SE464719B - Framdrivningssystem - Google Patents

Description

464 719 2 att eliminera kravet på lagringstankar av vakuumtyp och andra skrymmande system för lagring av flytande bränslen i luftfarkoster.

Blandningar av kolväten och flytande syre har haft vidsträckt användning som drivmedel i framdrivningssystem för luftfarkoster. Det är känt att dylika kolvätebränslen brinner i förbränningskammare vid temperaturer överskridande 275006 (5000°F) och genererar en stor dragkraft. Drivsystem för nyare luft- farkostkonstruktioner kräver emellertid större draftkraft än vad som vanligen uppnås genom kolväte-flytande kväveblandningarna, och mer komplexa drivmedel i mer komplexa framdrivningssystem har utvecklats för att ge högre dragkraft. De flesta av dessa komplexa drivmedel kan ej användas i konventionella framdriv- ningssystem av olika skäl, såsom ytterst höga förbränningstemperaturer, och komplexa framdrivningssystem och lagringssystem måste utvecklas för att kunna ta hand om förbränningen av dylika drivmedel. De komplexa framdrivningssystem, som övervinner dessa svårigheter, bidrar väsentligt till luftfarkostens vikt. Av ovanstående framgår att det skulle vara fördelaktigt att kunna utnyttja mindre komplexa framdrivningssystem baserade på kolväte-flytande syre-blandningar för att övervinna de ovannämnda nackdelarna.

Det är väl känt att vissa kemiska ämnen såsom kolväten med hög molekyl- vikt reagrerar endotermiskt för att alstra reaktionsprodukter, vilka kan använ- das som bränsle. Tidigare system har utvecklats, som omvandlar vissa kemiska ämnen genom endotermiska reaktiöher till bränslen, vilka kan förbrännas i en brännare. Många av dessa tidigare system är emellertid ofördelaktiga på grund av att den endotermiska reaktionsprocessen genererar vissa reaktionsprodukter, som kan bygga upp en icke önskvärd beläggning i brännaren. Det är därför önskvärt att åstadkomma ett framdrivningssystem, som utnyttjar de enkla kolvätena, såsom eten, etan, propen, och propan, som de kemiska ämnen, vilka endotermiskt reage- rar för att alstra företrädesvis endast reaktionsprodukter, som är användbara som bränslen i framdrivningssystem för luftfarkoster.

I tidigare system, som utnyttjar bränslen, vilka alstrar höga tempera- turer i framdrivningssystemet, såsom i en förbränningskammare, har det varit svårt att finna material, som kan motstå de höga temperaturerna, dvs. 2750°C (5000°F) eller mera. Många typer av brännarfoder och halsfoder hos rakethöl- jen har föreslagits, vilka emellertid är komplexa och dyra eller uppvisar begränsad livslängd eller kräver cirkulation därigenom av stora kylmedelsmängder för att förhindra försvagning och/eller smältning av fodermaterialet. Det är följaktligen önskvärt att åstadkomma förbättrade brännar- och halskonstruktioner och -material i framdrivningssystem, som övervinner de ovannämnda nackdelarna. 464 719 Sammanfattning av uppfinningen.

Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är följaktligen att åstadkomma ett luftfarkost- och framdrivningssystem av den typ, som utnyttjar flera driv- medel.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett framdrivnings- system och -sätt, som utnyttjar ett urval av drivmedel på ett systematiskt sätt för att uppnå flygning till omloppsbana i ett steg under hänsynstagande till kraven både på luftfarkostens och framdrivningssystemets konstruktion.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett bränslelagringssystem och -sätt för lagring av flera bränslen i en lätt och enkel kärlkonstruktion, och tillhandahållande av ett maximum av drivmedelsre- server i en luftfarkost av minimal storlek och vikt.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en bränslelagrings- anordning och -sätt, som tillhandahåller maximala drivmedelsreserver under åstadkommande av optimal luftfarkostform med avseende på lyftförmåga och luft- friktion.

Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett framdrivningssystem och -metod, som utnyttjar brännarfoder och munstyckshals- foder för hållande av höga förbränningstryck, och som kan motstå höga förbrän- ningstemperaturer.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett framdrivningssystem och -metod, som utnyttjar en blandning av kolväte- och vät- gasbränsle med av flytande syre bestående oxidator för uppnående av höga förbränningstemperaturer från bränslen av låg molekylvikt. Ännu ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett framdrivnings- system och -metod för kylning av fodren hos brännar- och munstyckshals hos en raketmotor.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett för- bättrat framdrivningssystem och -metod, där brännarfodret och munstyckshalsfod- ret hos en raketmotor kyls genom den endotermiska sönderdelningen av bränslet.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad raketbrännar- och munstyckshalskonstruktion, som ökar värmeöverföring och uppe- hållstid för endotermisk kylning av förbrännarfodret och munstyckshalsfodret.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett bränsleinjiceringsystem och injiceringssystem för flytande syre för injicering av bränsle och flytande syre i brännarkammaren hos ett framdrivningssystem. 464 719 Dessa och andra syften uppnås genom att framdrivningssystemet enligt föreliggande uppfinning erhållit de i krav 1 angivna kännetecknen.

Framdrivningssystemet enligt föreliggande uppfinning utnyttjar kolväte- bränsle och innefattar ett rakethölje uppvisande ett brännarfoder och ett hals- foder, varvid en bränslepassage för kolvätebränsle befinner sig intill och omger brännarfodret och halsfodret, organ för åstadkommande av bränsleflöde i bränsle- passagen, organ för åstadkommande av ett stort värmeflöde till brännarfodret och halsfodret från förbränning inom rakethöljet, varvid fodrens temperatur över- skrider deras termiska begränsningar, samt organ för kylning av brännarfodret och halsfodret genom endotermisk pyrolys av kolvätet i bränslepassagen. Vid ett utförande utförs den endotermiska pyrolysen av kolväte i bränslepassagen i när- varo av väte, och vätet i bränslet accelererar hastigheten hos den endotermiska pyrolysen. Enligt ett annat utförande utförs den endotermiska pyrolysen av kol- väte i bränslepassagen i närvaro av katalysatormedel som accelerar takten hos den endotermiska pyrolysen. Den endotermiska pyrolysen hos de kolvätebränslen som används vid föreliggande uppfinning, i närvaro av väte och/eller katalysa- tor, ger en bränsleprodukt med högre förbränningshastigheter, en bränsleprodukt med högre förbränningstemperaturer och/eller en bränsleprodukt med lägre mole- kylvikt.

Luftfarkosten enligt föreliggande har ett framdrivningssystem, som utnyttjar ett dubbelbränslesystem, där åtminstone ett av bränslena är ett kryo- gent bränsle. En innertank utan vakuum innehåller det kryogena bränslet och en yttertank utan vakuum, som omger innertanken, innehåller ett andra bränsle, vilket är ett bränsle med låg fryspunkt och hög kokpunkt, som verkar som en isolator för det kryogena bränslet i innertanken. Det andra bränslet i ytter- tanken kan också vara ett kryogent bränsle. Drivmedelstanken eller kärlsystemet innefattar ett trycksatt cylindriskt inre kärl eller tank för innehållande eller lagring av det flytande kryogena bränslet, t.ex. väte, och har en stel isolerad vägg. Den inre tanken för innehållande och lagring av flytande kryogent bränsle omges av en yttre tank för innehållande av det andra bränslet, som allmänt är ett flytande och/eller gasformigt kolväte. Genom att omge den exempelvis flytande väte innehållande innertanken med förkylt flytande och/eller gasformigt kolväte, förhindras överdriven bortkokning av det flytande vätet på höga höjder.

Skiktet av flytande och/eller gasformigt kolväte isolerar det flytande vätet, och undviker sålunda behovet av konventionella kryogenvakuumkärl som isolation.

Väggen hos den yttre tanken för kolväte utgör luftfarkostens skal. Den yttre tankens yttervägg anpassas sålunda till luftfarkostens aerodynamiska form. Det 5 464 719 förkylda kolvätet är i huvudsak okomprimerat och fyller därför hela utrymmet mellan tanken för flytande väte och luftfarkostens skal. Denna konstruktion och metod för lagring av bränslen i luftfarkosten medger formgivning av luftfarkosten för optimal lyftförmåga och luftmotstånd utan reducering av bränslereserver.

Lagringsorgan för flytande oxidator är anordnade, och konventionella organ används för att hålla den flytande oxidatorn i underkylt tillstånd för att reducera bortkokning. Lagringsorganen för flytande oxidator kan vara arrangerade på lämpligt sätt för att fylla ett icke trycksatt kärl eller flera kärl, som passar till luftfarkostens form och det förbättrade bränslelagringsysstemet enligt föreliggande uppfinning.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkoms även ett framdrivningssystem uppvisande ett rakethölje innehållande en brännare, drivmedelsinjektorer, mun- styckshals samt munstycke, en bränslepassage, i vilken bränsle pyrolyseras, och som befinner sig intill och omger brännaren och munstyckshalsen, samt organ för att åstadkomma bränsleflöde i bränslepassagen, varvid förbättringen består av en av kiselkarbidfibrer vävd innervägg, som bildar ett brännarfoder och ett mun- styckshalsfoder, samt en av kiselkarbidfibrer vävd yttervägg, vilken är åtskild från inneväggen för bildande av bränslepassagen. Kiselkarbidfibrerna är vävda, företrädesvis kontinuerligt, och leder värme från brännaren och munstyckshalsen till bränslepassagen, varigenom yärme tillhandahålls för den endotermiska pyro- lysen av bränsle. Vid föredragna utföringsformer har innerväggen av vävda kisel- karbidfibrer en porositet för selektiv styrning av diffusion av väte från pas- sagen genom väggen in i brännaren och munstyckshalsen. Denna förbättring av framdrivningssystemet, dvs. i raketmotorer, där förbränningskammaren är fram- ställd av kontinuerligt vävda kiselkarbidfibrer, medger drift av raketmotorer vid mycket höga temperaturer medelst bränslen med låg molekylvikt, dvs. exem- pelvis bränslen såsom kolväten med låg molekylvikt och väte i närheten av oxidatorn, syre. Förbränningsprodukterna från dessa bränslen har en relativt låg molekylvikt. De här använda kolvätena med låg molekylvikt är omättade eller mättade kolväten uppvisande mindre än 4 kolatomer.

Från det flytande vätet i kolväteblandningen tillgängligt väte förutom från den endotermiska sönderdelningen av kolväte i bränslepassagen erhållet väte, befrämjar bildningen av en stor fraktion av vattenånga med relativt liten molekylvikt i förbränningsprodukterna. Hög förbränningstemperatur i brännaren, och den höga temperaturen i munstyckshalsen, tillåts genom den kombinerade an- vändningen av kontinuerligt lindade kiselkarbidfibrer och genom filmkylning från vätet i bränslepassagen, där vätet diffunderar från bränslepassagen genom 464 719 5 brännarfodret och halsfodret in i brännkammaren resp. munstyckshalskammren.

Nettoresultatet blir ett förhållande mellan förbränningstemperatur och molekyl- vikt, som ger en hög ljudhastighet i raketmotorns munstyckshals och efter över- ljudexpansion, en hög utblåsningshastighet hos raketmotorn.

Enligt föreliggande uppfinning ger den vävda kiselkarbidfiberkonstruk- tionen hos brännarfodret och halsfodret hög ringhållfasthet, och fiberskikten åstadkommer svettningskylning genom den styrda porositeten hos de lindade kiselkarbidfibrerna, som medger migration eller diffusion av väte, men ej kol- väte, under tryck genom väggarna in i förbränningskammaren och munstyckshalskam- maren. Filmkylning av den varma sidan av väggen uppnås således under det att på samma gång tillförseln av väte minskar molekylvikten hos avgaserna, som ger högre halshastighet. Dessutom reducerar vätefilmen på förbrännar- och munstycks- halssidan av förbrännarfodret och munstyckshalsfodret fluidväggfriktion i mun- styckshalsen.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning innefattar framdriv- ningssystemet ett rakethölje uppvisande en brännarkammare med ett brännarfoder och en munstyckshalskammare med ett munstyckshalsfoder, en bränslepassage intill och omgivande brännarfodret och munstyckshalsfodret, som bildar innerväggen av bränslepassagen, vars yttervägg är åtskild från innerväggen till bildande av passagen, organ för att åstadkomma bränsleflöde i bränslepassagen, samt ett flertal flödesriktande ledskenor anordnade i bränslepassagen för att rikta bränslet i bränslepassagen perifert. Bränslet rör sig således en längre banan genom passagen, vilket ökar bränslets upphållstid i passagen för att befrämja värmeöverföring till fluiden i bränslepassagen. Genom de flödesriktande ledskenorna föreligger det en längre fluiduppehållstid i bränslepassagen, och detta medför högre värmeöverföring och utsträckt tid för den endotermiska pyro- lysen eller sönderdelningen av kolvätebränslet.

