Пульсирующий реактивный двигатель

Пульсирующий реактивный двигатель содержит корпус, камеру сгорания с соплом, системы подачи компонентов в камеру сгорания и воспламенения топливной смеси. Камера сгорания имеет кольцевое поперечное сечение. Сопло выполнено в виде бифилярной спирали, образованной спиральными лентами и боковыми кольцами. Выход каждой спирали сориентирован в направлении, противоположном направлению вращения корпуса. Изобретение направлено на повышение эффективности выхлопа продуктов сгорания и всасывания топливной смеси в камеру сгорания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к производству пульсирующих турбовоздушных реактивных двигателей /ПуТВРД/.

Известен пульсирующий двигатель детонационного горения, содержащий корпус с входным диффузором и соплом, системы управления, подачи компонентов в камеру сгорания и их воспламенения /патент РФ №2142058, МПК F02K 7/20, 1999/.

Недостатком двигателя является небольшая площадь приложения реактивной тяги и неудовлетворительное его охлаждение.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является пульсирующий реактивный двигатель, содержащий корпус с дискообразной камерой сгорания и соплом в виде кольцевой щели между верхним и нижним дисками, системы подачи и воспламенения компонентов в камере сгорания /патент РФ №126374, МПК F02K 7/02, 2013/.

Коэффициент полезного действия двигателя невысок.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение коэффициента полезного действия двигателя.

Технический результат, достижение которого обеспечивается предлагаемым техническим решением, заключается в повышении эффективности выхлопа продуктов сгорания и повышения эффективности всасывания топливной смеси в камеру сгорания.

Для достижения указанного технического результата в известном устройстве, содержащем корпус, камеру сгорания с соплом, системы подачи компонентов в камеру сгорания и воспламенения топливной смеси, согласно изобретению, камера сгорания имеет кольцевое поперечное сечение, а сопло выполнено в виде бифилярной спирали, образованной спиральными лентами и боковыми кольцами, при этом выход каждой спирали сориентирован в направлении, противоположном направлению вращения корпуса.

Для усиления технического результата профиль каждой спирали увеличивается по направлению к выходу.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема пульсирующего реактивного двигателя, а на фиг. 2 - расположение спиральных лент на боковом кольце.

Предлагаемый пульсирующий реактивный двигатель содержит корпус 1 и камеру сгорания 2, имеющую кольцевое поперечное сечение. Внутренняя оболочка камеры сгорания 2 - цилиндрическая часть корпуса 1 с отверстиями 3 для подачи топливной смеси в камеру сгорания 2, а наружная оболочка камеры сгорания 2 - спиральные ленты 4 и 5. Из камеры сгорания 2 продукты сгорания выходят наружу через сопло, которое выполнено в виде бифилярной спирали 6, образованной спиральными лентами 4 и 5 и боковыми кольцами 7 и 8. Выход каждой спирали 6а и 6б сориентирован в направлении, противоположном направлению вращения корпуса 1. Имеется система 9 подачи компонентов /жидкое или газообразное топливо и воздух/ в камеру сгорания 2, в частности, через камеру их смешения 10 и система 11 воспламенения топливной смеси. Корпус 1 жестко связан с валом 12.

Для повышения эффективности выхлопа продуктов сгорания и эффективности всасывания топливной смеси в камеру сгорания 2 профиль каждой спирали 6а и 6б увеличивается по направлению к выходу.

Пульсирующий реактивный двигатель работает следующим образом. Топливо и воздух подаются системой 9 в камеру смешения 10, затем через отверстия 3 в цилиндрической части корпуса 1 топливная смесь поступает в камеру сгорания 2, где воспламеняется системой 11. Из камеры 2 продукты сгорания выходят наружу через спирали 6а и 6б /сопло/. Выхлоп продуктов сгорания создает реактивную тягу и приводит во вращение корпус 1 с камерой сгорания 2 и бифилярной спиралью 6. Центробежная сила способствует удалению продуктов сгорания и созданию вакуума в камере сгорания 2 между импульсами, а также улучшает всасывание в нее топливной смеси из камеры смешения 10. Циклы повторяются. Система входит в резонанс при поддержании реактивно-пульсирующего горения. С вала 12 можно снимать мощность.

Изготовлен опытный образец пульсирующего реактивного двигателя, который успешно проходит испытания.

Двигатель также можно использовать как генератор тепла.

Таким образом, предложенное техническое решение повышает КПД двигателя по сравнению с наиболее близким аналогом за счет повышения эффективности выхлопа продуктов сгорания и повышения эффективности всасывания топливной смеси в камеру сгорания.

1. Пульсирующий реактивный двигатель, содержащий корпус, камеру сгорания с соплом и системы подачи компонентов в камеру сгорания и воспламенения топливной смеси, отличающийся тем, что камера сгорания имеет кольцевое поперечное сечение, а сопло выполнено в виде бифилярной спирали, образованной спиральными лентами и боковыми кольцами, при этом выход каждой спирали сориентирован в направлении, противоположном направлению вращения корпуса.

2. Пульсирующий реактивный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что профиль каждой спирали увеличивается по направлению к выходу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетных двигателей. Сопло ракетного двигателя на роликовой опоре содержит неподвижную часть, поворотную часть, резиновое уплотнительное кольцо, герметизирующее объем камеры сгорания по сферическому поясу на поворотной части, определяющему центр вращения последней.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу изготовления сопла камеры жидкостного ракетного двигателя. Сопло камеры жидкостного ракетного двигателя, включающее внутреннюю и наружную оболочки, соединенные между собой ребрами, образующими каналы охлаждения, подколлекторное кольцо с отверстиями, которые соединяются с каналами охлаждения, и коллектор, согласно изобретению сопло камеры представляет собой единую цельную конструкцию, изготовленную методом послойного порошкового лазерного спекания гранул.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя с раздвижным соплом. Сопло ракетного двигателя с механизмом раздвижки, обеспечивающим перевод сопла из сложенного положения в рабочее, содержит раструб и складной насадок, образованный лепестками с элементами кинематической связи лепестков с раструбом.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетного двигателя с раздвижным соплом. Сопло ракетного двигателя с механизмом раздвижки, обеспечивающим перевод сопла из сложенного положения в рабочее, содержит раструб и складной насадок, образованный лепестками с элементами кинематической связи лепестков с раструбом.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании ракетных двигателей. Сопло ракетного двигателя содержит неподвижную часть и герметично скрепленную с ней при помощи двух эластичных шарниров поворотную часть, один эластичный шарнир - герметизирующий, другой - опорный.

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при разработке и изготовлении ракетных двигателей с соплами большой степени расширения для верхних ступеней ракет и космических аппаратов.

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при разработке и изготовлении ракетных двигателей с соплами большой степени расширения для верхних ступеней ракет и космических аппаратов.

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано при создании конструкций ракетных двигателей различного назначения. Фланец поворотного сопла содержит конический корпус с утопленной в двигатель частью с опорной поверхностью на эластичный шарнир в условиях применения с одной стороны и присоединительным шпангоутом для каркаса поворотного сопла с другой, а также силовой опорный пояс между ними, имеющий присоединительные отверстия для присоединения к фланцу двигателя, конструктивно отделяющий утопленную часть конического корпуса.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к ракетным двигателям активно-реактивных снарядов, запускаемых из ствола артиллерийского орудия, и заключается в способе повышения дальности полета активно-реактивного снаряда.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к ракетным двигателям активно-реактивных снарядов, запускаемых из ствола артиллерийского орудия, и заключается в способе повышения дальности полета активно-реактивного снаряда.

Камера сгорания с повышением давления содержит детонационную камеру, камеру предварительного горения, вихревой генератор для закрутки окислителя на пути подачи окислителя, расширительно-отклоняющее сопло, между камерой предварительного горения и детонационной камерой, обеспечивающее диффузионный путь жидкости между ними и воспламеняющее устройство в контакте с низкоскоростной вихревой зоной камеры предварительного горения.

Изобретение относится к области гиперзвуковых летательных аппаратов, а именно к высокоскоростным прямоточным воздушно-реактивным двигателям. Сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель с пульсирующим режимом запуска содержит сверхзвуковой воздухозаборник, изолятор, сверхзвуковую камеру сгорания, состоящую из участка постоянного сечения и расположенных за ним нескольких участков переменного сечения, сверхзвуковое сопло, несколько поясов подачи топлива.

Импульсный детонационный ракетный двигатель содержит детонационную камеру сгорания, вход которой через торцевую стенку служит для порционного ввода детонационного топлива и герметично соединен через баллистическое устройство с магнитокумулятивным генератором импульсов, источник начального возбуждения.

Цель изобретения - повышение эффективности ВРД стабильным поступлением воздушной массы при любых режимах работы при попутном увеличении силы тяги. Цель достигается путем поперечного выдавливания необходимой воздушной массы для камеры сгорания из ускоряющегося столба воздуха реактивной струей из канала, образованного лопаточным ротором в цилиндрическом корпусе с последующей заменой ускоренной воздушной массы на вновь сформированный воздушный массив с последующей заменой уже отсеченной части реактивной струи на столб воздуха, осуществляемого в тупиковом положении канала поперечным заполнением освобождаемого пространства воздухом из окружающего пространства через винтовое окно корпуса в период его движении для захода в реактивную струю с другой стороны.

Способ создания реактивной тяги бесклапанного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя может быть применен в двигателях летательных аппаратов. Способ включает циклический выброс продуктов сгорания и всасывание атмосферного воздуха во впускном канале с осуществлением одновременной генерации двух кольцевых вихрей разнонаправленной закрутки, которую осуществляют в передней части камеры сгорания на цикле расширения потока продуктов сгорания, идущего в направлении входного канала.

Прямоточный турбореактивный детонационный двигатель состоит из входной части, средней части и выходной части. Во входную часть входят вентилятор и компрессор.

Изобретение относится к области двигателестроения. Пульсирующий газотурбинный двигатель содержит корпус, ротор, снабженный реактивными двигателями с компрессором на валу, и газовую турбину, посаженную коаксиально на вал ротора.

Способ организации рабочего процесса в непрерывно-детонационной камере сгорания турбореактивного двигателя включает двухступенчатое преобразование химической энергии топлива в полезную механическую работу и в кинетическую энергию реактивной струи.

Газотурбинный двигатель с пульсирующей работой содержит симметрично расположенные камеры сгорания с окнами входа и выхода над ними, прилегающие к торцу диска ротора.

Детонационный двигатель содержит первый и второй впуски, первое и второе сопла и сепаратор. Первый впуск имеет первый конец, соединенный по текучей среде с первой емкостью, и второй конец, соединенный по текучей среде с детонационным двигателем.

Пульсирующий реактивный двигатель содержит корпус, камеру сгорания с соплом, системы подачи компонентов в камеру сгорания и воспламенения топливной смеси. Камера сгорания имеет кольцевое поперечное сечение. Сопло выполнено в виде бифилярной спирали, образованной спиральными лентами и боковыми кольцами. Выход каждой спирали сориентирован в направлении, противоположном направлению вращения корпуса. Изобретение направлено на повышение эффективности выхлопа продуктов сгорания и всасывания топливной смеси в камеру сгорания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх