×
20.05.2023
223.018.65c3

ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ СООСНО-СТРУЙНАЯ ФОРСУНКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002783308
Дата охранного документа
11.11.2022
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Двухкомпонентная соосно-струйная форсунка содержит полый наконечник, соединяющий полость одного компонента с зоной горения, втулку, охватывающую с кольцевым зазором наконечник и соединяющую полость другого компонента с зоной горения. В выходной части цилиндрический наконечник на длине 2,5-3,0 его внутреннего диаметра имеет плавно расширяющуюся поверхность, образующую в поперечном сечении окружности, соединенные продольными каналами с центральной частью на выходе, и утопленную относительно выходного торца втулки до 1,0 его диаметра. Изобретение позволяет обеспечить предельно высокую полноту сгорания компонентов топлива и предельно высокие энергетические характеристики ЖРД. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям.

В ЖРД широкое распространение получили двухкомпонентные соосно-струйные форсунки, позволяющие получить определенную полноту сгорания компонентов топлива при устойчивом горении.

Создание перспективных ЖРД требует получения предельно высоких энергетических характеристик.

В настоящее время известен целый ряд конструкторских решений по соосно-струйным форсункам, направленных на повышение полноты сгорания компонентов топлива.

В патенте RU 2291977С1 изложена конструкция соосно-струйной форсунки, в которой в выходной части наконечника выполнены радиально расположенные пазы с толщиной пучка, равной 2,3÷3 толщины луча. Это решение не позволяет получить предельно высокое значение по экономичности из-за ограниченной величины контакта компонентов топлива в реакционной зоне.

В патенте RU 2171427 С2 изложена конструкция соосно-струйной форсунки, в которой полый наконечник на расстоянии 1÷4 внутреннего диаметра от выходного сечения имеет сквозные каналы, площадь которых меньше площади проходного сечения наконечника. Данное конструкторское решение позволяет улучшить экономичность на режиме дросселирования, но увеличивает перепад давления по линии наконечника и главное не увеличивает зоны взаимодействия компонентов топлива и, как следствие, не реализует предельно допустимых параметров по экономичности.

Известна конструкция соосно-струйной форсунки, описанная в патенте RU 2161719 С2 от 23.02.1999 г. (принятая за прототип), в которой полый наконечник и втулка имеют эквидистантную крестообразную форму.

Недостатком данной конструкции является незначительная зона контакта компонентов топлива. Выполнение выходной части форсунки в виде крестообразной формы позволяет увеличить по сравнению с обычной соосно-струйной форсункой реакционную зону контакта компонентов топлива только в 1,4 раза, что не позволяет существенно увеличить реакционную зону контакта компонентов топлива и, как следствие, получить более совершенное смесеобразование и предельные экономические характеристики, т.е. более высокий удельный импульс тяги двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что двухкомпонентная соосно-струйная форсунка содержит полый наконечник, соединяющий полость одного компонента с зоной горения, втулку, охватывающую с кольцевым зазором наконечник и соединяющую полость другого компонента с зоной горения. Согласно изобретению, в выходной части цилиндрический наконечник на длине 2,5-3,0 его внутреннего диаметра имеет плавно расширяющуюся поверхность, образующую в поперечном сечении окружности, соединенные продольными каналами с центральной частью на выходе, и утопленную относительно выходного торца втулки до 1,0 его диаметра.

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

На фиг. 1 показан продольный разрез двухкомпонентной соосно-струйной форсунки, у которой полый наконечник 1, расположенный внутри охватывающей его втулки 2 с кольцевым зазором 8, имеет развитую поверхность 5 и соединяет полость одного компонента 3 с зоной горения, а полость другого компонента 4 соединена кольцевым зазором 8 с зоной горения.

На фиг. 2 показан вид с торца двухкомпонентной соосно-струйной форсунки, у которой показана развитая поверхность 5, состоящая из нескольких окружностей 6 диаметром d2, расположенных на диаметре dl, соединенных продольными каналами 7 с центральной частью 9 полого наконечника 1, а также торцевая часть втулки 2.

Двухкомпонентная соосно-струйная форсунка работает следующим образом.

Один компонент топлива из полости головки 3 поступает во внутреннюю полость наконечника 1. В выходной части 5 на расстоянии примерно (2,5÷3)d от торца наконечника 1 цилиндрическая его часть плавно расширяется с образованием на выходе нескольких окружностей 6 с диаметром d2, расположенных на окружности d1 и соединенных продольными каналами 7 с центральной его частью 9. Поступая из цилиндрической полости наконечника 1, компонент в выходной части наконечника приобретает развитую форму с реакционной зоной, увеличенной примерно в 2 раза (т.к. внутренняя цилиндрическая поверхность наконечника в 2 раза меньше его развитой поверхности на выходе).

Другой компонент из полости 4 по кольцевому зазору 8 поступает в выходную развитую часть форсунки и, обтекая плавно расширяющуюся выходную часть 5 наконечника 1, приобретает увеличенную в 2 раза контактную поверхность взаимодействия с другим компонентом.