Vid en ytterligare utföringsform injicerar ett flertal bränsleinjice- ringshål i brännarfodret bränsle i förbränningskammaren i en riktning, som be- främjar perifer rörelse av bränslet i förbränningskammaren. En oxidator införs också genom oxidatorinjiceringshål till centrum av förbränningskammaren för att injicera oxidator i förbränningskammaren i en riktning, som befrämjar perifer rörelse av oxidatorn. På detta sätt blandas bränslet och oxidatorn i kammaren före och under förbränning.

Genom den föreliggande uppfinningen används kolvätebränsle för att gene- rera bränsleprodukter, som har åtminstone en av följande egenskaper: (1) högre förbränningshastigheter, (2) högre förbränningstemperaturer och (3) lägre mole- kylvikt före förbränningen i förbränningskammaren. Acetylen är exempelvis en 464 719 föredragen bränsleprodukt, som har en högre förbränningshastighet, en högre för- bränningstemperatur och en lägre molekylvikt än det kolväte från vilket det genereras.

Vid en utföringsform av uppfinningen omvandlas eten termiskt till acetylen och väte under användning av väte i bränslepassagen som en katalysator och/eller under användning av en ytterligare katalysator, medan överskottsväte från bränsleblandningen även verkar för att buffra och förhindra kolpolymerise- ring, vilket resulterar i koks eller i vissa fall, acetylendetonation.

Genom den föreliggande uppfinningen är det möjligt att framhäva förbruk- ningen av flytande syre, vätskeformigt och/eller gasformigt kolväte samt flytande väte i denna ordningsföljd. Detta är betydelsefullt på grund av att vid alla raketutblåsningshastigheter uppnås dragkraft genom drivmedelsmasstillförsel för impulsökning. Flytande syre, följt av flytande kolväte, har hög vätsketät- het, och därför hög drivmedelsandel relativt luftfarkostens storlek och fasta vikt.

Framdrivningssystemen enligt föreliggande uppfinning kan användas i alla luftfarkoster, hos vilka motorn eller motorerna använder ett rakethölje. Så kan exempelvis uppfinningen bilda del av en raketmotor, rammotor, eller scrammotor.

Kort beskrivning av ritningarna.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: fig. 1 är delvis isometrisk perspektivvy av en raketdriven luftfarkost, som visar drivmedelskärlen enligt föreliggande uppfinningen, fig. 2 är ett snitt utefter linjen 2-2 i fig. 1 visande drivmedels- och oxidatortankarna hos luftfarkosten, fig. 3 är en tvärsnittsvy av ett segment av drivmedelstankarna visande konstruktionen av tankarnas väggar, fig. 4 är en tvärsnittsvy av den övre delen av en raketmotor och visar bränslepassagen, halsmunstycksfodret, förbrännarfodret och oxidatorinjektorn enligt den föreliggande uppfinningen, fig. 5 är en tvärsnittsvy av raketmotorn utefter linjerna 5-5 i fig. 4 och visar ytterligare bränsleflödet i bränslepassagen och de flödesstyrande ledskenorna enligt föreliggande uppfinning, fig. 6 visar en tvärsnittsvy av förbrännarfodret enligt föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen.

Fig. 1 visar en typisk luftfarkost 10 innefattande en kabin och/eller 464 719 8 nyttolastutrymme 24 i den främre delen av luftfarkosten, tre motorer 8 samt en stjärtsektion 22 i luftfarkostens bakre del, samt det förbättrade bränslelag- ringssystemet enligt föreliggande uppfinning innefattande en tank 4 för vätske- formigt väte omgiven av en kolvätetank 20 liksom tankar 6 för flytande syre belägna i de mittre till bakre sektionerna av luftfarkosten. Alla luftfarkost- konstruktioner kan användas tillsammans med det förbättrade framdrivningsystemet och metoderna enligt föreliggande uppfinning.

Med hänvisning till fig. 1 och 2 är flytande och/eller halvfast väte in- neslutet och trycksatt i flytande vätetanken 4 hos den raketdrivna luftfarkosten eller flygplanet 10. Halvfast väte är en kombination av flytande och fast väte.

Kolvätetanken 20 omger tanken 4 för flytande väte. Här används tanken 4 för flytande väte i form av en icke-vakuum, inre tank för inneslutning av kryogent bränsle som väte, vilket normalt kräver en kryogen vakuumisolerande kammare eller kärl, och kolvätetanken 20 är i form av en icke-vakuum, yttre tank, vilken omger den inre tanken för inneslutning av ett andra bränsle, såsom ett bränsle uppvisande en låg fryspunkt och en hög kokpunkt, vilket verkar som isolator för det kryogena bränslet i den inre tanken 4.

Exempel på bränslen med en låg fryspunkt är de vilka har en fryspunkt i området från omkring 150°K till omkring 200°K och en hög kokpunkt, såsom från omkring 275°K till omkring 425°K. Kolvätebränslen ger, antingen det rör sig om vätskeformigt eller gasformigt skvalprum, och om de är belägna i ovan- nämnda fryspunkt- och kokpunktsområden, den nödvändiga termiska spärren för att förhindra väteavkokning. Isolationen i väggen, som skiljer flytande vätetanken 4 och kolvätetanken 20 är tillräcklig för att förhindra frysning av kolväte genom flytande väte under den tidsperiod, som normalt krävs för flyguppdrag. Vid ett tanktryck av 31 kp/mmz (20 p.s.i.a.), absorberar flytande väte vid en tempe- ratur av 36°K 2,8 kcal/kg (5 BTU per pound), och halvfast väte vid en tempera- tur av 25°K absorberar 14 kcal/kg (25 BTU per pound), innan kokning uppträder.

Förutom låg fryspunkt måste kolvätet ha en hög kokpunkt (lågt ångtryck) så att det ej kräver komprimering på höga höjder. Enligt föreliggande uppfinning är en komprimering av mindre än omkring 3 kp/mmz ( 2 p.s.i.a.) acceptabel. Det låga ångtrycket hos kolvätebränslet tillåter önskad formgivning av kolvätetanken 20.

Kolvätetanken 20 kan följaktligen formas så att luftfarkosten 20 erhåller minskad aerodynamisk friktion och minskad atmosfärisk friktionsuppvärmning.

Kolvätebränslen, som kan användas enligt ovannämnda parametrar för att ge den nödvändiga isolationen för flytande väte, innefattar eten, etan, propylen, propan och blandningar av dessa. Eftersom dessa bränslen även är kryogena bränslen, kan bränslet i yttertanken 20 likaledes vara ett kryogent bränsle. 9 464 71.9 Följande tabell visar exempel på typiska kolvätebränslen, som kan användas i kolvätetanken 20 enligt föreliggande uppfinning.

