×
13.01.2017
217.015.885a

Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области электроракетных двигателей (ЭРД). В ЭРД, содержащем разрядную камеру с соплом-анодом, трубопровод подачи рабочего тела, катод, обмотку электромагнитов, согласно изобретению на всей внутренней поверхности разрядной камеры в качестве зашиты от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы установлены фотоэлектрические и термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие электродвижущую силу (ЭДС), причем термоэлектрические преобразователи расположены между корпусом разрядной камеры и фотоэлектрическими преобразователями. Помимо того согласно изобретению внутренняя часть разрядной камеры выполнена из прозрачного диэлектрического материала, снаружи которого расположена зеркальная поверхность с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры, а поверх зеркальной поверхности установлены термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие ЭДС. Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение защиты стенок разрядной камеры и обмотки электромагнитов от воздействия тепловых потоков ионизирующего излучения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электроракетных двигателей (ЭРД).

Особенностью функционирования ЭРД является то, что плазма, получаемая в процессе его работы, высокими тепловыми потоками ионизирующего излучения воздействует на внутренние элементы конструкции, тем самым сокращает срок эксплуатации ЭРД. С учетом специфики работы ЭРД в условиях сверхвысокого вакуума и особенностей конструкции создание надежной защиты внутренних элементов ЭРД от воздействия плазмы является проблематичным.

Известен ЭРД, состоящий из анода, нейтральной вставки, изоляторов, управляющего соленоида, монтажного фланца, многополостного катода, испарителя лития, нагревателя емкости активирующего вещества, пористых вкладышей (см. патент РФ №2351800, МПК F03H 1/00 по заявке №2007129605/06 от 02.08.2007).

Недостатком известного ЭРД является недостаточная система защиты его элементов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы.

Известен ЭРД, состоящий из герметичной керамической трубки, помещенной в неоднородное магнитное поле, разрядной камеры, анода, катода прямого накала, системы вспомогательных элементов (см. патент СССР А.С. №166974, МПК H01J по заявке №818030/26-25 от 04.11.1963).

Недостатком известного ЭРД является недостаточная система защиты его элементов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы.

Известен ЭРД, состоящий из разрядной камеры, кольцевого анода, трубопровода анодного, токоподводов, магнитной системы, клапана, изоляторов, катода, корпуса двигателя, термоэмиссионного элемента катода, экранов, спирального нагревателя (см. патент РФ №2309293, МПК F03H 5/00 по заявке №2005106778/06 от 09.03.2006 - прототип).

Недостатком известного ЭРД является недостаточная система защиты его элементов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является:

- повышение защиты стенок разрядной камеры и обмотки электромагнитов от воздействия тепловых потоков ионизирующего излучения;

- увеличение ресурса работы ЭРД;

- повышение эффективности работы ЭРД.

Данная техническая задача решается тем, что в известном ЭРД, содержащем разрядную камеру с соплом-анодом, трубопровод подачи рабочего тела, катод, обмотку электромагнитов, согласно изобретению на всей внутренней поверхности разрядной камеры в качестве зашиты от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы установлены фотоэлектрические и термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие электродвижущую силу (ЭДС), причем термоэлектрические преобразователи расположены между корпусом разрядной камеры и фотоэлектрическими преобразователями.

Помимо того согласно изобретению внутренняя часть разрядной камеры выполнена из прозрачного диэлектрического материала, снаружи которого расположена зеркальная поверхность с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры, а поверх зеркальной поверхности установлены термоэлектрические преобразователи, вырабатывающие ЭДС.

Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря ей появляется возможность повысить защиту стенок разрядной камеры и обмотки электромагнитов от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы и, следовательно, увеличить ресурс работы ЭРД, а также использовать электрическую энергию от фотоэлектрических и термоэлектрических преобразователей для питания вспомогательного оборудования и/или зарядки источников питания ЭРД, что повышает эффективность его работы.

Схема ЭРД показана на фиг. 1, 2.

Фиг. 1 - ЭРД с фото- и термоэлектрическими преобразователями, фиг. 2 - ЭРД с кварцевым стеклом и термоэлектрическими преобразователями где;

1 - разрядная камера;

2 - трубопровод подачи рабочего тела;

3 - катод;

4 -источник питания;

5 - обмотка электромагнитов;

6 - сопло-анод;

7 - фотоэлектрические преобразователи;

8 - термоэлектрические преобразователи;

9 - контроллер;

10 - аккумулятор;

11 - нагрузочное устройство;

12 - вставка;

13 - зеркальная поверхность.

ЭРД с фото- и термоэлектрическими преобразователями состоит из разрядной камеры 1, трубопровода подачи рабочего тела 2, катода 3, источников питания 4, обмотки электромагнитов 5, сопла-анода 6, фотоэлектрических преобразователей 7, термоэлектрических преобразователей 8, контроллера 9, аккумулятора 10, нагрузочного устройства 11.

