Реактивный двигатель
Полезная модель относится к устройствам для создания тяги путем преобразования химической энергии пастообразного топлива (ПТ) в кинетическую энергию реактивной струи, необходимую для движения летательного аппарата и может быть использована в качестве стартовых, маршевых и управляющих двигателей или других типов энергоустановки в ракетно-космической техники. Реактивный двигатель снабжен системой регулирования подачи пастообразного топлива к распыливающим устройствам. Изменение давления на поршень под действием которого начинается вытеснение ПТ через блок центробежных форсунок дает возможность изменять тягу и повышает эффективность работы двигателя на маршевом и форсажном режимах.
Предлагаемая полезная модель относиться к устройствам для создания тяги путем преобразования химической энергии пастообразного топлива (ПТ) в кинетическую энергию реактивной струи, необходимую для движения летательного аппарата и может быть использована в качестве стартовых, маршевых и управляющих двигателей или других типов энергоустановки в ракетно-космической технике.
Известен ракетный двигатель, содержащий корпус со специальными форсуночными устройствами для распыливания топлива (Ракетные топлива. Под ред. Паушкина А.М., Чулкова А.З. - М.: Мир, 1975, с.111), который выбран за прототип.
Недостатком такой конструкции является отсутствие возможности регулирования процесса распыла ПТ, что ведет к снижению эффективности работы реактивного двигателя.
Целью полезной модели является повышение эффективности применения двигателя на ПТ.
Это достигается тем, что двигатель снабжен системой регулирования подачи ПТ к распыливающим устройствам. В качестве органов распыла выберем блок центробежных форсунок, т.к. они по своим техническим характеристикам и высокой надежности наиболее эффективны в реактивных двигателях.
Двигатель представлен на фиг.1. Он состоит из следующих элементов: корпус 1, топливная камера 2, задняя стенка бака 3, корпус бака 4, пороховой аккумулятор давления (НАД) 5, электропневмоклапан 6, регулятор давления 7, воспламенители 8, 9, поршень 10, пастообразное топливо 11, сопловой блок 12, блок центробежных форсунок 13, накопительная камера 14.
Принцип действия реактивного двигателя:
Рабочий процесс в камере сгорания 2 такого двигателя организуется в виде двух режимов маршевого и форсажного режима работы.
Подается напряжение на воспламенитель 8, происходит воспламенение заряда твердого топлива. Газы от ПАДа 5 поступают в накопительную камеру 14.
Система управления летательного аппарата выдает сигнал на регулятор давления 7 на создание определенного давления, в зависимости от требуемой величины давления на распыл ПТ через блок форсунок 12.
При необходимости избыток газов от работы ПАДа стравливается через электропневмоклапан 6 до заданной величины давления, которое необходимо для задействования поршня 10 под действием которого начинается вытеснение ПТ 11 через блок центробежных форсунок 13.
Проходя через блок центробежных форсунок закрученное ПТ под действием сил инерции растягивается в пленку конической формы. По мере удаления от форсунки толщина пленки уменьшается, в ней генерируют волны неустойчивости и она разрушается. Частицы разрушенной пленки в дальнейшем дробятся на капли под действием силы аэродинамического сопротивления среды. Воспламенитель 9 воспламеняет капли и двигатель при минимальном давлении, при котором начинается распыл ПТ, выходит на маршевый режим работы. Любое увеличение давления в камере сгорания, по отношению к минимальному давлению при котором начинается распыл, приводит к увеличению струи распыла, а как следствие к увеличению тяги двигателя и вывод его на форсажный режим работы.
Двигатель на пастообразном топливе (ПТ), содержащий корпус с топливной камерой, специальную систему регулирования давления на поршень, под действием которого происходит вытеснение ПТ и распыл через блок форсунок, отличается тем, что давление на поршень осуществляется за счет газов, поступающих от порохового аккумулятора давления (ПАД) и регулятора давления, который получает сигнал на необходимую величину давления от системы управления для создания определенной тяги.
