×
20.06.2015
216.013.5625

Результат интеллектуальной деятельности: КАМЕРА СГОРАНИЯ ЖРД С ЭЛЕКТРОПЛАЗМЕННЫМ ЗАЖИГАНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002553583
Дата охранного документа
20.06.2015
Аннотация: Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая корпус камеры с магистралью подвода горючего на охлаждение, смесительную головку с магистралью подвода горючего, газовод с магистралью подвода окислительного генераторного газа, газораспределительную решетку, запальное устройство, закрепленное на наружной поверхности газовода, в соответствии с изобретением в центре газовода, газораспределительной решетки и центральной втулки корпуса имеется гильза, которая одним концом жестко закреплена с корпусом газовода, а другим по наружной поверхности устанавливается по конусу в центральную втулку корпуса смесительной головки и на конце внутренней поверхности гильзы имеются центрирующие ребра, по которым свободным концом устанавливается запальное устройство. Изобретение обеспечивает повышение надежности и многоразовый запуск камеры сгорания. 2 ил.
Основные результаты: Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая корпус камеры с магистралью подвода горючего на охлаждение, смесительную головку с магистралью подвода горючего, газовод с магистралью подвода окислительного генераторного газа, газораспределительную решетку, запальное устройство, закрепленное на наружной поверхности газовода, отличается тем, что в центре газовода, газораспределительной решетки и центральной втулки корпуса имеется гильза, которая одним концом жестко закреплена с корпусом газовода, а другим по наружной поверхности устанавливается по конусу в центральную втулку корпуса смесительной головки и на конце внутренней поверхности гильзы имеются центрирующие ребра, по которым свободным концом устанавливается запальное устройство.

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) многократного включения.

Известны двигатели ЖРД РД0120 и SSME, работающие на компонентах топлива жидкий кислород + жидкий водород по замкнутой схеме с восстановительным генераторным газом. Поджиг компонентов топлива осуществляется от ЗУ, расположенного на наружной поверхности газовода камеры сгорания с расположением выходного конца в центре смесительной головки.

За прототип принимается конструкция ЖРД двигателя РД0120. Описание данной конструкции ЖРД со смесительной головкой и расположенного в ней запального устройства изложены в книге «Маршевый двигатель ракеты-носителя «Энергия» - кислородно-водородный ЖРД (опыт создания). 2004 г. УДК 629.7036.54-63. Стр. 129 и 175».

Недостатком данной конструкции является наличие непосредственного соприкосновения генераторного газа со стенкой ЗУ. При работе двигателя по окислительной схеме такой непосредственный контакт высокотемпературного окислительного генераторного газа с горячими стенками ЗУ при многоразовом поджиге может привести к возгоранию стенки ЗУ. Кроме того, возможно возгорание на выходе из смесительной головки, где соединяются высокотемпературный газ от ЗУ (температура ~1500-1700 К) с окислительным генераторным газом (температура ~600-700 К), который поступает в зазор между центральной втулкой корпуса смесительной головки и наружной поверхностью ЗУ.

Этот недостаток устраняется настоящим изобретением, которое решает техническую задачу повышения надежности и обеспечения многоразовости работы камеры сгорания ЖРД и устраняет указанные недостатки прототипов.

Поставленная задача решается тем, что в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающей на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащей корпус камеры с магистралью подвода горючего на охлаждение, смесительную головку с магистралью подвода горючего, газовод с магистралью подвода окислительного генераторного газа, газораспределительную решетку, запальное устройство, закрепленное на наружной поверхности газовода, согласно изобретению в центре газовода, газораспределительной решетки и центральной втулки корпуса имеется гильза, которая одним концом жестко закреплена с корпусом газовода, а другим по наружной поверхности устанавливается по конусу в центральную втулку корпуса смесительной головки и на конце внутренней поверхности гильзы имеются центрирующие ребра, по которым свободным концом устанавливается запальное устройство.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемами, показанными на фиг. 1 и 2.

Камера сгорания (фиг. 1) включает в себя запальное устройство 1, смесительную головку 2, состоящую из подколлекторного кольца корпуса 3, днища корпуса 4, центральной втулки корпуса 5, огневого днища 6, смесительных элементов 7, магистрали подвода горючего 8, газовод 9 с магистралью подвода окислительного генераторного газа 10, газораспределительную решетку 11, гильзу 12, корпус камеры 13 с магистралью подвода горючего на охлаждение 14.

На фиг. 2 показан фрагмент расположения гильзы 12 с центрирующими ребрами 15 в центральной втулке корпуса 5 смесительной головки 2 по конусу 16.

Камера сгорания работает следующим образом.

По соответствующим командам из магистрали 14 горючее поступает в тракт охлаждения корпуса камеры 13, из магистрали 10 окислительный генераторный газ поступает в газовод 9 и по нему в смесительные элементы 7 смесительной головки 2, осуществляется запуск ЗУ 1, который обеспечивает подачу высокотемпературного факела (~1500-1700 К) в камеру сгорания, из магистрали 8 горючее поступает в смесительную головку 2, из смесительных элементов 7 компоненты топлива (горючее и окислительный генераторный газ) поступают в камеру сгорания, где осуществляется их поджиг высокотемпературным факелом от ЗУ 1.

Длительность работы ЗУ 1 в соответствии с циклограммой работы камеры сгорания составляет 2-3 с. Этого времени вполне хватает для организации поджига компонентов топлива и надежной работы гильзы 12, обеспечивающей разделение двух высокотемпературных потоков: окислительного генераторного газа и факела продуктов сгорания от ЗУ 1.

Предложенное техническое решение повышает надежность и обеспечивает многоразовость работы камеры сгорания ЖРД.

Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержащая корпус камеры с магистралью подвода горючего на охлаждение, смесительную головку с магистралью подвода горючего, газовод с магистралью подвода окислительного генераторного газа, газораспределительную решетку, запальное устройство, закрепленное на наружной поверхности газовода, отличается тем, что в центре газовода, газораспределительной решетки и центральной втулки корпуса имеется гильза, которая одним концом жестко закреплена с корпусом газовода, а другим по наружной поверхности устанавливается по конусу в центральную втулку корпуса смесительной головки и на конце внутренней поверхности гильзы имеются центрирующие ребра, по которым свободным концом устанавливается запальное устройство.
КАМЕРА СГОРАНИЯ ЖРД С ЭЛЕКТРОПЛАЗМЕННЫМ ЗАЖИГАНИЕМ
КАМЕРА СГОРАНИЯ ЖРД С ЭЛЕКТРОПЛАЗМЕННЫМ ЗАЖИГАНИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 113 items.
10.11.2013
№216.012.7efe

Теплообменный аппарат

Изобретение относится к энергетике. Теплообменный аппарат содержит теплообменник с корпусом и цилиндрической оболочкой, образующими каналы, входной и выходной коллекторы, дополнительный теплообменник, расположенный последовательно с первым, содержащий входной и выходной коллекторы. Кроме того,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498183
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.85aa

Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки и устройство для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к энергетике. Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки основан на продувке полостей и магистралей нейтральным газом, поэтапной подаче компонентов топлива и воды в энергоустановку, согласно первому варианту изобретения запуск осуществляют при сниженном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499896
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.03.2014
№216.012.aca3

Устройство для химического зажигания компонентов топлива в жрд

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям и может быть использовано для установки на входе в смесительную головку агрегата ЖРД для химического зажигания компонентов топлива. Устройство для химического зажигания компонентов топлива в ЖРД содержит тубус, выполненный цилиндрическим, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509910
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b18b

Способ изготовления тонкостенных оболочек сложной формы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам осуществления процесса ротационного выдавливания, и может быть использовано для формообразования из листовых заготовок цельных тонкостенных оболочек осесимметричной формы, имеющих постоянную толщину по образующей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511166
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b408

Способ подогрева криогенной жидкости

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сред, находящихся в жидком состоянии. Предложен способ подогрева криогенной жидкости, заключающийся в пропускании жидкости через теплообменные элементы с подведением к ним тепла. Корпус испарителя криогенной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511805
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8e3

Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к двигателестроению и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций содержит наружную и огневую оболочки с каналами охлаждения между ними, образованными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513059
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be56

