×
10.07.2015
216.013.5d49

Результат интеллектуальной деятельности: ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит камеру со смесительной головкой, турбонасосный агрегат, газогенератор, агрегаты питания и регулирования. Камера включает внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней по вершинам ребер тракта охлаждения. Оболочки и ребра образуют каналы охлаждения, при этом между ребрами тракта охлаждения выполнены полые перемычки, соединяющие вершины ребер между собой, причем наружный профиль указанных перемычек соответствует профилю тракта охлаждения. Перемычки соединяют между собой группы ребер, причем между группами ребер, с каждой их стороны, выполнен канал, ширина которого равна ширине канала охлаждения в месте расположения перемычек, при этом соседние перемычки расположены со смещением относительно друг друга на величину, равную ширине канала охлаждения в месте их расположения, при этом ширина перемычек равна ширине канала охлаждения в месте расположения перемычек. Группы ребер содержат по три ребра. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы ЖРД за счет повышения устойчивости внутренней оболочки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Одним из основных направлений в совершенствовании ЖРД является увеличение давления в камере. В свою очередь увеличение давления ограничивается прочностью камеры ЖРД и, в первую очередь, прочностью тракта охлаждения.

В настоящее время в основном применяется регенеративное охлаждение огневой стенки камеры ЖРД, заключающееся в подаче охладителя по специальным пазам, выполненным между внутренней огневой и наружной силовой оболочками, скрепленными между собой по вершинам пазов тракта охлаждения при помощи пайки специальным припоем.

Прочность тракта охлаждения определяется прочностью паяных швов между внутренней и наружной оболочками из-за того, что прочность припоя ниже прочности материала оболочек. Для увеличения прочности паяного соединения необходимо увеличение площади соприкосновения контактируемых поверхностей. Увеличение толщины ребра нецелесообразно из-за того, что это ведет к уменьшению числа ребер и увеличению перепада давлений в тракте охлаждения камеры. Как правило, при увеличении давления внутри тракта охлаждения оболочка теряет устойчивость и вспучивается в цилиндрической части, т.к. в сужающейся части камеры происходит уменьшение внутреннего диаметра оболочки, что ведет к уменьшению внутренних напряжений.

Известна камера жидкостного ракетного двигателя, содержащая смесительную головку, внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней, например, при помощи пайки по вершинам ребер (М.В. Добровольский и др. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования. Москва, "Высшая школа", 1968 г., рис. 4.26.г, стр. 166-167).

В данной камере охладитель подается в тракт охлаждения, движется по пазам между ребрами и охлаждает огневую поверхность внутренней профилированной оболочки. За счет соединения оболочек между собой только по вершинам ребер при увеличении давления в тракте охлаждения не обеспечивается прочность и устойчивость внутренней оболочки, что ведет к потере работоспособности камеры.

Известна камера жидкостного ракетного двигателя, содержащая смесительную головку, внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней при помощи пайки по вершинам ребер тракта охлаждения, при этом между ребрами тракта охлаждения выполнены полые перемычки, соединяющие вершины ребер между собой, при этом наружный профиль указанных перемычек соответствует профилю тракта охлаждения (патент РФ №2391533, МПК Р02К 9/64 - прототип).

Указанная камера в составе двигателя работает следующим образом.

Охладитель подается в тракт охлаждения, движется по пазам между ребрами и охлаждает огневую поверхность внутренней профилированной оболочки. За счет соединения оболочек между собой не только по вершинам ребер, но и по дополнительным поверхностям полых перемычек, происходит увеличение устойчивости и прочности внутренней оболочки. Повышенная устойчивость и прочность внутренней оболочки позволяют увеличить давление в тракте охлаждения камеры и в самой камере, что в конечном итоге позволяет повысить эффективность рабочего процесса.