Использование предложенного технического решения позволяет обеспечить предельно высокую полноту сгорания компонентов топлива и предельно высокие энергетические характеристики ЖРД.

Двухкомпонентная соосно-струйная форсунка, содержащая полый наконечник, соединяющий полость одного компонента с зоной горения, втулку, охватывающую с кольцевым зазором наконечник и соединяющую полость другого компонента с зоной горения, отличающаяся тем, что в выходной части цилиндрический наконечник на длине 2,5-3,0 его внутреннего диаметра имеет плавно расширяющуюся поверхность, образующую в поперечном сечении окружности, соединенные продольными каналами с центральной частью на выходе, и утопленную относительно выходного торца втулки до 1,0 его диаметра.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 68.
10.04.2016
№216.015.2ba4

Жидкостный ракетный двигатель с дефлектором на срезе сопла

Изобретение относится к управлению вектором тяги жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). ЖРД содержит камеру с охлаждаемой сверхзвуковой частью сопла, неохлаждаемый насадок из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ), рулевые агрегаты и раму, наружная поверхность неохлаждаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579294
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2e7f

Способ воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе и устройство лазерного воспламенения для реализации этого способа

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД) на несамовоспламеняющихся компонентах топлива, например для ЖРД с многократным включением в полете. В способе воспламенения компонентов топлива в жидкостном ракетном двигателе, основанном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580232
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3cfb

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным и выходным каналами и проточкой. В корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583479
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.3ffb

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и седло, большой затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584044
Дата охранного документа: 20.05.2016
20.08.2016
№216.015.4e2e

Жидкостный ракетный двигатель с выдвижным соплом

Изобретение относится к ракетной технике, а более конкретно к устройству жидкостного ракетного двигателя с выдвижным соплом. В жидкостном ракетном двигателе исполнительный механизм выполнен в виде двух соосных, с неподвижным соплом и между собой одной неподвижной и другой, выполненной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595006
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.6712

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и основное седло, затвор со штоком, привод. В выходной полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591375
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.885a

Электроракетный двигатель (варианты)

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602468
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.a6ff

Способ изготовления элементов и сборки ионно-оптической системы (варианты), ионно-оптическая система

Изобретение относится к области плазменной техники, а именно к ионным системам, и может быть использовано в области ракетно-космической техники, при разработке, изготовлении и сборке ионно-оптической системы (ИОС) ионных двигателей (ИД). Технический результат - упрощение обеспечения соосности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608188
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a97c

Многокамерный жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике, в которой создание жидкостных ракетных двигателей с донной тепловой защитой, предназначенной для уменьшения теплового и газодинамического воздействия продуктов сгорания работающих двигателей, является актуальной задачей. Многокамерный жидкостный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611707
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.ad10

Жидкостный ракетный двигатель с выдвижным соплом

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к устройству жидкостного ракетного двигателя с выдвижным многосекционным соплом. Жидкостный ракетный двигатель с выдвижным соплом, содержащий камеру с соплом из двух частей, одна из которых, смонтированная неподвижно с камерой сгорания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612691
Дата охранного документа: 13.03.2017
Показаны записи 1-10 из 63.
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.08.2013
№216.012.612c

Жидкостный ракетный двигатель с дожиганием генераторного газа

Изобретение относится к ракетной технике. В жидкостном ракетном двигателе, содержащем неподвижные опорную раму, газогенератор, работающий с избытком одного из компонентов, и турбонасосный агрегат с корпусом турбины и насосами, и с возможностью качания камеры сгорания с цапфами в районе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490508
Дата охранного документа: 20.08.2013
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
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
10.06.2014
№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
27.07.2014
№216.012.e545

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при изготовлении ракетных установок с четырехкамерным жидкостным ракетным двигателем. Жидкостный ракетный двигатель, включающий четыре камеры, закрепленные на раме, прикрепленный к раме турбонасосный агрегат, имеющий турбину,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524483
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.08.2014
№216.012.eefb

Способ установки геометрической оси камеры жрд и компенсирующее замыкающее устройство для его реализации

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в газогидравлических магистралях жидкостных ракетных двигателей. В способе установки геометрической оси камер жидкостного ракетного двигателя в номинальном положении, основанном на исключении влияния технологических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526998
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.11.2014
№216.013.0420

Способ форсирования по тяге жидкостного ракетного двигателя и жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения, ориентированного на космические транспортные системы. Способ форсирования тяги ЖРД, основанный на изменении энергетических параметров функционирования, согласно изобретению форсирование осуществляют путем подачи части газа из газового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532454
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.01.2015
№216.013.17b3

Установка для очистки воздуха

Изобретение относится к отделению дисперсных частиц от газового потока. Установка для очистки воздуха содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока, несколько последовательно расположенных конденсационных секций, каждая из которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537495
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.180e

Конденсационная камера

Изобретение относится к очистке воздуха. Конденсационная камера для установки очистки газового потока содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока и выходной канал для выхода очищенного газового потока, средство для вдувания пара,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537586
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД