SE520261C2 - Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine - Google Patents

Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine

Info

Publication number
SE520261C2
SE520261C2 SE0100077A SE0100077A SE520261C2 SE 520261 C2 SE520261 C2 SE 520261C2 SE 0100077 A SE0100077 A SE 0100077A SE 0100077 A SE0100077 A SE 0100077A SE 520261 C2 SE520261 C2 SE 520261C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
nozzle
flanges
web
profile
profile elements
Prior art date
Application number
SE0100077A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0100077D0 (en
SE0100077L (en
Inventor
Jan Haeggander
Jan Lundgren
Original Assignee
Volvo Aero Corp
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 Volvo Aero Corp filed Critical Volvo Aero Corp
Priority to SE0100077A priority Critical patent/SE520261C2/en
Publication of SE0100077D0 publication Critical patent/SE0100077D0/en
Priority to EP02729604A priority patent/EP1352167B1/en
Priority to PCT/SE2002/000024 priority patent/WO2002055861A1/en
Priority to ES02729604T priority patent/ES2305238T3/en
Priority to JP2002556491A priority patent/JP4019216B2/en
Priority to DE60226574T priority patent/DE60226574D1/en
Priority to AT02729604T priority patent/ATE395508T1/en
Priority to RU2003123783/06A priority patent/RU2274762C2/en
Publication of SE0100077L publication Critical patent/SE0100077L/en
Publication of SE520261C2 publication Critical patent/SE520261C2/en
Priority to US10/604,321 priority patent/US6789316B2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/97—Rocket nozzles
    • F02K9/972—Fluid cooling arrangements for nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/10—Geometry two-dimensional
    • F05B2250/17—Geometry two-dimensional hyperbolic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/10—Geometry two-dimensional
    • F05B2250/19—Geometry two-dimensional machined; miscellaneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00—Geometry
    • F05B2250/20—Geometry three-dimensional
    • F05B2250/29—Geometry three-dimensional machined; miscellaneous
    • F05B2250/292—Geometry three-dimensional machined; miscellaneous tapered
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/20—Heat transfer, e.g. cooling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

The outlet nozzle(10) is formed as a body of revolution around a longitudinal axis with a cross section varying in diameter along this axis. The wall structure is made up of multiple mutually adjacent cooling channels(11) extending from nozzle inlet(12) to nozzle outlet(13). Multiple pre-processed profile members are produced each having a web and flanges extending from the web. Each member is milled to have a gradually tapering width in the longitudinal direction and then curved to conform to the desired bell-shaped profile. All the members are then joined by welding to form the bell-shaped nozzle(10) with the cooling channels(11) formed by adjacent member webs and pairs of flanges.

Description

20 25 30 ,. H-v 520 261 Enligt ett tidigare känt förfarande för framställning av ett kylt utloppsmunstycke utnyttjas rektangulära rör med tillverkade av nickelbaserat konstant tvärsnittsform stàl eller rostfritt stàl, vilka rör anordnas parallellt med varandra och svetsas ihop. Rören lindas efter en skruvlinjeform så att de bildar en skruvlinjevinkel vinkel ökar till relativt munstyckets längdaxel, vilken progressivt fràn munstyckets inloppsände dess utloppsände sà att en klockformad munstycksvägg bildas. 20 25 30,. H-v 520 261 According to a prior art method for producing a cooled outlet nozzle, rectangular pipes made of nickel-based constant cross-sectional steel or stainless steel are used, which pipes are arranged parallel to each other and welded together. The tubes are wound after a helical shape so as to form a helical angle increasing relative to the longitudinal axis of the nozzle, which progressively from the inlet end of the nozzle to its outlet end so as to form a bell-shaped nozzle wall.

Raketmotorns avgaser flödar utmed den inre ytan av ett sädant munstycke med skruvlinjeformigt lindade rör, vilket leder till en vinklad reaktionskraft som skapar ett rollmoment (”roll momentum”) pà raketen, vilket mäste kompenseras för med nägot ytterligare medel. Dessa ytterligare medel leder ofta till en totalt högre vikt och ett ökat flödesmotstànd. Dessutom medför spirallindningen att kylledningarna blir lànga, vilket i sin tur leder till ett ökat tryckfall i kylmedelsflödet.The rocket engine's exhaust gases flow along the inner surface of such a nozzle with helically wound tubes, leading to an angled reaction force that creates a roll momentum on the rocket, which must be compensated for by some additional means. These additional agents often lead to an overall higher weight and an increased flow resistance. In addition, the spiral winding causes the cooling lines to become long, which in turn leads to an increased pressure drop in the coolant flow.