TABELL Kolvätebränslen Kokpunkt Fryspunkt Vätsketäthet vid (°K) (°K) 2400 K kg/m3 Eten 305 188 608 CZH4 Etan 333 182 608 C2H6 Propylen 406 159 640 C3H6 Propan 416 150 624 C3Hs ' De i ovanstående tabell visade bränslena kan underkylas om så önskas för att reducera deras ångtryck och undvika kokning på hög höjd. Bränslena i ovan- stående tabell kan exempelvis underkylas till 240°K. Vätsketätheten vid 240°K visas för vart och ett av kolvätebränslen i tabellen.

Innertanken 4 för flytande väte är väsentligen cylindrisk, såsom framgår av fig. 1 och 2. Vid föredragna utföringsformer är tanken 4 en långsträckt cylindrisk tank, som sträcker sig väsentligen från kabin- och lastsektionen 24 hos luftfarkosten 10 utefter farkostens hela längd till dess raketsektion.

Tanken 4 är exempelvis belägen väsentligen centralt i luftfarkosten, såsom fram- går av fig. 2 och sträcker sig från approximativt linjen 26 till linjen 28 i luftfarkosten 10 såsom framgår av fig. 1. En bränsleledning 16 för flytande väte är ansluten till en konventionell pump 18 för flytande väte för tillförsel av flytande väte till lämpliga ledningar och en dörr i och för fördelning till bränsleledningarna och passagerna i framdrivningssystemet enligt föreliggande uppfinning. Ehuru endast en bränsleledning och en pump för flytande väte visas i fig. 1, inser fackmannen att ett önskat antal sådana bränsleledningar och pumpar kan användas, liksom tillhörande hjälputrustning och styrorgan för fördelningen av det flytande vätet. 464 719 1° Tanken 4 för flytande väte kan konstrueras av lämpliga isolationsmateri- al, hos vilka en rimlig tjocklek förhindrar flytande väte från att frysa kol- vätet i tanken 20 under en tidsperiod, som är tillräcklig för flyguppdrag, Såsom framgår av fig. 3 innefattar en typisk lättvikts väggkonstruktion hos tanken 4 för flytande väte grafit-epoxiplastväggar 30, som företrädesvis är fiberarmera- de, t.ex. med grafitfiber, och separerade av ett isolationsmaterial 40. Isola- tionsmaterialet kan exempelvis vara omkring 25 mm flytande polyuretanskum injicerat i och härdat mellan grafit-epoxiplastväggarna 30 till bildande av polyuretanisolationen 40. Andra typiska isolationsmaterial, som kan motstå de låga temperaturerna, innefattar exempelvis kompaktgjort kvarts. Isolationsmate- rialet 40 förhindrar frysning av det flytande kolvätet i tanken 20 genom det flytande vätet i tanken 4. Innerytan hos tanken 4 för flytande väte är före- trädesvis belagd med ett material, som förhindrar diffusion av väte genom väg- garna 38. Så är exempelvis en metallfolie lämplig för beläggningen 42 på tankens 4 innervägg, vilken innefattar en järn-nickellegering innehållande omkring 40 - omkring 50% nickel och uppvisande en låg värmeutvidgningskoefficient. Ett kom- mersiellt tillgängligt folie, som kan användas för detta ändamål, är i USA känt under varumärkesnamnet INVAR.

Enligt föreliggande uppfinning är den yttre tankens yttre vägg, dvs. den yttre väggen hos den yttre tanken 20 luftfarkostens 10 skal 30. Den yttre tankens 20 yttre vägg anpassar sig således till luftfarkostens 10 aerodynamiska form. Luftfarkostens 10 skal 30, som representerar kolvätetankens 20 yttre vägg, är företrädesvis omkring 25 mm tjock och är i form av en s.k. "isogrid". Typiska skalmaterial är välkända inom tekniken. Högtemperaturmaterial (omkring 870°C) såsom titanaluminid eller vissa nickebaserade varmhållfasta legeringar, såsom Rene 41, kan användas som luftfarkostens skal. Det yttre skalet 30 är bundet vid ett isolermaterial 36 av högtemperaturtyp, såsom det i USA kommersiellt till- gängliga Min-K, som är en värmeisolering armerad med fibröst material och mycket fint, värmebeständigt partikelformigt material och har en mikroporös struktur med mycket låg värmeledningsförmåga och låg värmediffusionsförmåga. Alternativt kan exempelvis kompaktgjort eller pressat kvarts, kompaktgjort kvarts innehål- lande fibröst material och mycket fint, värmebeständigt partikelformigt materi- al, med en mikroporös struktur med låg värmeledningsförmåga och låg värmediffu- sionsförmåga, även användas som högtemperaturisolationsmaterial 36. Innerytan hos tankens 20 yttervägg är likaså belagd med ett lämpligt material för att re- ducera strålning. Så kan exempelvis en järn-nickellegering innehållande omkring 40% till omkring 50 % nickel i form av ett folie användas som strålningsspärren 34 och beläggningen 34 på kolvätetankens 20 vägg. Folien 34 laminerad med vi 11 464 719 p- högtemperaturisoleringen 36 reducerar likaledes strålning. Metallfolien 34 användes även för att reducera värmeutvidgningsgradienter i tanken.

För att undvika frysning av fukt på luftfarkostens 10 yttre skal 30 används spolgas i isogridstrukturens 31 utrymmen 32. Varmt gasformigt kväve kan exempelvis ledas som spolgas genom utrymmena 32 hos isogridstrukturen 31 för att värme det yttre skalet 30.

Enligt föreliggande uppfinning anvisas en metod att lagra bränslen i en luftfarkost uppvisande ett framdrivningssystem, som utnyttjar ett dubbelbränsle- system, där ett av bränslena är ett kryogent bränsle, som normalt kräver en kryogen vakuumisolation. Det kryogena bränslet, som normalt kräver ett kryogent vakuumkärl, placeras i en inre, icke-vakuumtank och ett andra bränsle med låg fryspunkt och hög kokpunkt placeras i det innertanken omgivande området, varvid det andra bränsle utgör en isolator för det kryogena bränslet i innertanken.

Med hänvisning till fig. 1 är kolvätebränsleledningen 17 ansluten till kolvätebränslepumpen 15 för tillförsel av kolvätebränsle till rätt ledningar och samlingsrör enligt uppfinningen. Bränsleledningen 12 för flytande syre tillför flytande syre till lämpliga ledningar och samlingsrör via en bränslepump 14 för flytande syre. Konventionella bränsletillförselsystem innefattande bränsleled- ningar, bränslepumpar och bränslesamlingsrör och flera uppsättningar av dessa, liksom styranordningar och hjälputrustningar (ej visad) kan användas för att tillföra bränslen och oxidator till framdrivningssystemet enligt föreliggande uppfinning.

I fig. 4 visas en tvärsnittsvy av ett typiskt rakethölje 8, som är kon- struerat att utnyttja de enligt föreliggande uppfinning föreslagna bränslena.

Rakethöljet 8 kan bilda del av en raketmotor, av en rammotor eller av en scram- motor. En blandning av väte och kolväte, som tillförs från tankarna 4 resp. 20, jfr. fig. 1, genom resp. bränsleledningar och bränslepumpar leds till ett sam- lingsrör 50. Samlingsröret 50 är företrädesvis perifert anordnat runt raketmo- torns 8 munstycke och kommunicerar med bränslehålrummet eller passagen 56 mellan bränsleväggen 54 och väggen 52. Väggarna 54 och 52 bildar munstyckshals 62 och förbrännarkammare 64 hos rakethöljet 8. Bränslepassagen 56, som tillförs bränsle från samlingsröret 50 och i vilken bränsle strömmar i pilarnas 58 riktning, är beläget intill och omger den allmänt som området 64 i fig. 4 visade brännarsek- tionen eller -kammaren, och den allmänt som området 62 i fig. 4 visade mun- styckshalsen. I föredragna utföringsformer omger bränslepassagen 56 hela raket- höljet så att bränsle tillförs till förbränningskammaren från rakethöljets hela periferi. Bränslepassagen kan ha dimensioner som är tillräckliga för att medge tillräcklig tillförsel av bränsle till förbränningskammaren och kan lätt bestäm- mas av fackmannen. 464 719 12 Enligt föreliggande uppfinning är bränsleväggen eller yttre väggen 54 och innerväggen 52, även benämnda munstycksväggfoder 52, munstyckshalsfoder 52 och brännarfoder 52, i beroende på sitt läge i rakethöljet 8, framställda av vävda kiselkarbidfibrer. Kiselkarbidfibrerna eller -trådarna är vävda och leder ifråga om innerväggen 52 värme från brännaren 64 och nunstyckshalsen 62 till bränsle- passagen 56, och tillhandahåller därigenom värme för den endotermiska pyrolysen av bränslet i bränslepassagen 56. Kiselkarbidfibrer för höga temperaturer är väl kända inom tekniken och lindas väsentligen i perifer riktning för att ge hög- trycksinneslutning för raketmotorn. Kiselkarbidfibrerna fungerar upp till om- kring 120000 utan kylning.

I föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinningen framställs innerväggen 52, dvs. munstyckshalsfodret och brännarfodret, av en kiselkarbid- fiberväv med en sådan porositet att man uppnår selektiv styrning av diffusionen av väte från passagen 56 genom väggen 52 in i brännarkammaren 64 och munstycks- halsen 62. Ytterväggen 54 hos bränslepassagen 54 är framställd av vävd kiselkar- bidfiber av högtemperaturtyp och är icke-porös, så att vätet ej kommer att dif- fundera genom väggen 54. Väggen 52 är porös så att väte i bränslepassagen 56 vid ett högre tryck. t.ex. omkring 6300 kp/mmz (4000 p.s.i.a.) kan passera eller diffundera genom väggen 52 till munstyckshalsen och brännarkammaren, vilka har ett mindre tryck än bränsletrycket i bränslepassagen 56, t.ex. omkring 4700 kp/mmz (3000 p.s.i.a.) Denna diffusion av väte genom väggen 52 in i de inre kamrarna hos rakethöljet 3 ger filmkylning, såsom visas genom pilen 90 och skiktet 92 i fig. 6.

Såsom framgår av fig. 6, som visar en förstorad del av brännarfodret 52, passerar eller diffunderar vätgas 90 genom brännarfodret eller munstyckshals- fodret 52 in i brännarkammaren eller munstyckshalskammaren genom diffundering genom den porösa, kontinuerligt lindade kiselkarbidfiberväggen 52 till bildande av en film 92 av väte på den sida av väggen som är vänd mot brännarkammaren och munstyckshalsen. Vätediffusionen genom väggen 52 ger transpirationskylning genom migrering av väte under tryck genom väggen såsom beskrivits ovan, och är möjlig på grund av väggens porositet. Det är denna effekt, som bidrar till att vidmakt- hålla temperaturen hos brännarfodret och munstyckshalsfodret 52 vid en tempera- tur, som är mindre än sönderfallstemperaturen hos kiselkarbidtrådarna, exempel- vis så att temperaturen hos väggen 52 hålls på mindre än omkring 980°C till omkring 1200°C.

För framställning av brännarfodret och munstyckshalsfodret för ett raket- hölje innefattande en brännare, drivmedelsinjektorer, munstyckshals och noe H 464 719, munstycke, en bränslepassage i vilken bränsle pyrolyseras endotermiskt, och som är närbelägen till och omger brännaren och munstyckshalsen, samt uppvisar organ för att åstadkomma bränsleflöde i bränslepassagen, vävs kiselkarbidfibrer i ett flertal skikt i ett mönster, som befrämjar högtrycksinneslutning för brännaren och munstyckshalsen, och de vävda kiselkarbidsfibrerna formas till formen hos en brännare och en munstyckshals. Väggarna 52 och 54 konstrueras sålunda genom att integrera trådar av kiselkarbidfibrer, företrädesvis i skikt, som är perifert lindade i ett kontinuerligt vävt mönster. Trådarna eller fibrerna av kiselkarbid befrämjar inte bara högtrycksinneslutning för brännaren och munstyckshalsen, utan är även verksamma för att leda värme bort från brännkammarområdet 64 och munstyckshalsfodret 62 hos rakethöljet 8. Vid lindning av kiselkarbidtrådarna eller -fibrerna, kan konventionell teknik, såsom lindning av fibrerna runt en fast kärna, lätt utföras av en fackman, och vävens mönster kan väljas för att uppnå den porositet, som krävs hos väggen 52 och oporositeten hos väggen 54. De lindade och formade kiselkarbidfibrerna kan lätt monteras till bildande av bränslepassagen 56 med optimala dimensioner på inom tekniken välkänt sätt.

För att uppnå den önskade porositeten för att selektivt styra diffusionen av väte genom den vävda kiselkarbiden hos väggen 52, kan olika väl kända förfaranden användas, t.ex. kemisk ångutfällning och/eller kemisk änginfiltre- ring kan användas för att avsätta eller infiltrera de lindade eller vävda kisel- karbidfibrerna med organometalliska ämnen, som selektivt tillåter diffusion av väte genom den vävda kiselkarbiden.

Med hänvisning till fig. 4 och 5 är i bränslepassagen 56 en serie flödes- riktande ledskenor 80 belägna för att rikta i bränslepassagen 56 strömmande bränsle i pilarnas 58 riktning perifert så att bränslet rör sig en längre sträc- ka genom passagen 56 och därigenom ökar bränslets uppehållstid i passagen för att befrämja värmeöverföring till fluiden och/eller gasen och förlänga reaktionstiden för den endotermiska pyrolysen av bränslet. Virvelledskenor 80 bringar det gasformiga bränslet, t.ex. väte och kolväte, till rotation i ändamål att befrämja värmeöverföringen. Virvelledskenorna 80 kan vara konstruerade som en med ytterväggen 54 integrerad del, eller kan vara inviduellt monterade på ytterväggen 54. Virvelledskenorna kan vara av ett lämpligt material, som kan motstå temperaturen och trycken i bränslepassagen 56, och framställs företrädes- vis av lager eller laminat av de vävda, högtemperaturbeständiga kiselkarbid- trådarna eller fibrerna. De flödesriktande ledskenorna 80 är anordnade så att de bringar bränslet till rotation när det rör sig från samlingsröret 50 i riktning mot brännarsektionen 64 hos rakethöljet 8. De flödesriktande ledskenorna kan vara anordnade i hela bränslepassagen eller i segment av densamma. Vid de flesta 464 719 14 föredragna utföringsformer av uppfinningen är ledskenorna 80 belägna åtminstone i bränslepassagen 56 inom området för brännkammaren 64.

Bränsleinjiceringsöppningar 68, företrädesvis i form av cirkulära hål i väggen S2 inom området för brännkammaren 64 är anordnade i väggen 52 på sådant sätt att de fortsätter eller befrämjar virvelrörelsen av det heta gasformiga bränslet representerat av pilarna 78, när det passerar från bränslepassagen 56 in i brännkammaren. Varje önskat antal bränsleinjiceringsöppningar 68 kan an- vändas enligt föreliggande uppfinning. Vid de flesta utföringsformer överstiger injiceringshastigheten av det heta gasformiga bränslet i förbränningskammaren omkring 300 m/s (1000 fot per sekund) vid omkring 1500 kp/mmz (1000 p.s.i.) tryckfall. Ett flertal bränsleinjiceringshål 68 är anordnade i brännarfodret 52 för att injicera bränsle i brännkammaren i en riktning som understödjer bränslets perifera rörelse. Vid föredragna utföringsformer, där brännarfodret är väsentligen cirkulärt i tvärsnitt, är bränsleinjiceringshålen i brännarfodret orienterade i brännarfodret under en vinkel mindre än 900 mot en vinkelrät linje mot brännarfodrets tangent. Vid de flesta utföringsformer är denna vinkel omkring 300 till omkring 600. Varje vinkel mindre än 900, som är tillräck- lig för att understödja bränslets perifera rörelse när det inträder från bräns- lepassagen i brännkammaren kan emellertid användas.

Framdrivningssystemet enligt föreliggande uppfinning innefattar även organ för införing av oxidator,,såsom flytande syre, från oxidatorledningen 72, som förses med oxidator från de i fig. 1 och 2 visade oxidatortankarna 86.

Oxidatorn införs i brännkammaren genom oxidatorinjiceringsöppningar 66 såsom framgår av fig. 4 och 5. Oxidatorledningen 72 är centralt belägen i brännkam- maren och har ett flertal oxidatorinjiceringshål eller öppningar 66 för införing av oxidator till centrum av förbränningskammaren. Oxidatorn injiceras företrä- desvis i brännkammaren i en riktning, som understödjer oxidatorns perifera rörelse när den inträder i förbränningskammaren från oxidatorledningen 72, så att bränsle och oxidator blandas i kammaren före och under förbränning. Vid föredragna utföringsformer är anordningen för införing av oxidator i brännkam- maren väsentligen cirkulär i tvärsnitt, och oxidatorinjiceringshålen eller öpp- ningarna 66 är orienterade under en vinkel mindre än 900 mot en vinkelrät linje mot tangenten till anordningen för införing av oxidator i kammaren. Vid föredragna utföringsformer är oxidatorinjiceringsöppningarnas vinkel omkring 300 till omkring 600. Varje vinkel som är tillräcklig för att understödja oxidatorns perifera rörelse när den inträder i förbränningskammaren kan emeller- 9 tid användas. 15 464 719 Vid vissa föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning omfattar framdrivningssystemet ett antal bränsleinjiceringsöppningarna 66 och oxidatorin- jiceringsöppningarna 68 anordnade i sicksack för att befrämja överlappning av bränsle och oxidator i brännkammaren och vidare befrämja blandning av oxidator och bränsle före och under förbränning. På detta sätt skiktas genom injicerings- öppningarna 68 injicerat bränsle och genom injiceringsöppningarna 66 injicerad oxidator så att ömsesidig inträngning uppträder mellan drivmedlen och oxidator före och under förbränning. På detta sätt uppnås ett högt utvecklat tillstånd av blandning och snabb förbränning, när bränsleblandningen antänds.

Bränsleinjiceringsledningen 72 innefattar en porös hylsa, som företrädes- vis är framställd av vävda kiselkarbidfibrer. Väte 70 införs genom väteinjice- ringsledningar 74. Den porösa väteinjiceringsledningen 74 åstadkommer även transpirationskylningen av injiceringsledningen 74 såsom diskuterats ovan för brännarfodret 52 och munstyckshalsen 52. Det genom väteinjiceringsöppningarna 76 införda vätet 70 blandas även med oxidatorn för att igångsätta förbränning och kyla syreinjiceringsledningen.

Vid vissa utföringsformer av föreliggande uppfinning är bränslets peri- fera rörelse från bränsleinjiceringshålet i brännarfodret väsentligen medurs, och oxidatorns perifera rörelse genom oxidatorinjiceringshålen in i brännkam- maren är väsentligen moturs. Vid andra utföringsformer är bränslets perifera rörelse genom bränsleinjiceringshålen i brännarfodret väsentligen moturs, och oxidatorns perifera rörelse genom oxidatorinjiceringshålen i anordningen för in- föring av oxidator är väsentligen medurs.

