Комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель
Авторы патента:
Использование: в двигателестроении и может быть использовано в качестве теплогенератора. Сущность изобретения: комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель содержит аэродинамический клапан и отражатель газа, установленный перед входом в камеру пульсирующего горения, последняя снабжена рубашкой охлаждения с системой циркуляции горючего, подключенной на входе к системе подачи горючего, а на выходе к эжектору, который соединен с камерой дожигания. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к пульсирующим воздушно-реактивным двигателям, и может быть использовано в качестве теплогенератора.
Известна конструкция реактивного двигателя с камерой пульсирующего горения, содержащая камеру пульсирующего горения с коаксиальным цилиндрическим клапаном, имеющим расположенные радиально выпускные отверстия, вращающуюся заслонку, приводимую в действие механизмом, снабженным регулятором скорости вращения, и устройство для входа воздуха через открытую лобовую часть двигателя (заявка ФРГ N 2517947, F 23 R 1/12, 1976). Недостатком данной конструкции является наличие механического клапана, содержащего вращающуюся заслонку, так как это снижает надежность и долговечность работы двигателя. Известная также конструкция двигателя, содержащая камеру пульсирующего горения, аэродинамический клапан, резонансную трубу, изогнутую таким образом, что импульс реактивной силы продуктов сгорания из резонансной трубы и аэродинамического клапана направлен в одну сторону (Патнэм А.А. Вибрационное горение с точки зрения практики. С. 379-410 в книге: Маркштейн Дж.Г. Нестационарное распространение пламени, М. 1968). Недостатком данной конструкции является недостаточно полное использование энергии сжигаемого топлива и ее недолговечность вследствие отсутствия рубашки охлаждения. Известен также прямоточный воздушно-реактивный двигатель с разделенными камерами смешения и зажигания топлива. Двигатель включает диффузор, эжектор, предкамерный диффузор, камеру дожигания, сопло, жидкостный реактивный двигатель, установленный во входном диффузоре и служащий для создания стартовой тяги прямоточного воздушно-реактивного двигателя. (Зуев В.М. Макаров В.С. Теория прямоточного и ракетно-прямоточных двигателей. М. 1971, с. 23, рис. 1.9а). Недостатком данного двигателя является то, что в качестве двигателя, создающего стартовую тягу, используется дополнительный жидкостный реактивный двигатель, для работы которого требуется два компонента топлива: горючее и окислитель, а основной прямоточный двигатель в качестве окислителя использует окружающий воздух. Кроме того, жидкостный реактивный двигатель конструктивно намного сложнее прямоточного и дороже. Известен также комбинированный воздушно-реактивный двигатель, содержащий входной диффузор с установленной в нем камерой пульсирующего горения, эжектор, имеющий камеру смешения и соединенный с камерой дожигания, сопло, систему подачи горючего (см, заявка N 4127994, кл. F 02 K 1/04, 1992). Недостатком известного двигателя является недостаточная надежность его. Технической задачей данного изобретения является упрощение конструкции стартового двигателя, обеспечение работы как стартового двигателя, так и основного прямоточного на одном и одинаковом горючем с использованием в качестве окислителя окружающего воздуха, повышение надежности. Поставленная техническая задача достигается тем, что комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель, содержащий входной диффузор с установленной в нем камерой пульсирующего горения, эжектор, имеющий камеру смешения и соединенный с камерой дожигания, сопло, систему подачи горючего, дополнительно снабжен аэродинамическим клапаном и отражателем газа, установленным перед входом в камеру пульсирующего горения, последняя снабжена рубашкой охлаждения с системой циркуляции горючего, подключенной на входе к системе подачи горючего, а на выходе к эжектору, камера смешения эжектора выполнена конической формы с углом раскрытия 8oC, отражатель газов, содержит сопло и профилированные каналы для поворота потока. На чертеже изображен комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель в разрезе. Комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель включает камеру пульсирующего горения 1, осесимметрично присоединенные к ней аэродинамический клапан 2 и резонансную трубу 3, рубашку охлаждения 4, охватывающую камеру пульсирующего горения и резонансную трубу, форсунку 5 для подачи топлива в камеру пульсирующего горения, трубку 6 для подачи пускового воздуха в камеру пульсирующего горения через аэродинамический клапан, трубку 7 для подачи горючего к форсунке 5, трубку 8 для подачи горючего в рубашку охлаждения, обтекатель 9, отражатель импульса 10 выхлопных газов из аэродинамического клапана, расположенный в носовом обтекателе 11 прямоточного воздушно-реактивного двигателя, входной диффузор прямоточного воздушно-реактивного двигателя 12, эжектор 13, имеющий угол раскрытия камеры смешения 8oC, предкамерный диффузор 14, камеру дожигания 15, трубопроводы 16 для подачи горючего из рубашки охлаждения 4 к форсункам 17 камеры дожигания, реактивное сопло 18, систему циркуляции горючего 19. Отражатель импульса 10 выхлопных газов из аэродинамического клапана включает сопло 20, воспринимающее выхлопной поток из аэродинамического клапана, и профилированные каналы 21, обеспечивающие поворот выхлопного потока на угол, позволяющий направить его во входной диффузор прямоточного воздушно-реактивного двигателя, отражатель крепится к корпусу двигателя таким образом, чтобы обеспечить доступ воздуха к аэродинамическому клапану с наименьшим сопротивлением и чтобы отраженный поток не оказал отрицательного воздействия на работу клапана. Система циркуляции горючего 19 включает клапаны 22, запорнодренажный вентиль 23 и обратный клапан 24. Комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель работает следующим образом. С помощью трубки 6 через аэродинамический клапан 2 подается воздух в камеру пульсирующего горения 1, включается электросвеча (на фиг. 1 не показана), и затем подается жидкое топливо в камеру пульсирующего горения через трубку 7 и форсунку 5. после достижения устойчивого пульсирующего горения подача пускового воздуха и электросвеча отключаются, а через трубку 8 подается горючее в рубашку охлаждения 4, которое возвращается к трубке 8 через систему циркуляции 19 при закрытых клапанах 22 и открытом запорнодренажном вентиле 23. При этом направление циркуляции с камеры пульсирующего горения до среза резонансной трубы обеспечивается обратным клапаном 24. Продукты сгорания из резонансной трубы 3 выбрасываются периодически с частотой 50-70 Гц с большой скоростью и высокой температурой в пределах 900-1100oC и, проходя через эжектор 13, обеспечивают подсос окружающего воздуха через входной диффузор 12. Эффективность установки эжектора на выходной струе газов пульсирующего воздушно-реактивного двигателя подтверждается открытием N 314 (Челомей В.Н. Избранные труды. М. Машиностроение, 1989), которое свидетельствует о том, что тяга при этом увеличивается на 120-140% кроме того имеются экспериментальные данные, что установка эжектора с углом раскрытия камеры смешения эжектора

Формула изобретения
1. Комбинированный прямоточный воздушно-реактивный двигатель, содержащий входной диффузор с установленной в нем камерой пульсирующего горения, эжектор, имеющий камеру смешения и соединенный с камерой дожигания, сопло, систему подачи горячего, отличающийся тем, что двигатель снабжен аэродинамическим клапаном и отражателем газа, установленным перед входом в камеру пульсирующего горения, последняя снабжена рубашкой охлаждения с системой циркуляции горючего, подключенной на входе к системе подачи горючего, а на выходе к эжектору. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что камера смешения эжектора выполнена конической формы с углом раскрытия 8o. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что отражатель газов содержит сопло и профилированные каналы для поворота потока.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ работы реактивного двигателя // 2087735
Реактивный двигатель // 2070651
Воздушно-реактивный двигатель // 1828512
Прямоточный воздушно-реактивный двигатель // 1697486
Устройство для стабилизации горения // 438797
Патент 164490 // 164490
Реактивный струйный двигатель // 16490
Турбореактивный двигатель // 2101535
Изобретение относится к прямоточным воздушно-реактивным двигателям и представляет собой способ разгона сверхзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (СПВРД), предназначенного преимущественно для воздушно-космических самолетов (ВКС), т.е
Изобретение относится к прямоточному воздушно-реактивному двигателю для летательного аппарата со сверхзвуковой и/или гиперзвуковой скоростью полета, специально предназначенному для функционирования в достаточно широком диапазоне скоростей
Изобретение относится к прямоточному воздушно-реактивному двигателю для летательного аппарата со сверхзвуковой и/или гиперзвуковой скоростью полета, специально предназначенного для функционирования в достаточно широком диапазоне скоростей
Изобретение относится к использованию плазмы для получения реактивной тяги
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к реактивным двигателям
Изобретение относится к авиации, а именно к воздушно-реактивным двигателям для установки на концах лопастей и может широко применяться для привода воздушных винтов различных летательных аппаратов, судов на воздушной подушке и т.д.
Изобретение относится к двигательным установкам для гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов, содержащих гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели и технические средства на принципах магнитогазодинамики
Прямоточно-эжекторный ракетоноситель // 2150598
Изобретение относится к ракетной технике для ведения боевых действий путем залпового огня, а также может использоваться, в частности, для разрушения градовых туч