Ett ytterligare förfarande för framställning av ett raketmunstycke beskrivs i patentdokumentet WO 00/20749.A further method for producing a rocket nozzle is described in patent document WO 00/20749.

Enligt detta förfarande positioneras en yttre vägg kring en inre vägg. och ett flertal distanselement positioneras mellan den inre väggen och den yttre väggen. Slutligen förbinds distanselementen med väggarna. Distanselementen kan ocksà vara integrerade med den inre väggen, exempelvis genom att man har fräst den inre väggen. Pà detta sätt kan kylkanalerna vara parallella med munstyckets längdaxel. Med detta förfarande är det svàrt att variera kylkanalernas tvársnittsarea i deras längdriktning i syfte att åstadkomma det önskade diameterförhàllandet. För att 10 15 20 25 30 520 261 j:¿§;§.&;f§@:m V, w. 3 räda bot pà detta problan mäste munstycket byggas i flera sektioner i den axiella riktningen.According to this method, an outer wall is positioned around an inner wall. and a plurality of spacers are positioned between the inner wall and the outer wall. Finally, the spacer elements are connected to the walls. The spacer elements can also be integrated with the inner wall, for example by milling the inner wall. In this way, the cooling channels can be parallel to the longitudinal axis of the nozzle. With this method, it is difficult to vary the cross-sectional area of the cooling ducts in their longitudinal direction in order to achieve the desired diameter ratio. In order to 10 15 20 25 30 520 261 j: ¿§; §. &; F§ @: m V, w.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att ástadkomma ett förbättrat förfarande för framställning av ett kylt utloppsmunstycke för en raketmotor.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to provide an improved process for producing a cooled outlet nozzle for a rocket engine.

Detta syfte uppnäs med ett förfarande enligt uppfinningen, vilket kännetecknas av stegen att anordna ett flertal förframstállda profilelement, vilka var och en har ett liv och flänsar som skjuter ut i motsatta riktningar fràn nämnda liv, att fräsa varje profilelement sä att det uppvisar en gradvis avsmalnande bredd, att kröka nämnda element för att överensstämma med munstyckets väggs tvärsnittsform, och att förbinda elementen genom att svetsa flänsarna sä att en klockformad munstycksstruktur bildas med kylkanaler bildade av närliggande liv och närliggande par av flänsar.This object is achieved with a method according to the invention, which is characterized by the steps of arranging a plurality of prefabricated profile elements, each of which has a web and flanges projecting in opposite directions from said web, to mill each profile element so that it has a gradually tapered width, to bend said element to conform to the cross-sectional shape of the nozzle wall, and to connect the elements by welding the flanges so that a bell-shaped nozzle structure is formed with cooling channels formed by adjacent webs and adjacent pairs of flanges.

Som ett resultat av uppfinningen kan ett raketmotormunstycke framställas, vilket uppvisar en hög tryckkapacitet, ett lágt tryckfall hos kylmedlet, en läng livslängd samt ett fördelaktigt areaförhällande.As a result of the invention, a rocket engine nozzle can be produced, which has a high pressure capacity, a low pressure drop of the coolant, a long service life and an advantageous area ratio.

