×
20.03.2015
216.013.3399

Результат интеллектуальной деятельности: ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД, содержащий камеру, газогенератор, топливные насосы и двухступенчатую турбину, питаемую генераторным газом, выход из первой ступени которой соединен с форсуночной головкой камеры, согласно изобретению, выход из второй ступени турбины соединен с входом в корпус турбины бустерного насоса одного из компонентов топлива, выход из которого соединен со входом в двигатель или с окружающей средой. Изобретение обеспечивает повышение энергетических характеристик за счет более полного использования энергетических возможностей газа, сбрасываемого после второй ступени турбины. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ракетному двигателестроению и может быть использовано при проектировании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Одной из основных задач, стоящих при создании ЖРД, является повышение энергетических характеристик.

Для двигателей, работающих по схеме с дожиганием газа после турбины, существенным ограничением является уровень давления перед турбиной, повышение которого сверх определенного уровня не дает положительного эффекта, поскольку прирост мощности турбины полностью гасится приростом потребной мощности насосов. В связи с этим все реально созданные ЖРД работают с уровнем давления в камере сгорания, не превышающем 30 МПа.

В качестве прототипа рассматривается кислородно-водородный двигатель РД0120 (см. С.П. Усманский. Ракеты-носители, космодромы. М.: изд. «Рестарт+», 2001 г., с.52).

Указанный прототип выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа и имеет в своем составе: камеру сгорания, насосы горючего и окислителя, двухступенчатую турбину, газогенератор, работающий с избытком водорода, агрегаты управления и арматуру обвязки.

Недостатком прототипа является то, что мощность турбины ограничена уровнем температуры газа перед ней и отношением давлений на турбине, от которого также существенно зависит мощность последней. Целью предлагаемого изобретения является повышение энергетических возможностей ЖРД, выполненных по схеме с дожиганием генераторного газа. Поставленная цель достигается тем, что в ЖРД, содержащем камеру, газогенератор, топливные насосы и двухступенчатую турбину, питаемую генераторным газом, выход из первой ступени которой соединен с форсуночной головкой камеры, согласно изобретению, выход из второй ступени турбины соединен со входом в корпус турбины бустерного насоса одного из компонентов топлива, выход из которой соединен со входом в двигатель или с окружающей средой.

Предполагаемое изобретение иллюстрируется схемами, приведенными на фиг.1, 2, 3, где показаны следующие агрегаты:

1 - камера сгорания;

2 - газогенератор;

3 - насос окислителя;

4 - бустерный насос горючего;

5 - насос горючего;

6 - первая ступень турбины;

7 - вторая ступень турбины;

8 - турбина бустерного насосного агрегата горючего;

9 - эжектор;

10 - смеситель;

11 - сопло.

Для упрощения схемы на фиг.1, 2, 3 не показаны агрегаты регулирования и управления, агрегаты системы поджига компонентов топлива в газогенераторе и камере двигателя, а также бустерный насосный агрегат окислителя.

Согласно схеме, представленной на фиг.1, двигатель состоит из камеры 1, питаемой газом из газогенератора 2, который, в свою очередь, питается частью расхода окислителя из насоса 3, другая часть окислителя по трубопроводу направляется в камеру 1. Горючее, пройдя бустерный насос 4, поступает в основной насос 5. Из насоса 5 в газогенератор 2 поступает все горючее, прошедшее предварительно через охлаждающий тракт камеры. Выход из газогенератора связан со входом в первую ступень турбины 6, выход из которой связан как со входом в камеру 1, так и со входом во вторую ступень турбины 7, выход из которой связан со входом в корпус турбины 8 бустерного насосного агрегата горючего. Выход из корпуса турбины 8 связан со входом в бустерный насос горючего 4. При этом конструкция узла подвода горячего газа во входную магистраль двигателя может быть выполнена как в виде эжектора 9 (фиг.1), так и в виде смесителя 10 (фиг.2). Также возможен вариант сброса газа в окружающую среду через сопло 11 (фиг.3).

Двигатель работает следующим образом. Горючее поступает в бустерный насос 4, далее в основной насос 5 и после него в охлажающий тракт камеры 1. Окислитель поступает в насос 3 и далее в газогенератор 2 и в камеру 1. Горючее, пройдя охлаждающий тракт, поступает в газогенератор 2, где они совместно с окислителем воспламеняются. Газогенератор вырабатывает газ (в приведенной схеме с избытком горючего). Газ поступает в первую ступень турбины, после которой поступает в камеру и частично во вторую ступень турбины. Турбины начинают вращать насосы 3 и 5, давление за которыми повышается, двигатель выходит на расчетный режим. Для более эффективного использования энергетики газа, отобранного после второй ступени турбины, газ после нее сбрасывается на вход в турбину 8 бустерного насосного агрегата горючего, после которой газ поступает на вход в бустерный насос горючего 4. При этом в зависимости от параметров газа он может использоваться для эжектирования топлива, подаваемого на вход в двигатель (фиг.1), либо просто подмешиваться в топливо (фиг.2). В зависимости от требований, предъявляемых к двигателю, газ может сбрасываться через сопло 11 в окружающую среду (фиг.3).

Необходимо подчеркнуть, что при сбросе газа во входную магистраль двигателя параметры газа и параметры топлива, подаваемого на вход в двигатель, должны обеспечивать необходимые антикавитационные характеристики.


ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 82.
10.08.2015
№216.013.6c0e

Узел качания камеры жрд

Изобретение относится к области ракетостроения, в частности к узлам качания камер ЖРД, может быть использовано в космической технике и авиации. Узел качания камеры, расположенный между камерой и газоводом, включающий герметизирующее устройство, сферический неподвижный корпус, подвижный стакан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559220
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6c12

Жидкостный ракетный двигатель (жрд)

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит камеру, газогенератор, насосы, трубопроводы подачи топлива, пусковые клапаны, трубопроводы подачи управляющего газа, электропневмоклапан, при этом в трубопроводы подачи управляющего газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559224
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75ff

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

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 запальное устройство, корпус камеры с магистралями подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561796
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7604

Способ испытания эрд и стенд для его реализации

Изобретение относится к области электроракетных двигателей и стендов для их испытаний. В способе испытания электроракетных двигателей в вакуумной камере, основанном на том, что истекающее рабочее тело затормаживают на защитной мишени, согласно изобретению, энергию истекающего рабочего тела в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561801
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7613

Сильфонный компенсатор

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано для соединения фланцев входных магистралей жидкостных ракетных двигателей с фланцами трубопроводов или баков ракет носителей. В предлагаемом сильфонном компенсаторе, содержащем магистральные сильфоны, патрубок с приваренной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561816
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.11.2015
№216.013.90fc

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит четыре камеры, турбонасосный агрегат (ТНА), газогенератор, бустерные турбонасосные агрегаты окислителя (БТНАО) и горючего (БТНАГ), газоводы, магистрали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568732
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.01.2016
№216.013.9f7f

Уплотнение вала турбонасосного агрегата (варианты)

Предлагаемое изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным высоконапорным центробежным насосам, и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). В предлагаемом изобретении в уплотнении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572468
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a33b

Блок клапанов

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к нормально открытым клапанам, и может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике. Блок клапанов состоит минимум из двух клапанов, содержащих корпуса с патрубками входа и выхода, затворы, поршни, установленные в проточки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573429
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a402

Устройство для крепления агрегатов жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД). Устройство для крепления агрегатов ЖРД содержит тягу, изготовленную из трубы, со сферическими опорами для крепления к раме или корпусам агрегатов, основные опоры с осевыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573628
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.02.2016
№216.014.ce0b

Трехкомпонентный жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения. Трехкомпонентный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), содержащий камеру, газогенератор, агрегаты управления и регулирования, по крайней мере, один турбонасосный агрегат с, как минимум, двумя насосами для двух горючих, причем газовый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575238
Дата охранного документа: 20.02.2016
Показаны записи 51-60 из 74.
10.08.2015
№216.013.6c0e

Узел качания камеры жрд

Изобретение относится к области ракетостроения, в частности к узлам качания камер ЖРД, может быть использовано в космической технике и авиации. Узел качания камеры, расположенный между камерой и газоводом, включающий герметизирующее устройство, сферический неподвижный корпус, подвижный стакан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559220
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.08.2015
№216.013.6c12

Жидкостный ракетный двигатель (жрд)

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит камеру, газогенератор, насосы, трубопроводы подачи топлива, пусковые клапаны, трубопроводы подачи управляющего газа, электропневмоклапан, при этом в трубопроводы подачи управляющего газа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559224
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75ff

Камера сгорания жрд с электроплазменным зажиганием

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 запальное устройство, корпус камеры с магистралями подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561796
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7604

Способ испытания эрд и стенд для его реализации

Изобретение относится к области электроракетных двигателей и стендов для их испытаний. В способе испытания электроракетных двигателей в вакуумной камере, основанном на том, что истекающее рабочее тело затормаживают на защитной мишени, согласно изобретению, энергию истекающего рабочего тела в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561801
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.09.2015
№216.013.7613

Сильфонный компенсатор

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано для соединения фланцев входных магистралей жидкостных ракетных двигателей с фланцами трубопроводов или баков ракет носителей. В предлагаемом сильфонном компенсаторе, содержащем магистральные сильфоны, патрубок с приваренной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561816
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.11.2015
№216.013.90fc

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит четыре камеры, турбонасосный агрегат (ТНА), газогенератор, бустерные турбонасосные агрегаты окислителя (БТНАО) и горючего (БТНАГ), газоводы, магистрали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568732
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.01.2016
№216.013.9f7f

Уплотнение вала турбонасосного агрегата (варианты)

Предлагаемое изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным высоконапорным центробежным насосам, и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). В предлагаемом изобретении в уплотнении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572468
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a33b

Блок клапанов

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к нормально открытым клапанам, и может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике. Блок клапанов состоит минимум из двух клапанов, содержащих корпуса с патрубками входа и выхода, затворы, поршни, установленные в проточки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573429
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a402

Устройство для крепления агрегатов жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД). Устройство для крепления агрегатов ЖРД содержит тягу, изготовленную из трубы, со сферическими опорами для крепления к раме или корпусам агрегатов, основные опоры с осевыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573628
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.02.2016
№216.014.ce0b

Трехкомпонентный жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения. Трехкомпонентный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), содержащий камеру, газогенератор, агрегаты управления и регулирования, по крайней мере, один турбонасосный агрегат с, как минимум, двумя насосами для двух горючих, причем газовый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575238
Дата охранного документа: 20.02.2016
+ добавить свой РИД