Недостатками данной камеры являются недостаточно высокая устойчивость внутренней оболочки, особенно в цилиндрической ее части, а также повышение сопротивления тракта за счет образования местных гидравлических сопротивлений в виде полых перемычек.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание ЖРД, конструкция камеры которого позволит повысить надежность его работы за счет повышения устойчивости внутренней оболочки.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном жидкостном ракетном двигателе, содержащем камеру со смесительной головкой, турбонасосный агрегат, газогенератор, агрегаты питания и регулирования, при этом камера включает как минимум внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную профилированную оболочку, установленную на внутреннюю и скрепленную с ней по вершинам ребер тракта охлаждения, причем упомянутые оболочки и ребра образуют каналы охлаждения, при этом между ребрами тракта охлаждения выполнены полые перемычки, соединяющие вершины ребер между собой, причем наружный профиль указанных перемычек соответствует профилю тракта охлаждения, согласно изобретению указанные перемычки соединяют между собой группы ребер с выполненными между упомянутыми группами ребер с каждой стороны каналами охлаждения в месте расположения перемычек, при этом соседние перемычки расположены со смещением относительно друг друга на величину, равную ширине канала охлаждения в месте их расположения, при этом ширина перемычек равна ширине канала охлаждения в месте расположения перемычек.

В варианте исполнения группы ребер содержат по три ребра.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан основной вид ЖРД, на фиг. 2 - поперечный разрез тракта, на фиг. 3 - часть тракта охлаждения с перемычками в аксонометрии.

Камера ЖРД содержит смесительную головку 1, внутреннюю профилированную оболочку 2, на внешней поверхности которой выполнены ребра 3 тракта охлаждения 4. Между ребрами 3 тракта охлаждения выполнены полые перемычки 5, соединяющие вершины трех ребер между собой. На внутреннюю профилированную оболочку 2 установлена наружная профилированная оболочка 6 при помощи пайки по вершинам ребер 3 и полым перемычкам 5. Между группами ребер 3 выполнены каналы 7. Вершины ребер 3 соединены между собой при помощи полых перемычек 5 таким образом, что образуются группы ребер, по три ребра в каждой. Внутренняя профилированная оболочка 2 скреплена с наружной оболочкой 6 при помощи пайки по вершинам ребер 3 и полым перемычкам 5.

В состав ЖРД входит газогенератор 8, турбонасосный агрегат 9 и агрегаты питания и регулирования 10, которые располагаются непосредственно на камере.

Предложенный ЖРД работает следующим образом.

Компоненты топлива подаются в газогенератор 8 и воспламеняются в нем. Продукты сгорания компонентов топлива далее поступают в турбонасосный агрегат 9 и приводят его во вращение. При помощи турбонасосного агрегата 9 компоненты топлива подаются в смесительную головку 1 и далее непосредственно в камеру, где смешиваются и сгорают. Продукты сгорания компонентов топлива истекают по внутренней стенке внутренней оболочки 2 в окружающее пространство, создавая при этом тягу двигателя. При работе двигателя, один из компонентов топлива - горючее - подается в тракт охлаждения 4, движется по пазам между ребрами 3 и охлаждает огневую поверхность внутренней профилированной оболочки 2. За счет соединения оболочек между собой не только по вершинам ребер 3, но и по дополнительным поверхностям полых перемычек 5, происходит увеличение устойчивости и прочности внутренней оболочки 2. Размещение полых перемычек 5 со смещением относительно друг друга позволяет уменьшить длину неподкрепленных участков тракта охлаждения и тем самым увеличить его устойчивость, а выполнение каналов, ширина которых равна ширине канала охлаждения в месте расположения перемычек, с каждой стороны группы ребер, позволит уменьшить гидравлическое сопротивление тракта. Повышенная устойчивость и прочность внутренней оболочки 2 позволяют увеличить давление в тракте охлаждения камеры и в самой камере, что в конечном итоге позволит повысить эффективность рабочего процесса.

Использование предложенного технического решения позволит создать камеру ЖРД, конструкция которой позволит повысить надежность его работы за счет повышения устойчивости внутренней оболочки.


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

Показаны записи 701-707 из 707.
01.04.2020
№220.018.1254

Теплообменный аппарат

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Корпус теплообменного аппарата выполнен состоящим из входной, центральной и выходной частей. Центральная часть выполнена в виде полого цилиндра с двумя днищами, а входная и выходная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718150
Дата охранного документа: 30.03.2020
20.04.2020
№220.018.1653

Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде обечаек, образующих кольцевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719260
Дата охранного документа: 17.04.2020
20.04.2020
№220.018.165a

Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде нескольких коаксиально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719262
Дата охранного документа: 17.04.2020
20.04.2020
№220.018.1663

Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник, содержащий корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде обечаек, расположенных друг по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719251
Дата охранного документа: 17.04.2020
20.04.2020
№220.018.166c

Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Теплообменник, содержащий корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде обечаек, образующих кольцевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002719248
Дата охранного документа: 17.04.2020
04.05.2020
№220.018.1ad4

Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Предложенный теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде обечаек,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720531
Дата охранного документа: 30.04.2020
15.05.2020
№220.018.1ce0

Теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике и может быть использовано при создании теплообменных аппаратов. Предложенный теплообменник содержит корпус с входными и выходными патрубками ввода и вывода горячего и холодного потоков, теплообменные элементы, выполненные в виде обечаек,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720817
Дата охранного документа: 13.05.2020
Показаны записи 791-800 из 878.
25.10.2018
№218.016.95f7

Артиллерийский снаряд

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к артиллерийскому снаряду. Технический результат – повышение дальности полета артиллерийского снаряда. Устройство содержит корпус с блоком основных стабилизаторов и кормовым отсеком. Внутри корпуса выполнена перегородка. Она разделяет полость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670462
Дата охранного документа: 23.10.2018
21.11.2018
№218.016.9f7e

Мыльница

Предложена мыльница, содержащая корпус из двух полых профилированных половинок в виде двух тонкостенных оболочек, взаимодействующих между собой периферийными частями с образованием полости для размещения мыла. Каждая половинка выполнена состоящей из трех элементов: периферийного, промежуточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672842
Дата охранного документа: 19.11.2018
23.11.2018
№218.016.a032

Теплообменный аппарат

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к теплообменным аппаратам с трубами с развитой поверхностью теплообмена, и может быть использовано в аппаратах воздушного охлаждения, теплообменниках, холодильниках, рекуператорах, печах, которые применяются в различных отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673119
Дата охранного документа: 22.11.2018
28.11.2018
№218.016.a178

Мыльница

Предложена мыльница, содержащая корпус из двух полых профилированных половинок в виде двух тонкостенных оболочек, взаимодействующих между собой периферийными частями с образованием полости для размещения мыла. Каждая половинка выполнена состоящей из трех элементов, периферийного, промежуточного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673429
Дата охранного документа: 26.11.2018
13.12.2018
№218.016.a667

Надкалиберная пучковая граната "вартава" к ручному гранатомету

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к надкалиберным пучковым гранатам, к ручному гранатомету. Технический результат – улучшение массово-габаритных характеристик и траектории полета, а также увеличение боевой эффективности. Надкалиберная пучковая граната содержит калиберную часть с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674656
Дата охранного документа: 12.12.2018
07.02.2019
№219.016.b740

Форсуночная головка камеры жрд

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Форсуночная головка камеры ЖРД содержит корпус головки и огневое днище с установленными в них струйно-центробежными форсунками, имеющими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679046
Дата охранного документа: 05.02.2019
07.02.2019
№219.016.b7a2

Струйно-центробежная форсунка

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании форсуночных головок камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Струйно-центробежная форсунка содержит корпус, состоящий из двух цилиндров разного диаметра, соединенных между собой с образованием кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679047
Дата охранного документа: 05.02.2019
16.02.2019
№219.016.bb89

Мультипликатор гидравлический двустороннего действия

Мультипликатор предназначен для передачи энергии рабочей жидкости с преобразованием ее давления. Мультипликатор содержит корпус, в котором установлены коаксиально расположенные гидроцилиндры низкого и высокого давления с поршнями и с каналами подвода гидравлической жидкости низкого давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679958
Дата охранного документа: 14.02.2019
04.04.2019
№219.016.fc75

Способ добычи газа

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке газового месторождения с использованием дистанционного, автоматического и ручного управления запорными органами скважин. Способ обеспечивает повышение надежности и безаварийной эксплуатации газового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367776
Дата охранного документа: 20.09.2009
04.04.2019
№219.016.fc76

Способ добычи газового конденсата

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке газоконденсатного месторождения с использованием дистанционного, автоматического и ручного управления запорными органами скважин. Обеспечивает повышение надежности и безаварийной эксплуатации месторождения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367781
Дата охранного документа: 20.09.2009
+ добавить свой РИД