ЭРД с диэлектрической прозрачной вставкой, представленный на фиг. 2, отличается тем, что внутренняя поверхность разрядной камеры 1 выполнена из прозрачного диэлектрического материала (вставка 12), снаружи которого расположена зеркальная поверхность 13 с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры, а поверх зеркальной поверхности установлены термоэлектрические преобразователи 8, фотоэлектрические преобразователи 7 в данном случае не устанавливаются.

ЭРД с фото- и термоэлектрическими преобразователями, представленном на фиг 1, работает следующим образом. В разрядную камеру 1 по трубопроводу 2 поступает рабочее тело, при прохождении рабочим телом катода 3, на который от источника питания 4 подается высокоамперный ток, происходит ионизация рабочего тела и образуется плазма. На разрядную камеру 1 навита обмотка электромагнитов 5, которая при пропускании через нее электрического тока от источников питания 4 внутри камеры создает сильное аксиальное (направленное вдоль оси) магнитное поле. Под воздействием этого магнитного поля (моделируемой конфигурации) плазма отжимается от стенок разрядной камеры 1, ускоряется и истекает через сопло-анод 6, создавая тем самым реактивную тягу. Для защиты корпуса разрядной камеры 1 и обмотки электромагнитов 5 от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы в разрядной камере 1 установлены фотоэлектрические преобразователи 7 и термоэлектрические преобразователи 8, которые, в свою очередь, вырабатывают ЭДС. Электрический ток от фотоэлектрических преобразователей 7 и термоэлектрических преобразователей 8 через контроллер 9 поступает на аккумулятор 10, от которого запитывается нагрузочное устройство 11. В качестве нагрузочного устройства 11 может выступать, например, как вспомогательное оборудование, так и источники питания 4 ЭРД.

Помимо того в ЭРД с диэлектрической прозрачной вставкой, представленный на фиг 2, с целью защиты корпуса разрядной камеры 1 и обмотки электромагнитов 5 от воздействия ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы используется вставка 12, выполненная из диэлектрического прозрачного материала, снаружи которого расположена зеркальная поверхность 13 с отражающим эффектом внутрь разрядной камеры для отражения тепловых потоков ионизирующего излучения. С целью отвода тепла с зеркальной поверхности на ней установлены термоэлектрические преобразователи 8, вырабатывающие ЭДС.

Таким образом, благодаря использованию изобретения, за счет преобразования ионизирующего излучения высокотемпературной плазмы в электрическую энергию, происходит защита стенки разрядной камеры и обмотки электромагнитов от перегрева, увеличивается срок эксплуатации ЭРД, а также при использовании этой энергии в качестве дополнительного источника питания ЭРД повышается эффективность его работы.


ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 85 items.
25.08.2017
№217.015.c3d0

Шаровой клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к шаровым клапанам для пуска и отсечки рабочего тела, и предназначено для использования в машиностроении, например, в ракетной технике. Шаровой клапан состоит из корпуса 1, входного переходника 2, шарового затвора 3, вала 4, уплотнения 5, опоры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617219
Дата охранного документа: 24.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5a6

Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из кирпича, зон, характеризующихся квазистационарными условиями теплопередачи при натурных экспериментальных исследованиях в зимний период

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплофизических свойств по результатам испытаний в натурных условиях. Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618501
Дата охранного документа: 03.05.2017
26.08.2017
№217.015.d46e

Упруго-демпферная опора ротора

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным роторам турбомашин, и может быть использовано в области ракетостроения в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей. Упруго-демпферная опора ротора (1) содержит корпус (2) опоры, по крайней мере, один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622161
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d5bf

Парогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя и горючего, камеру смешения с отверстиями, при этом камера сгорания с каналами тракта охлаждения выполнена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623017
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7ea

Система управления расходом компонента топлива жрд

Изобретение относится к автоматическим системам управления расходом топлива (СУРТ) в устройствах топливопитания жидкостных ракетных двигательных установок (ЖРДУ) ракет-носителей (РН). В предложенной системе управления расходом компонента топлива ЖРД, включающей установленный в магистрали подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622677
Дата охранного документа: 19.06.2017
26.08.2017
№217.015.e56f

Жидкостный ракетный двигатель для первой ступени ракетоносителя

Изобретение относится к ракетным двигателям, в которых используется центральное тело с расположенными вокруг него индивидуальными камерами сгорания. Жидкостной ракетный двигатель (ЖРД) состоит из рамы, центрального тела с профилированной поверхностью, расположенной коаксиально продольной оси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626617
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e572

Двухкамерный жидкостный ракетный двигатель с управляемым вектором тяги

Изобретение относится к ракетной технике. В двухкамерном жидкостном ракетном двигателе с управляемым вектором тяги, содержащем две камеры с возможностью качания каждой в своей плоскости стабилизации в цапфах и траверсах относительно оси качания, проходящей через плоскость минимального сечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626618
Дата охранного документа: 31.07.2017
29.12.2017
№217.015.fcba

Камера сгорания безгенераторного жрд

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям, работающим по безгенераторной схеме. Камера сгорания ЖРД, работающего по безгенераторной схеме, содержащая магистрали подвода горючего и окислителя, блок камеры со сверхзвуковым соплом, при этом камера сгорания выполнена кольцевой формы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638420
Дата охранного документа: 13.12.2017
29.12.2017
№217.015.fd40

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям многократного включения. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержит запальное устройство, корпус камеры с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638418
Дата охранного документа: 13.12.2017
19.01.2018
№218.016.0295

Способ контроля качества продукции и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области контроля изготовления промышленной продукции. Технический результат заключается в повышении качества контроля технологических операций. В способе, основанном на применении системы технического зрения для видеорегистрации выполнения операций технологического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630177
Дата охранного документа: 05.09.2017
Showing 31-40 of 71 items.
25.08.2017
№217.015.c3d0

Шаровой клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к шаровым клапанам для пуска и отсечки рабочего тела, и предназначено для использования в машиностроении, например, в ракетной технике. Шаровой клапан состоит из корпуса 1, входного переходника 2, шарового затвора 3, вала 4, уплотнения 5, опоры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617219
Дата охранного документа: 24.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5a6

Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из кирпича, зон, характеризующихся квазистационарными условиями теплопередачи при натурных экспериментальных исследованиях в зимний период

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплофизических свойств по результатам испытаний в натурных условиях. Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618501
Дата охранного документа: 03.05.2017
26.08.2017
№217.015.d46e

Упруго-демпферная опора ротора

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным роторам турбомашин, и может быть использовано в области ракетостроения в турбонасосных агрегатах жидкостных ракетных двигателей. Упруго-демпферная опора ротора (1) содержит корпус (2) опоры, по крайней мере, один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622161
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d5bf

Парогенератор

Изобретение относится к энергетическим установкам, производящим пар. Парогенератор содержит запальное устройство с электросвечой, смесительную головку с магистралями подвода окислителя и горючего, камеру смешения с отверстиями, при этом камера сгорания с каналами тракта охлаждения выполнена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623017
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.d7ea

Система управления расходом компонента топлива жрд

Изобретение относится к автоматическим системам управления расходом топлива (СУРТ) в устройствах топливопитания жидкостных ракетных двигательных установок (ЖРДУ) ракет-носителей (РН). В предложенной системе управления расходом компонента топлива ЖРД, включающей установленный в магистрали подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622677
Дата охранного документа: 19.06.2017
26.08.2017
№217.015.e56f

Жидкостный ракетный двигатель для первой ступени ракетоносителя

Изобретение относится к ракетным двигателям, в которых используется центральное тело с расположенными вокруг него индивидуальными камерами сгорания. Жидкостной ракетный двигатель (ЖРД) состоит из рамы, центрального тела с профилированной поверхностью, расположенной коаксиально продольной оси...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626617
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e572

Двухкамерный жидкостный ракетный двигатель с управляемым вектором тяги

Изобретение относится к ракетной технике. В двухкамерном жидкостном ракетном двигателе с управляемым вектором тяги, содержащем две камеры с возможностью качания каждой в своей плоскости стабилизации в цапфах и траверсах относительно оси качания, проходящей через плоскость минимального сечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626618
Дата охранного документа: 31.07.2017
29.12.2017
№217.015.fcba

Камера сгорания безгенераторного жрд

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям, работающим по безгенераторной схеме. Камера сгорания ЖРД, работающего по безгенераторной схеме, содержащая магистрали подвода горючего и окислителя, блок камеры со сверхзвуковым соплом, при этом камера сгорания выполнена кольцевой формы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638420
Дата охранного документа: 13.12.2017
29.12.2017
№217.015.fd40

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям многократного включения. Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, работающая на компонентах топлива жидкий кислород и жидкий водород или жидкий кислород и сжиженный природный газ, содержит запальное устройство, корпус камеры с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638418
Дата охранного документа: 13.12.2017
19.01.2018
№218.016.0295

Способ контроля качества продукции и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области контроля изготовления промышленной продукции. Технический результат заключается в повышении качества контроля технологических операций. В способе, основанном на применении системы технического зрения для видеорегистрации выполнения операций технологического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630177
Дата охранного документа: 05.09.2017
+ добавить свой РИД