбонасосный агрегат для обеспечения подачи горючего и окислителя.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1.
ПКРД состоит из: конической камеры (1), соплового блока (2), днища (3) с расположенными в стенке этого днища каналами (5) подачи отдельно окислителя и отдельно горючего, пульсирующих кумулятивных камер (4) (работа которых описана в патенте №2692171), кроме того на двигателе устанавливается турбонасосный агрегат (6) для обеспечения подачи горючего и окислителя. Коническая камера (1), сопловой блок (2) и днище (3) могут быть объединены в одну деталь.
Работа ПКРД происходит следующим образом: подача отдельно горючего и отдельно окислителя производится по каналам (5), расположенным в днище (3) ко всем пульсирующим камерам (4) при этом каждая пульсирующая камера (4), установленная радиально по отношению к внутренней поверхности днища, работает независимо друг от друга (работа камер (4) описана в патенте №2692171), и из каждой пульсирующей камеры с частотой не менее 300 Гц вырывается кумулятивная струя с высокой скоростью, так как количество пульсирующих камер большое, и они работают со смещением по фазе, то при смыкании кумулятивных струй будет формироваться равномерная высокоскоростная струя, при этом среднее давление в конической камере будет определяться диаметром критического сечения конической камеры (1).
Таким образом, можно создать пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель с высоким удельным импульсом, большой мощностью и с невысоким уровнем вибраций.
Claims (1)
- Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель (далее ПКРД), содержащий блок пульсирующих камер с каналами подачи в камеры отдельно окислителя и горючего и сопловой блок, отличающийся тем, что пульсирующие кумулятивные камеры установлены на днище, внутренняя поверхность которого представляет собой сферический сегмент, соединенный с сопловым блоком с образованием конической камеры, причем количество пульсирующих кумулятивных камер может быть не менее 3, в зависимости от требуемой мощности и других параметров двигателя и с возможностью их работы со смещением по фазе пульсаций относительно друг друга.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100428A RU2770376C1 (ru) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021100428A RU2770376C1 (ru) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2770376C1 true RU2770376C1 (ru) | 2022-04-15 |
Family
ID=81212530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021100428A RU2770376C1 (ru) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770376C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2543222A1 (fr) * | 1983-03-22 | 1984-09-28 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Tete d'injection pour chambres de combustion de moteurs-fusees a propergol liquide |
RU2183283C2 (ru) * | 2000-05-16 | 2002-06-10 | Адамович Борис Андреевич | Маршевый пульсирующий ракетный двигатель |
RU2610362C1 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-02-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Способ работы и устройство блока пульсирующих камер сгорания |
RU175398U1 (ru) * | 2017-04-24 | 2017-12-04 | Алексей Витальевич Солодовников | Камера жидкостного ракетного двигателя |
RU2674091C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2018-12-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Пульсирующий турбореактивный двигатель |
RU2692171C1 (ru) * | 2018-11-23 | 2019-06-21 | Степан Валентинович Суворов | Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель |
-
2021
- 2021-01-12 RU RU2021100428A patent/RU2770376C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2543222A1 (fr) * | 1983-03-22 | 1984-09-28 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Tete d'injection pour chambres de combustion de moteurs-fusees a propergol liquide |
RU2183283C2 (ru) * | 2000-05-16 | 2002-06-10 | Адамович Борис Андреевич | Маршевый пульсирующий ракетный двигатель |
RU2610362C1 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-02-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Способ работы и устройство блока пульсирующих камер сгорания |
RU175398U1 (ru) * | 2017-04-24 | 2017-12-04 | Алексей Витальевич Солодовников | Камера жидкостного ракетного двигателя |
RU2674091C1 (ru) * | 2017-10-30 | 2018-12-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Пульсирующий турбореактивный двигатель |
RU2692171C1 (ru) * | 2018-11-23 | 2019-06-21 | Степан Валентинович Суворов | Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4112676A (en) | Hybrid combustor with staged injection of pre-mixed fuel | |
KR102268593B1 (ko) | 슬링거 연소기 및 이를 구비한 가스 터빈 엔진 시스템 | |
US6505462B2 (en) | Rotary valve for pulse detonation engines | |
US20200393128A1 (en) | Variable geometry rotating detonation combustor | |
KR20190013595A (ko) | 연소기용 토치 점화기 | |
US20030131584A1 (en) | Combined cycle pulse detonation turbine engine | |
US20090139199A1 (en) | Pulse detonation combustor valve for high temperature and high pressure operation | |
EP2241816A2 (en) | Dual orifice pilot fuel injector | |
US20180356093A1 (en) | Methods of operating a rotating detonation combustor at approximately constant detonation cell size | |
KR20190048056A (ko) | 연료 노즐, 이를 포함하는 연소기 및 가스 터빈 | |
US11149954B2 (en) | Multi-can annular rotating detonation combustor | |
CN103629698A (zh) | 用于降低燃烧动态的系统和方法 | |
US9027324B2 (en) | Engine and combustion system | |
US20180231256A1 (en) | Rotating Detonation Combustor | |
CN103629670A (zh) | 用于降低燃烧动态的系统和方法 | |
US4920740A (en) | Starting of turbine engines | |
CN103899435A (zh) | 一种组合式脉冲爆震发动机爆震室 | |
CN108474557A (zh) | 具有双主燃料喷射的燃料喷射器 | |
US4897994A (en) | Method of starting turbine engines | |
RU2770376C1 (ru) | Пульсирующий кумулятивный ракетный двигатель | |
Glaser et al. | Performance of an axial flow turbine driven by multiple pulse detonation combustors | |
CN115355543B (zh) | 一种复合型旋转爆震燃烧装置 | |
KR102126883B1 (ko) | 노즐 어셈블리, 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈 | |
KR101070914B1 (ko) | 가스터빈엔진 | |
US20080127630A1 (en) | Turbine for application to pulse detonation combustion system and engine containing the turbine |