Fördelaktiga utföringsformer med uppfinningen framgår av de följande beroendekraven.Advantageous embodiments of the invention appear from the following dependent claims.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande pä ett icke-begränsande sätt med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: 10 15 20 25 30 - = . . u 520 261 4 FIG 1 är en sidovy som, visar ett munstycke enligt uppfinningen, FIG 2 är en partiell tvärsnittsvy utmed linjen A-A i Fig.l, vilken visar tvà kylkanaler vid munstyckets inloppsánde enligt en första utföringsform av uppfinningen, FIG 3 är en liknande vy som Fig. 2 och visar kylkanalerna utmed linjen B-B vid. munstyckets utloppsände, FIG 4 är en partiell tvärsnittsvy utmed linjen A-A i Fig. l och visar tvä kylkanaler vid munstyckets inloppsände enligt en andra utföringsform av uppfinningen, och FIG 5 är en liknande vy som Fig. 4 och visar kylkanalerna utmed linjen B-B vid. munstyckets utloppsände.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below in a non-limiting manner with reference to the accompanying drawings, in which:. . Fig. 1 is a side view showing a nozzle according to the invention, Fig. 2 is a partial cross-sectional view along the line AA in Fig. 1, showing two cooling channels at the inlet end of the nozzle according to a first embodiment of the invention, Fig. 3 is a similar view as Fig. 2 and shows the cooling ducts along the line BB at. Fig. 4 is a partial cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 1 showing two cooling channels at the inlet end of the nozzle according to a second embodiment of the invention, and Fig. 5 is a view similar to Fig. 4 showing the cooling channels along line B-B at. the outlet end of the nozzle.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Fig l visar en schematisk och nägot förenklad sidovy av ett utloppsmunstycke 10 som är framställt i enlighet med uppfinningen. Munstycket är avsett att användas i raketmotorer av den typ som använder flytande bränsle, exempelvis flytande väte. En sådan raketmotors arbetssätt är tidigare känt i sig och beskrivs därför inte i detalj här. Munstycket 10 kyls med hjälp av ett kylmedel som företrädesvis även används som bränsle i raketmotorn ifråga. Uppfinningen är emellertid inte begränsad till utloppsmunstycken av denna typ, utan kan även användas för raketbrännkammare och i de fall där kylmedlet dumpas efter att ha använts för kylning.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Fig. 1 shows a schematic and somewhat simplified side view of an outlet nozzle 10 made in accordance with the invention. The nozzle is intended for use in rocket engines of the type that use liquid fuel, for example liquid hydrogen. The operation of such a rocket engine is previously known per se and is therefore not described in detail here. The nozzle 10 is cooled by means of a coolant which is preferably also used as fuel in the rocket engine in question. However, the invention is not limited to outlet nozzles of this type, but can also be used for rocket combustion chambers and in cases where the coolant is dumped after being used for cooling.

Utloppsmunstycket tillverkas med en yttre form som är väsentligen klockformad. Munstycket 10 bildar således en rotationskropp som har en symmetriaxel och en 10 15 20 25 30 520 261 .a H. 5 tvärsnittsform som varierar i diameter utmed nämnda axel.The outlet nozzle is manufactured with an outer shape which is substantially bell-shaped. The nozzle 10 thus forms a rotating body having a axis of symmetry and a cross-sectional shape which varies in diameter along said axis.

Munstycksväggen utgörs av en struktur som innefattar ett flertal inbördes intilliggande, rörformiga kylkanaler 11, vilka sträcker sig väsentligen parallellt med munstyckets längdaxel från nmnstyckets inloppsände 12 till dess utloppsände 13. Strukturen är uppbyggd av profilelement 14 med ett varierande tvärsnitt.The nozzle wall consists of a structure comprising a plurality of adjacent tubular cooling channels 11, which extend substantially parallel to the longitudinal axis of the nozzle from the inlet end 12 of the nozzle to its outlet end 13. The structure is built up of profile elements 14 with a varying cross section.

Profilelementen är orienterade axiellt utmed munstycksväggen och krökta i deras längdriktning för att överensstämma med munstyckskonturen.The profile elements are oriented axially along the nozzle wall and curved in their longitudinal direction to conform to the nozzle contour.

Kylkanalerna i utföringsformen enligt Fig. 2 och 3 är uppbyggda genom att man förbinder H-formade, förframställda profilelement 14. Varje profilstycke har ett liv 15 och tvà par av flänsar 16 som skjuter ut i motsatta riktningar fràn nämnda liv 13. Dessa profilstycken fräses till att fä ett i deras längdriktning avsmalnande tvärsnitt och bredd. För detta ändamàl kan livet 15 bearbetas sä att det fär en i längdriktningen avsmalnande tjocklek i riktning mot inloppsänden 12. Dessutom kan flänsarna bearbetas sá att de överensstämmer med diameterskillnaden mellan inloppet 12 och utloppet 13. Denna utformning möjliggör användande av material med hög ledningsförmàga såsom koppar och aluminium.The cooling channels in the embodiment according to Figs. 2 and 3 are constructed by connecting H-shaped, prefabricated profile elements 14. Each profile piece has a web 15 and two pairs of flanges 16 projecting in opposite directions from said web 13. These profile pieces are milled to to obtain a tapered cross-section and width in their longitudinal direction. For this purpose, the web 15 can be machined to have a longitudinally tapered thickness towards the inlet end 12. In addition, the flanges can be machined to conform to the diameter difference between the inlet 12 and the outlet 13. This design allows the use of high conductivity materials such as copper. and aluminum.

Efter det att profilerna krökts till lämplig krökning sä förbinds de med punktsvetsning antingen via smältsvetsning eller friktionssvetsning för att bilda munstycksväggen. I dessa omràden av profilerna är reducerade relativt böjspänningarna väsentligt övergàngarna mellan flänsarna och det närliggande livet. 10 15 20 25 30 520 261 Det är ocksá möjligt att bygga upp den ovan beskrivna strukturen fràn vanliga material för rör till munstycken för raketmotorer sàsom rostfritt stàl och nickelbaserade legeringar. Genom att använda material med hög värmeledningsförmàga kan emellertid stora areaförhàllanden åstadkommas. Den lága densiteten. hos aluminium tilläter ett tjockt liv mellan kanalerna utan att det resulterar i nägon överdrivet hög vikt. Den höga ledningsförmàgan i materialet reducerar materialtemperaturen och pà samma gäng ökas värmen som överförs frán flamman till kylmedlet. Den ökade värmeöverföringen är fördelaktig för raketmunstyckets För munstycket i aluminium är ökningen i förhållande till expandercykel. värmeöverföring i rostfritt stàl i storleksordningen 109. andra utföringsform av 4 och 5 visar en vid vilken varje profilstycke är försett Fig. uppfinningen, med tvà flänsar 16 pà ena sidan av livet och en enda fläns 16 pä andra sidan av livet. Pà samma sätt som i den tidigare beskrivna utföringsformen kan flänsarna önskade, i bearbetas sà att de uppvisar det längdriktningen avsmalnande, tvärsnittet. Eftersom profilstyckena inte är symmetriska sá är det nödvändigt att vid bearbetningsprocessen göra báde vänster- och Svetsen 17 är tilläter högerversioner av profilelementen. tillgänglig fràn utsidan, vilket monteringssvetsning frän utsidan. smält- eller Profilelementen 14 förbinds det vill genom fastfassvetsning, säga friktionssvetsning sà att parallella par flänsar i tvà närliggande element bildar en kylkanal 14. Den enskilda flänsen. i paret 10 15 20 25 30 1 . V . . 4 520 261 7 flänsar i den nästföljande fogen förbinds enligt Fig. 5.After the profiles have been curved to a suitable curvature, they are connected by spot welding either via fusion welding or friction welding to form the nozzle wall. In these areas of the profiles, the bending stresses between the flanges and the adjacent web are significantly reduced relative to the bending stresses. 10 15 20 25 30 520 261 It is also possible to build up the structure described above from common materials for pipes to nozzles for rocket motors such as stainless steel and nickel-based alloys. However, by using materials with high thermal conductivity, large area conditions can be achieved. The low density. in aluminum allows a thick life between the channels without resulting in any excessively high weight. The high conductivity of the material reduces the material temperature and at the same time increases the heat transferred from the flame to the coolant. The increased heat transfer is beneficial for the rocket nozzle For the aluminum nozzle, the increase is in relation to the expander cycle. heat transfer in stainless steel of the order of 109. Second embodiment of 4 and 5 shows one to which each profile piece is provided. Fig. the invention, with two flanges 16 on one side of the web and a single flange 16 on the other side of the web. In the same manner as in the previously described embodiment, the flanges desired can be machined so that they have the longitudinal tapered cross-section. Since the profile pieces are not symmetrical, it is necessary in the machining process to make both the left and the welds 17 allow right-hand versions of the profile elements. accessible from the outside, which is assembly welding from the outside. the melt or profile elements 14 are connected, i.e. by solid phase welding, i.e. friction welding so that parallel pairs of flanges in two adjacent elements form a cooling channel 14. The individual flange. i paret 10 15 20 25 30 1. V. . 4 520 261 7 flanges in the next joint are connected according to Fig. 5.

