Устройство для управления вектором тяги методом вдува рабочего тела в сверхзвуковую часть сопла

Авторы патента:

F02K9/82 - посредством впрыска вторичной жидкой или газообразной среды в газообразные продукты истечения ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к устройствам управления вектором тяги по направлению. Оно предназначается для компенсации уменьшения боковой силы при вдуве рабочего тела в сверхзвуковую часть сопла в области за отверстием вдува. Это достигается созданием разряда электрического тока в области пониженного давления, что обеспечивает дополнительный подвод энергии к рабочему телу и повышение давления. Новым в устройстве для управления вектором тяги методом вдува рабочего тела в сверхзвуковую часть сопла является наличие пары электродов, расположенных в зоне повышенного давления за местом вдува рабочего тела и обеспечивающих подвод дополнительной энергии к рабочему телу в момент электрического разряда. 2 ил.

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к устройствам управления вектором тяги по направлению.

Известны органы управления вектором тяги РДТТ за счет вдува газа, жидкости в сверхзвуковую часть сопла [1] При получении боковой силы за счет повышения давления на внутренней поверхности сопла от введения рабочего тела некоторая часть его (15-30%) работает неэффективно. За местом вдува после появления скачка уплотнения имеется зона пониженного давления, уменьшающая боковую силу и требующая для своей компенсации увеличения расхода рабочего тела. Наиболее близким по своему техническому решению является вдув газа в закритическую часть сопла, забираемого из камеры сгорания [2] Боковая сила, необходимая для управления ракеты, возникает в результате взаимодействия вдуваемого горячего газа с основным потоком газа, истекающего из сопла. В месте вдува возникает скачок уплотнения. Эпюра давлений на стенки сопла показывает повышение давления за скачком и понижение за местом вдува. Боковая сила является суммирующей величиной избыточного давления по площади сопла.

Недостаток этого метода является уменьшение величины боковой силы за счет понижения давления за местом вдува.

Для устранения этого недостатка в предлагаемом изобретении за местом вдува, в области пониженного давления, предполагается подводить разряд электрического тока, позволяющий за счет подвода теплоты рабочему телу компенсировать уменьшение боковой силы.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит сопло 1, отверстие 2 вдува, вводимое рабочее тело 3, за местом вдува установлена пара электродов 4, имеющих систему управления, создающую пробойное напряжение.

Предложенное устройство характеризуется следующим. В сверхзвуковой части сопла расположены электроды за отверстием вдува вниз по потоку в области пониженного давления. Наличие электродов и использование избыточных мощностей электропитания ракеты не увеличивают массу ступени ракеты, в то же время позволяют резко уменьшить расход рабочего давления для управления вектором тяги.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРОМ ТЯГИ МЕТОДОМ ВДУВА РАБОЧЕГО ТЕЛА В СВЕРХЗВУКОВУЮ ЧАСТЬ СОПЛА, содержащее ракетное сопло, выполненное в сверхзвуковой части его отверстие вдува рабочего тела, отличающееся тем, что в нем на сопле за отверстие вдува установлены электроды с системой подвода напряжения пробоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Похожие патенты:

Способ работы жрд (варианты) // 2117813

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к жидкостным ракетным двигателям

Способ стимулирования отрыва газового потока в перерасширенной части сопла жидкостных ракетных двигателей // 2147072

Изобретение относится к ЖРД, запускаемым в плотных слоях атмосферы

Двигательная установка // 2190115

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к двигательным установкам (ДУ) на твердых или пастообразных топливах с газодинамическими органами управления

Способ формирования реактивной силы // 2225526

Изобретение относится к области реактивной техники и может быть использовано, в частности, для повышения эффективности работы реактивных двигателей (РД) и систем управления летательных аппаратов (ЛА)

Реактивная двигательная установка // 2265132

Способ управления вектором тяги реактивного двигателя и сверхзвуковое сопло // 2412368

Изобретение относится к авиационно-ракетной технике, в частности к устройствам для управления вектором тяги (УВТ) двигателя летательного аппарата (ЛА)

Способ формирования тяги двигателя с центральным телом и двигатель для его реализации // 2568854

Изобретение относится к области ракетных двигателей, в частности к ракетным двигателям с центральным телом с вихревым процессом горения, и может быть использовано в ракетно-космической технике. Способ формирования тяги двигателя с центральным телом, включающий подачу горючего и окислителя в камеру сгорания с созданием за центральным телом вихревой зоны, при этом в вихревую зону под давлением тангенциально подают мелкодисперсную фракцию воды или воды с добавлением органического вещества, создавая осевую закрутку смеси газов горения и, как следствие, вихревой поток холодной неравновесной пульсирующей плазмы, создавая дополнительную тягу двигателя. Предложен также двигатель с центральным телом для реализации способа, содержащий камеру сгорания и сопло, при этом на центральном теле выполнены винтовые канавки, введена емкость с водой или водой с добавлением органического вещества, сообщенная с помощью трубопровода с насосом, расположенным внутри центрального тела, который в свою очередь с помощью распределительных патрубков сообщен через коллектор с винтовыми канавками с помощью форсунок, открытые торцы которых расположены на внешней поверхности центрального тела, на торцевой плоскости которого установлены игольчатые термокатоды, обеспечивающие термоэмиссию. Изобретение обеспечивает увеличение тяги. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Система управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя // 2594844

Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано в системах управления вектором тяги в ракетных двигателях на жидком топливе с различными схемами организации рабочего процесса. Система управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя, состоящая из коллектора, трубопроводов и газодинамических органов управления, содержит восемь газодинамических органов управления, каждый из которых представляет собой клапан, через который подается газ в сопло. При этом клапаны располагаются парами равномерно на наружной поверхности сверхзвуковой части сопла в плоскости инжекции газа, перпендикулярной продольной оси сопла. Клапаны в двух парах симметричны плоскости тангажа, а в двух других парах - плоскости рыскания. При этом в каждой паре оси клапанов пересекаются под углом 40°÷60°, а точка их пересечения находится на расстоянии 1/3R…2/3R от центра окружности, образованной пересечением внутренней поверхности сопла с плоскостью инжекции газа, где R - радиус этой окружности. Изобретение обеспечивает управление вектором тяги ЖРД по тангажу, рысканию и крену, используя одну систему управления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.