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Целью предлагаемого изобретения является повышение энергетических возможностей ЖРД, выполненных по схеме с дожиганием генераторного газа. Поставленная цель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514466
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bf9d

Испаритель криогенной жидкости

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для испарения сред, находящихся в жидком состоянии. Испаритель криогенной жидкости содержит корпус, в котором расположены теплообменные элементы и нагреватель. Корпус выполнен в виде двух двухслойных оболочек, образующих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514802
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.05.2014
№216.012.c2a3

Сопло камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники. Сопло камеры жидкостного ракетного двигателя содержит наружную и огневую оболочки с каналами охлаждения между ними, образованными двутавровыми проставками, на которых размещены турбулизаторы потока. Полки двутавровых проставок выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515576
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.05.2014
№216.012.c6e7

Тракт регенеративного охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники. Тракт регенеративного охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя содержит наружную и огневую оболочки с каналами охлаждения между ними, образованными двутавровыми проставками, на которых размещены турбулизаторы потока. Полки двутавровых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516678
Дата охранного документа: 20.05.2014
Showing 11-20 of 109 items.
10.11.2013
№216.012.7efe

Теплообменный аппарат

Изобретение относится к энергетике. Теплообменный аппарат содержит теплообменник с корпусом и цилиндрической оболочкой, образующими каналы, входной и выходной коллекторы, дополнительный теплообменник, расположенный последовательно с первым, содержащий входной и выходной коллекторы. Кроме того,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498183
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.11.2013
№216.012.85aa

Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки и устройство для его осуществления (варианты)

Изобретение относится к энергетике. Способ запуска водородной паротурбинной энергоустановки основан на продувке полостей и магистралей нейтральным газом, поэтапной подаче компонентов топлива и воды в энергоустановку, согласно первому варианту изобретения запуск осуществляют при сниженном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499896
Дата охранного документа: 27.11.2013
20.03.2014
№216.012.aca3

Устройство для химического зажигания компонентов топлива в жрд

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям и может быть использовано для установки на входе в смесительную головку агрегата ЖРД для химического зажигания компонентов топлива. Устройство для химического зажигания компонентов топлива в ЖРД содержит тубус, выполненный цилиндрическим, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509910
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b18b

Способ изготовления тонкостенных оболочек сложной формы

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам осуществления процесса ротационного выдавливания, и может быть использовано для формообразования из листовых заготовок цельных тонкостенных оболочек осесимметричной формы, имеющих постоянную толщину по образующей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511166
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.be56

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Целью предлагаемого изобретения является повышение энергетических возможностей ЖРД, выполненных по схеме с дожиганием генераторного газа. Поставленная цель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514466
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.06.2014
№216.012.cbdb

Способ повышения среднетраекторного удельного импульса тяги жидкостного ракетного двигателя и жидкостный ракетный двигатель для реализации указанного способа

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к ракетным двигателям с регулированием степени расширения сопла в полете. При работе двигателя в режиме первой ступени степень расширения продуктов сгорания компонентов топлива ограничивают диаметром подвижной внутренней цилиндрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517958
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cf13

Предохранительный клапан однократного действия

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в военной технике. Предохранительный клапан однократного действия содержит корпус с установленным в нем отрывным элементом. Отрывной элемент выполнен в виде штока с шейкой в средней части на нем и риской. Риска является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518782
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cff0

Способ изготовления сопла камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке и изготовлении сопел камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ изготовления сопла камеры сгорания ЖРД, включающий изготовление наружной и внутренней оболочек, сборку оболочек, пайку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519003
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.d209

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах и агрегатах различного назначения для соединения участков трубопроводов, испытывающих взаимные угловые перемещения в процессе эксплуатации. Компенсатор содержит гибкие элементы в виде гладкостенных трубок. Трубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519540
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d624

Устройство крепления теплозащиты к раме двигателя (варианты)

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано для креплений разделительных устройств блоков ступеней ракет-носителей, устанавливаемых на теплозащитах двигателей. Устройство крепления теплозащиты к раме двигателя содержит шпангоут с хомутом и четырьмя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520598
Дата охранного документа: 27.06.2014
+ добавить свой РИД