Med denna konfiguration kan svetsningen av ett par vänster- och högerprofilelement för att bilda kylkanalen göras innan den egentliga svetsningen för att àstadkomma munstycket. Därmed är kylkanalsvetsfogarna tillgängliga frán bàda sidor.With this configuration, the welding of a pair of left and right profile elements to form the cooling channel can be done before the actual welding to provide the nozzle. Thus, the cooling duct welds are accessible from both sides.

Därefter förbinds paren profilelement för att bilda munstycket, företrädesvis via svetsning frän munstyckets utsida. 4 och 5 är den vàta kontakt I utföringsformen som visas i Fig. det vill som är i med ökad i säga drift, ytan, ytan raketflamman under syfte att öka Dessutom är den inre vilket värmeöverföringen till kylmedlet. väggen inte kontinuerlig, minimerar värmepàkänningarna i omkretsriktningen. Den enligt denna utföringsfonn ökade vàta ytan innebär att gränsskiktet kyls Grànsskiktet som lämnar raketmunstycket kommer att vara mer än hos ett konventionellt munstycke. kallare. Det kallare gränsskiktet verkar som en kylande film kyld SOIII En för en eventuellt förekommande icke munstycksförlängning, som kan användas làgkostnadslösning när värmebelastningen är begränsad.The pairs of profile elements are then connected to form the nozzle, preferably via welding from the outside of the nozzle. 4 and 5 is the wet contact In the embodiment shown in Fig. It is in with increased in say operation, the surface, the surface rocket flame in order to increase In addition, the internal which is the heat transfer to the coolant. the wall is not continuous, minimizes the thermal stresses in the circumferential direction. The wet surface increased according to this embodiment means that the boundary layer cools The boundary layer leaving the rocket nozzle will be more than in a conventional nozzle. colder. The cooler boundary layer acts as a cooling film cooled SOIII One for a possible non-nozzle extension, which can be used low cost solution when the heat load is limited.

Som ett alternativ till de beskrivna framställnings- förfarandena kan profilelementen förframställas genom att man rullformar en metallisk plátplatta. Denna metalliska plàtplatta kan exempelvis innefatta rostfritt stál och nickelbaserat material.As an alternative to the manufacturing methods described, the profile elements can be prefabricated by rolling a metallic sheet metal plate. This metallic sheet metal plate may, for example, comprise stainless steel and nickel-based material.

Tillverkningskonceptet enligt uppfinningen skapar förutsättningar för att bygga stora munstycken med stora expansionsförhällanden. Det medger också stora tvärsnitt 10 15 20 25 H .Uf 520 261 8 pá kylkanalerna eftersom areaförhàllandet ökar. Breda kanaler begränsar tryckkapaciteten i. kylkanalerna. Det stora avstàndet mellan kylkanalerna ökar areaförhállandet utan att kylkanalernas tvärsnitt ökar.The manufacturing concept according to the invention creates conditions for building large nozzles with large expansion ratios. It also allows large cross sections 10 15 20 25 H .Uf 520 261 8 on the cooling ducts as the area ratio increases. Wide ducts limit the pressure capacity in the cooling ducts. The large distance between the cooling ducts increases the area ratio without increasing the cross-section of the cooling ducts.

En sekundär fördel med uppfinningen är att arrangemanget av kylkanaler medger en stor kylyta. Kylkanalerna behöver inte täcka hela omkretsen. Detta innebär att den maximala diametern blir mindre. Tryckkapaciteten pâverkas gynnsamt av den mindre diametern.A secondary advantage of the invention is that the arrangement of cooling channels allows a large cooling surface. The cooling ducts do not have to cover the entire perimeter. This means that the maximum diameter becomes smaller. The pressure capacity is favorably affected by the smaller diameter.

Den rotationssymmetriska ytan hos det föreslagna munstycket ger en styvhet i sig själv och tillåter enkel fastgöring av förstyvningsmedel, om sàdana erfordras.The rotationally symmetrical surface of the proposed nozzle provides a rigidity in itself and allows easy attachment of stiffeners, if required.

Kylkanalernas tvärsnitt kan vara närmast cirkulärt.The cross section of the cooling ducts can be almost circular.

Detta innebär att temperaturskillnaderna och de associerade spänningarna är lägre jämfört med munstycksväggar som har en kontinuerlig inre vägg.This means that the temperature differences and the associated stresses are lower compared to nozzle walls which have a continuous inner wall.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna. utföringsexemplen, utan. en rad. ytter- ligare modifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan förbindningen mellan tvà sektioner göras pà annat sätt än det som beskrivits.The invention should not be construed as being limited to those described above. working examples, without. a line. further modifications are conceivable within the scope of the appended claims. For example, the connection between two sections can be made in a different way than that described.