Enligt föreliggande uppfinning erhålles ett framdrivningssystem, som ut- nyttjar ett kolvätebränsle, där organ är anordnade för att åstadkomma stort värmeflöde till brännarfodret och halsfodret, vilken värme erhålls från förbrän- ning inom rakethöljet eller raketkammaren och munstyckshalsen, varvid fodrens temperatur överskrider deras termiska gränser på grund av förbränning i raket- höljet, samt organ för kylning av brännarfodret och munstyckshalsfodret genom endotermisk pyrolys av kolväte i bränslepassagen. Förutom konvektions- och film- kylning genom bränslet, såsom diskuterats ovan, sker sålunda sönderdelning, krackning och/eller dehydrering av kolväte genom endotermisk pyrolys i bränsle- passagen 56 före förbränning. Med användning av etylen (CZH4) som exempel, uppträder följande reaktion i bränslepassagen i närvaro av värme och i frånvaro av katalysator: 464 719 16 2C2H4 --> C4Hs VÄRME C4H8 ___) H2 + C4H6 VÄRME H2 + C4H5 ___) 2H2 + 2C2H2 VÄRME Ovanstående endotermiska reaktion ger 0,9 kg (2 pound) vätgas och 12 kg (26 pound) acetylengas (CZHZ) av 12,7 kg (28 pound) etylen (C2H4)- Det under reaktionen absorberade värmet är 1340 kcal/kg (2413 BTU per pound) etylen.

På grund av sin ytterst höga förbränningstemperatur, är acetylen endast under- lägset väte i fråga om maximal raketdragkraft och specifik impuls. Enligt före- liggande uppfinning är sålunda etylen den mest föredragna resulterande produkten från endotermisk pyrolys av kolvätena.

När kolvätebränslet är eten innefattar således produkterna av endotermisk pyrolys acetylen och väte. När kolvätebränslet är etan innefattar produkterna av endotermisk pyrolys metan, etylen och väte liksom spårmängder av olika andra kolväten. När kolvätet är propylen, innefattar produkterna av endotermisk pyro- lys metan, etan, etylen, acetylen och väte och spårmängder av andra kolvätepro- dukter. När kolvätebränslet är propan, innefattar produkterna av endotermisk pyrolys metan, etan, eten, acetyflen, propylen och väte och spårmängder av olika andra kolväteprodukter. Naturligtvis ligger det inom ramen för föreliggande upp- finning att använda olika blandningar av ovanstående kolväten. I varje fall är de kolvätebränslen, som används enligt föreliggande uppfinning, de hos vilka endotermisk pyrolys ger en bränsleprodukt med högre förbränningshastigheter, en bränsleprodukt med högre förbrännningstemperaturer och/eller en bränsleprodukt med lägre molekylvikt än det kolvätebränsle från vilket det härrör. Såsom angivits ovan bildas bränsleprodukterna i bränslepassagen 56 i närvaro av den värme, som genereras i bränslekammaren och halsmunstycket och som leds genom väggen 52.

Katalysator kan användas i samband med kolvätebränslet för att accelerera ändringen av kolvätebränslets sammansättning, vilket sålunda ger ytterligare endotermisk kylning av väggen 52 och i vissa fall, såsom vid acetylen, erhålles en överlägsen raketbränsleprodukt från den endotermiska pyrolysen. Så kan exem- pelvis katalysatoranordningen för den endotermiska pyrelysen vara en katalysatorbädd i bränslepassagen 56, såsom visas i fig. 5, där katalysatorn 84 visas i form av i passagen belägna kulor. Katalysatorn kan även vara belagd på en vägg i bränslepassagen 56, såsom väggen 54 och/eller väggen 52. Katalysatorn u: 464 719 g 17 kan även ingå i kolvätebränslet så att när bränslet drivs genom bränslepassagen 56 katalysatorn i bränslet accelererar den endotermiska pyrolysen av kolväte- bränslet. Varje katalysator av det slag som är välkänd inom tekniken för endo- termisk pyrolys och krackning, kan användas vid föreliggande uppfinning, inne- fattande sådana katalysatorer som platina och palladium.

I ovanstående process uttages energi från brännaren och munstyckshalsen genom väggen 52 till bränslet i bränslepassagen 56, därpå tillbaka till förbrän- ningskammaren medelst bränsleinjiceringsöppningarna 68. Det uppträder ingen nettoförlust eller -vinst av värmeenergi, men väggen 52 kyls av den endotermiska reaktionen, och mera fördelaktiga förbränningstemperaturer och förbränningspro- dukter erhålls, varigenom högre raketmunstyckeshastighet och högre dragkraft erhålls.

Genom den föreliggande uppfinningen anges sålunda en metod att förbättra bränslesystem hos ett framdrivningssystem uppvisande ett rakethölje med en för- brännningskammare, som har ett brännarfoder och en utblåsningsgashals med ett halsfoder, varvid en bränslepassage är belägen intill och omger brännarfodret och halsfodret. Kolvätebränslet leds genom bränslepassagen. Värme från förbrän- ningen av bränsle i brännkammaren avges till bränslepassagen medelst strålning genom brännarfodret och halsfodret. Kolvätebränslet uppvärms vid en tillräcklig temperatur för att medföra endotermisk pyrolys av kolvätet i bränslepassagen, varvid från brännkammaren genomebrännarfodret och halsfodret avlägsnat värme reducerar temperaturen i brännkammaren och brännarfodret och halsfodret så att de termiska begränsningarna för brännarfodret och halsfodret ej överskrids.

Förutom drivmedlets flödeshastighet, som bestämer förbränningstrycket (rakethals strypt vid ljudhastighet) och blandningsförhållandet, som bestämmer förbränningstemperaturen, kan förhållandet mellan väte och kolvätebränsle vari- eras för att styra temperaturen hos konstruktionen (förutom raketdragkraften).

Väte i överskott ökar filmkylningen, reducerar förbränningstemperaturen (bränslerikt), reducerar strålning från kolföreningar (kolvätebränsle) och be- främjar bildning av vatten med relativt låg molekylvikt. Förhållandet mellan väte och kolväte kan inställas av fackmannen för att uppnå den mest önskvärda kombinationen av föregående variabler, men i de flesta fall har ett massförhål- lande av 50 vikt% väte och 50 vikt% kolväte i allmänhet visat sig önskvärt.

Genom den föreliggande uppfinningen föreslås en systematisk användning av kolväte- och vätebränsle, och därvidlag föreligger det-ingen begränsning med avseende på de anordningar, medelst vilka kolväte sönderdelas eller omvandlas till någon annan form av kolväte. Så är exempelvis omvandling av eten eller etan till acetylen välkänt inom tekniken. Denna omvandling innebär emellertid typiskt 464 719 ”i svårigheter med avseende på uppnående av maximalt omvandlingsutbyte (omkring 70 % utbyte per viktenhet acetylen från eten) inom en kort tidsrymd (mindre än 5 millisekunder) vid förhöjda temperaturer. Vidare kan omvandlingsprocessen, antingen den är pyrolytisk och/eller katalytisk, bilda ej önskvärda kolproduk- ter, såsom kol-kolmolekyler (koks) eller metallkarbider (av katalysatorn). En särskilt ogynnsam reaktion är acetylenexplosion på grund av kol-kolpolymerisa- tion.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning omvandlas kolvätena till mer gynnsamma produkter, dvs. bränsleprodukter med högre förbränningshastigheter, högre förbränningstemperatur och/eller lägre molekylvikter, genom termisk omvandling vid omkring 925°C (l700°F) till omkring 1200°C (2200°F), med användning av det redan tillgängliga vätebränslet i den bränsleblandning, som erhålls från samlingsröret 50, för att accelerera en molekylär reaktion, där en enda vätemolekyl dissocieras från kolvätet och kombineras med två väteatomer från kolvätet till bildande av en mera önskvärd produkt, nämligen acetylen. Vid omkring 925°C (l700°F) bildar exempelvis eten i närvaro av väte acetylen.

Aktiveringsenergin reduceras och omvandlingshastigheten accelereras. Dessutom buffrar överskottet av väte bildningen av kol-kolmolekyler innefattande kolpoly- merisering på grund av att vätemolekyler passar inom den fria medelväglängden hos fria kolatomer och därför blockerar en kolatom från en annan kolatom. Natur- ligtvis kan ytterligare katalysatoranordningar även användas med medlen för kyl- ning av brännarfodret och halsfodret genom endotermisk pyrolys av kolväte i när- varo av väte i bränslepassagen, varvid vätet i bränslet accelererar hastigheten hos den endotermiska pyrolysen. När kolvätebränslet är ett kolväte, vars endo- termiska pyrolys resulterar i bildning av koks och kolpolymerer, imdertrycker vätet i bränslet även bildningen av koks och polymerisering av kol, varigenom explosion i bränslepassagen förhindras. Konventionella katalysatoranordningar enligt ovan kan även användas i detta framdrivningssystem. Ehuru avsikten ej är att begränsa den endotermiska pyrolysen till någon särskild temperatur, upphet- tas allmänt enligt föreliggande uppfinning kolvätebränslet och vätet i bränsle- passagen vid en temperatur av omkring 925°C (l700°F) till omkring 1200°C (2000°F). Ehuru kolvätet i bränsletanken är en gas eller en vätska eller en blandning därav, och ehuru vätet i bränsletanken är en vätska eller halvfast, är kolvätet och vätet i bränslepassagen 56 i allmänhet i gasformigt tillstånd på grund av den höga temperaturen i passagen.

Ehuru ej visat, kan fackmannen lätt införa organ för antändning av bränslet i närvaro av oxidator i förbränningskammaren. Tändanordningen kan exem- pelvis vara ett elektriskt system, som ger en elektrisk båge inom området för 19 464 719 bränsïeinjiceringssystemet, exempeïvis väteöppningarna 76, bränsïeinjicerings- öppningarna 68 och oxidatorinjiceringsöppningarra 66.

De ovan beskrivna egenskaperna och kännetecknen var för sig eHer i kombination ger förbättrade framdrivningssystem och -metoder, som utnyttjar koïvätebränsïen eïïer kolvätebränslen i kombination med vätebränsïe i närvaro av oxidator. De ovannämnda systemen möjïiggör även användning av förbättrade luftfarkoster med framdrivningssystem, vi1ka utnyttjar ett dubbeibränsiesystem samt en metod för Iagring av bränsle i ett fiygpïan vars framdrivningssystem använder ett dubbeïbränsïesystem.

Claims (6)

464 719 2° Patentkrav.

1. Framdrivningssystem innefattande: a) ett rakethölje (8) innefattande en förbränningskammare (64) med ett brännarfoder (52) och en munstyckshalskammare (62) med ett munstyckshalsfoder f (52), b) en bränslepassage (56) i närheten av och omgivande brännarfodret och munstyckshalsfodret, vilka bildar bränslepassagens innervägg (52), varvid bränslepassagens yttervägg (54) är åtskild från innervägg till bildande av passagen, c) organ för åstadkommande av bränsleflöde i bränslepassagen, samt k ä n n e t e c k n a t av: d) ett flertal bränsleinjiceringshål (68) i brännarfodret (52), vilka injicerar bränsle i förbränningskammaren (64) i en riktning, som befrämjar perifer rörelse av bränslet, samt e) organ (70) för införing av oxidator genom oxidatorinjiceringshål (66) till centrum av förbränningskammaren så att oxidator injiceras i förbränningskammaren i en riktning, som befrämjar perifer rörelse av oxidatorn, så att bränslet och oxidatorn blandas i kammaren före och under förbränning.

2. Framdrivningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bränsleinjiceringshålen (68) och oxidatorinjiceringshålen (66) är sicksackfor- migt eller förskjutet anordnade för att befrämja överlappning av bränsle och oxidator samt blandning före och under förbränning.

3. Framdrivningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att brännarfodret (52) är väsentligen cirkulärt och bränsleinjiceringshålen (68) i brännarfodret är orienterade under en vinkel av mindre än 900 mot en mot tangenten hos brännarfodret vinkelrät linje.

4. Framdrivningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda organ (70) för införing av oxidator är väsentligen cirkulärt i tvärsnitt, och att oxidatorinjiceringshålen (66) är orienterade under en vinkel av mindre än 900 mot en vinkelrät linje mot tangenten för nämnda organ (70) för införing av oxidator.

5. Framdrivningssystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bränslets perifera rörelse från bränsleinjiceringshålen (68) i brännarfodret a. §x (52) är väsentligen medurs, och oxidatorns perifera rörelse genom oxidatorinji- ceringshålen (66) in i brännkammaren är väsentligen moturs. 21 6 464 719

6. Framdrivníngssystem enïigt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bränsïets perífera rörelse genom bränsïeinjíceríngshåïen (68) 1 brännkammaren är väsentïigen moturs, och oxidatorns perifera röreïse genom oxídatorínjicerings- hålen (66) 1 anordningen för införing av oxidator är väsentligen medurs.