×
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 61-70 of 85 items.
29.03.2019
№219.016.ee51

Упругая самоуплотняющаяся металлическая прокладка

Изобретение относится к области уплотнительной техники для герметизации неподвижных фланцевых разъемных соединений прямоугольной или другой произвольной формы в широком диапазоне температур и давлений при многократных нагружениях и длительных сроках эксплуатации. Упругая самоуплотняющаяся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682797
Дата охранного документа: 21.03.2019
27.04.2019
№219.017.3d66

Жидкостный ракетный двигатель с дефлектором внутри сопла

Изобретение относится к управлению вектором тяги ракетных двигателей. Жидкостный ракетный двигатель, содержащий магистраль горючего, камеру с охлаждаемой сверхзвуковой частью сопла, неохлаждаемый насадок из углерод-углеродного композиционного материала, соединенные между собой с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686367
Дата охранного документа: 25.04.2019
04.06.2019
№219.017.7317

Сильфон высокого давления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в пневмо-гидросистемах других отраслей промышленности. В сильфоне, содержащем гофрированную трубу, концевую арматуру и цилиндрические пружины, с расположенными в них составными стержнями круглого сечения, причем последние...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690316
Дата охранного документа: 31.05.2019
04.06.2019
№219.017.733c

Компенсатор угловых перемещений трубопроводов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в пневмо-гидросистемах. Задачей изобретения является обеспечение угловой компенсации перемещений в двух плоскостях нескольких трубопроводов. Компенсатор содержит сильфон, концевые фланцы, шарнирный узел. Шарнирный узел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690313
Дата охранного документа: 31.05.2019
20.06.2019
№219.017.8d01

Способ воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД), и может быть использовано при разработке и создании ЖРД на несамовоспламеняющихся компонентах топлива. В способе воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691704
Дата охранного документа: 17.06.2019
20.06.2019
№219.017.8db0

Способ испытания изделий на герметичность

Изобретение относится к области испытания устройств на герметичность и может быть использовано для испытания герметичности клапанов камер сгорания жидкостных ракетных двигателей. Сущность: в критические сечения сообщающихся между собой камер сгорания устанавливают герметичные заглушки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691992
Дата охранного документа: 19.06.2019
02.10.2019
№219.017.ce5f

Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Смесительная головка камеры ЖРД, содержащая наружное днище, корпус, огневое днище, двухкомпонентные форсунки, закрепленные в корпусе и огневом днище, кольцевую периферийную часть, магистрали подачи жидкого и газообразного компонента,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700482
Дата охранного документа: 17.09.2019
02.10.2019
№219.017.cfa9

Щелевая смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Щелевая смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащая наружное днище, корпус с установленными в нем кольцами с трактом охлаждения и отверстиями для подачи жидкого компонента, зазоры между которыми образуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700801
Дата охранного документа: 23.09.2019
18.10.2019
№219.017.d7bf

Многокамерный жидкостный ракетный двигатель с дожиганием с управляемым вектором тяги

Изобретение относится к многокамерным жидкостным ракетным двигателям с дожиганием и управляемым вектором тяги. Многокамерный жидкостный ракетный двигатель с дожиганием и управляемым вектором тяги содержит раму, газогенератор, турбонасосный агрегат с насосами, входные магистрали окислителя и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703076
Дата охранного документа: 16.10.2019
24.10.2019
№219.017.d987

Многокамерный жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике. Многокамерный жидкостный ракетный двигатель, содержащий общий для всех камер турбонасосный агрегат, газогенератор, агрегаты автоматики и регулирования, раму, и установленную в нижней части двигательного отсека донную защиту из тонкостенного листового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703860
Дата охранного документа: 22.10.2019
Showing 61-70 of 71 items.
29.05.2019
№219.017.65a7

Энергоустановка (варианты)

Изобретение относится к области энергетики - к парогазовым энергоустановкам. Энергетическая установка содержит паровую машину, кинематически связанную с электрогенератором, паровая машина выполнена в виде высокотемпературного парогазогенератора, например кислородо-водородного, на выходе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393358
Дата охранного документа: 27.06.2010
04.07.2019
№219.017.a544

Станок для растачивания длинномерных изделий

Станок содержит станину, шпиндельную бабку, несущую планшайбу для установки изделия, суппорт с резцедержателем, направляющую, заведенную внутрь изделия до упора в центре планшайбы и выполненную с размещенной внутри оправкой для возможности перемещения вдоль нее каретки с режущим инструментом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002397048
Дата охранного документа: 20.08.2010
03.08.2019
№219.017.bc2b

Способ температурной коррекции мембранного счетчика газа с вращательным клапаном газораспределения и устройство для его реализации

Изобретение относится к способу температурной коррекции измерения объема газа в объемных мембранных счетчиках с вращательным клапаном газораспределения. Способ температурной коррекции показаний объемного мембранного счетчика газа с вращательным клапаном газораспределения включает изменение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696362
Дата охранного документа: 01.08.2019
10.10.2019
№219.017.d40f

Углеродная теплораспределяющая плита для изготовления потолочных и настенных систем нагрева и кондиционирования

Изобретение относится к области получения низкоплотных прочных материалов на основе терморасширенного графита (ТРГ), которые могут использоваться в качестве распределителей тепла, в т.ч. в системах потолочного и стенового отопления и кондиционирования. Углеродная теплораспределяющая плита для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702431
Дата охранного документа: 08.10.2019
15.11.2019
№219.017.e2e3

Графитовая фольга, листовой материал на ее основе, уплотнение и способ получения

Изобретение относится к области технологии углеграфитовых материалов. Для получения графитовой фольги с улучшенными характеристиками герметичности сначала получают интеркалированный графит, который затем нагревают в режиме термоудара с получением полупродукта, содержащего терморасширенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002706103
Дата охранного документа: 13.11.2019
27.01.2020
№220.017.fa54

Устройство для забора остеоаутотрансплантата из крыла подвздошной кости

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для оперативного лечения больных с полостными формами хроническим остеомиелита длинных костей, а также для замещения остаточных полостей после онкологических операций на костях. Устройство для забора остеоаутотрансплантата из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712086
Дата охранного документа: 24.01.2020
20.04.2023
№223.018.4ee1

Расходомер газа

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть использовано для измерения расхода газа в нефтегазодобывающей и в других отраслях промышленности. Расходомер газа содержит вставку с сужающим устройством, выполненную в виде плоского фланца с наружным диаметром, равным или больше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002793071
Дата охранного документа: 28.03.2023
19.05.2023
№223.018.64e7

Бустерный турбонасосный агрегат жрд (варианты)

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), преимущественно кислородно-метановых и кислородно-водородных. Бустерный турбонасосный агрегат ЖРД, содержащий насос, турбину, подшипник турбины, подшипник насоса, разделительную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002730566
Дата охранного документа: 24.08.2020
16.06.2023
№223.018.7a4e

Лопаточный насос

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в том числе в насосах авиационных и жидкостных ракетных двигателей. Лопаточный насос содержит корпус (1), подвод (2), рабочее колесо (4) с покрывным диском (7), бесконтактное уплотнение (8), расположенное на покрывном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002731552
Дата охранного документа: 04.09.2020
16.06.2023
№223.018.7b96

Криогенный жидкостный ракетный двигатель комбинированной схемы (варианты)

Изобретение относится к области ракетостроения и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) и энергоустановках различного назначения. Криогенный жидкостный ракетный двигатель комбинированной схемы содержит камеру с головкой и трактом охлаждения, турбонасосный агрегат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002755848
Дата охранного документа: 22.09.2021
+ добавить свой РИД