Claims (11)

10 15 20 25 30 1. MM 520 261 NYA PATENTKRAV10 15 20 25 30 1. MM 520 261 NEW PATENT CLAIMS 1. Förfarande för tillverkning av ett utloppsmunstycke (10) bränsle, varvid munstycket bildar en rotationssymmetrisk för användning i en raketmotor för flytande kropp med en symmetriaxel och ett tvärsnitt som varierar i diameter utmed nämnda axel, och uppvisar en väggstruktur som innefattar ett flertal inbördes närliggande kylkanaler (ll), som sträcker sig väsentligen parallellt med varandra frán inloppsänden (12) (13), ett flertal förframställda profilelement (14), (15) (16) i motsatta riktningar fràn nämnda liv anordnas, varvid (14) gradvis avsmalnande bredd, kröks av munstycket till dess utloppsände varvid vilka var och en har ett liv och flänsar som skjuter ut fräses sá att det uppvisar en (14) varje profilelement varvid nämnda element för att överensstämma med munstyckets väggs och varvid elementen förbinds genom att (16) sà klockformad bildade av (16) tvärsnittsform, att en (ll) svetsa flänsarna munstycksstruktur bildas med kylkanaler närliggande liv (15) och närliggande par av flänsar k ä n n e t e c k n a t av, (14) (15) att varje profilelement är försett med tvà flänsar (16) pà motsatta sidan om livet. pà ena sidan om livet och enbart en fläns (16)A method of manufacturing an outlet nozzle (10) fuel, the nozzle forming a rotationally symmetrical for use in a liquid body rocket motor with a symmetry axis and a cross section varying in diameter along said axis, and having a wall structure comprising a plurality of mutually adjacent cooling ducts (11) extending substantially parallel to each other from the inlet end (12) (13), a plurality of prefabricated profile elements (14), (15) (16) are arranged in opposite directions from said web, wherein (14) gradually tapered width , curved by the nozzle to its outlet end, each having a web and flanges projecting so as to have one (14) each profile element, said element for conforming to the wall of the nozzle and the elements being connected by (16) so that bell-shaped formed by (16) cross-sectional shape, that a (II) welded flanges nozzle structure is formed with cooling channels adjacent webs (15) and adjacent pairs of f drain (14) (15) that each profile element is provided with two flanges (16) on the opposite side of the waist. on one side of the waist and only one flange (16) 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, (14) att varje profilelement är försett med tvà flänsar (16) pä varje sida om livet (15).Method according to claim 1, characterized in that (14) each profile element is provided with two flanges (16) on each side of the web (15). 3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av, 10 15 20 25 30 520 261 10 att profilelementen (14) är extruderade fràn aluminium.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the profile elements (14) are extruded from aluminum. 4. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k à n n e t e c k n a t av, att profilelementen (14) är extruderade fràn koppar.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the profile elements (14) are extruded from copper. 5. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av, (14) är formning av en metallisk plàtplatta. att profilelementen förframställda genomA method according to claim 1 or 2, characterized in that (14) is forming a metallic sheet metal plate. that the profile elements are prefabricated by 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av, att den metalliska plàtplattan innefattar rostfritt stàl och ett nickelbaserat material.6. A method according to claim 5, characterized in that the metallic plate plate comprises stainless steel and a nickel-based material. 7. Förfarande enligt nágot av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a t av, att flänsarna (16) fräses sá att kanalens tvärsnittsarea är större vid munstyckets utloppsände (13) än vid inloppsänden (12).7. A method according to any one of claims 1-6, characterized in that the flanges (16) are milled so that the cross-sectional area of the channel is larger at the outlet end (13) of the nozzle than at the inlet end (12). 8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av, det ytterligare steget att fräsa livet (15) sà att det uppvisar en gradvis avsmalnande bredd.A method according to claim 7, characterized by the further step of milling the web (15) so that it has a gradually tapered width. 9. Förfarande enligt nágot av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t av, att svetsningen realiseras via smàltsvetsning.9. A method according to any one of claims 1-8, characterized in that the welding is realized via melt welding. 10. Förfarande enligt nágot av kraven 1-9, k à n n e t e c k n a t av, 10 520 261 11 att profilelementen (14) extruderas sà att rundade övergàngar mellan livet (15) och flànsarna (16) ástadkoms.A method according to any one of claims 1-9, characterized in that the profile elements (14) are extruded so that rounded transitions between the web (15) and the flanges (16) are achieved. 11. Förfarande enligt nágot av kraven 1-10, k ä n n e t e c k n a t av, (14) sà att en rotationssymmetrisk yttre munstycksyta bildas. steget att svetsa profilelementenA method according to any one of claims 1-10, characterized by, (14) such that a rotationally symmetrical outer nozzle surface is formed. the step of welding the profile elements
SE0100077A 2001-01-11 2001-01-11 Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine SE520261C2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0100077A SE520261C2 (en) 2001-01-11 2001-01-11 Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine
RU2003123783/06A RU2274762C2 (en) 2001-01-11 2002-01-09 Method of manufacture of rocket engine exhaust nozzle
JP2002556491A JP4019216B2 (en) 2001-01-11 2002-01-09 Method for manufacturing outlet nozzle for rocket engine
PCT/SE2002/000024 WO2002055861A1 (en) 2001-01-11 2002-01-09 Method for manufacturing outlet nozzles for rocket engines
ES02729604T ES2305238T3 (en) 2001-01-11 2002-01-09 PROCEDURE FOR MANUFACTURING OUTPUT NOZZLES FOR ROCKET ENGINES.
EP02729604A EP1352167B1 (en) 2001-01-11 2002-01-09 Method for manufacturing outlet nozzles for rocket engines
DE60226574T DE60226574D1 (en) 2001-01-11 2002-01-09 PROCESS FOR PREPARING EXHAUST GASES FOR ROCKET ACTUATORS
AT02729604T ATE395508T1 (en) 2001-01-11 2002-01-09 METHOD FOR PRODUCING EXHAUST NOZZLES FOR ROCKET ENGINES
US10/604,321 US6789316B2 (en) 2001-01-11 2003-07-10 Method for manufacturing outlet nozzles for rocket engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0100077A SE520261C2 (en) 2001-01-11 2001-01-11 Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0100077D0 SE0100077D0 (en) 2001-01-11
SE0100077L SE0100077L (en) 2002-07-12
SE520261C2 true SE520261C2 (en) 2003-06-17

Family

ID=20282597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0100077A SE520261C2 (en) 2001-01-11 2001-01-11 Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE520261C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SE0100077D0 (en) 2001-01-11
SE0100077L (en) 2002-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1352167B1 (en) Method for manufacturing outlet nozzles for rocket engines
SE512942C2 (en) Procedure for manufacturing rocket engine outlet nozzles
JP4726911B2 (en) Heat exchanger
US8616269B2 (en) Heat exchanger with multi-plate structure and use thereof
EP1352169B1 (en) Rocket engine member and a method for manufacturing a rocket engine member
US20110192137A1 (en) Method for Manufacturing a Regeneratively Cooled Nozzle Extension of a Rocket Combustion Chamber and Nozzle Extension
EP1352170B1 (en) Rocket engine member and a method for manufacturing a rocket engine member
US11982499B2 (en) Heat exchanger with heat transfer augmentation features
EP1352166B1 (en) An outlet nozzle and a method for manufacturing an outlet nozzle
JP2015152190A (en) gas turbine heat exchanger
SE520261C2 (en) Method for manufacturing an outlet nozzle for a liquid fuel rocket engine
JP4019217B2 (en) Rocket engine member and method for manufacturing rocket engine member
US7234294B1 (en) Outlet nozzle and a method for manufacturing an outlet nozzle
WO2009082315A1 (en) A component configured for being subjected to high thermal load during operation
JP6793078B2 (en) Heat exchanger
US20160370126A1 (en) Mini-channell heat exchanger tube sleeve
EP2434227B1 (en) Condensing heat exchanger for a gas boiler
SE520268C2 (en) Liquid fuel rocket engine nozzle member and associated method of manufacture
SE520270C2 (en) Nozzle member for a liquid fuel rocket engine and associated method of manufacture
US20240044587A1 (en) Heat exchanger with heat transfer augmentation features
WO2021171715A1 (en) Flow channel structure for heat exchanger, and heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed