Смесительная головка камеры сгорания жрд

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус с выполненными в нем втулками, зазоры между которыми образуют кольцевые каналы подвода газообразного компонента. В указанную смесительную головку введены смесительные элементы, закрепленные на выходных концах втулок. Втулки соединены между собой перепускными каналами. Каждая втулка состоит из наружного и внутреннего колец, соединенных между собой равномерно расположенными наклонными или прямыми ребрами, между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента. Большая часть жидкого компонента подается в центральные втулки через один кольцевой коллектор, а меньшая часть - в периферийную втулку через другой кольцевой коллектор, на входе в который установлена настроечная шайба. Изобретение обеспечивает повышение надежности охлаждения камеры сгорания и снижение стоимости и времени отработки ЖРД. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

В настоящее время одной из основных проблем при создании ЖРД является обеспечение надежного охлаждения камер сгорания. Одним из способов обеспечения надежного охлаждения является обеспечение оптимального соотношения компонентов топлива в пристеночном слое, формируемом периферийным рядом смесительных элементов головки.

Известна смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая корпус с днищем и установленные в нем втулки, зазоры между которыми образуют кольцевые каналы подвода жидкого и газообразного компонентов. В указанную смесительную головку введены смесительные элементы, закрепленные на выходных концах втулок. Втулки соединены между собой перепускными каналами. Каждый смесительный элемент состоит из двух концентрически соединенных между собой колец, на одной из внутренних поверхностей которых выполнены две винтовые нарезки с образованием коллектора между ними. Коллектор соединен наклонными отверстиями с каналами подвода газообразного компонента, (пат. RU №2170841, заявка №99124002/06 от 15.11.1999 г.).

В такой смесительной головке все горючее подается в общий коллектор, расположенный на силовом днище, и далее по перепускным каналам поступает к смесительным элементам, включая смесительные элементы периферийного ряда. Обеспечение заданного распределения горючего по смесительным элементам в такой головке из-за ее сложности требует большого объема экспериментальной отработки в процессе изготовления. При этом в случае появления необходимости при огневой отработке ЖРД улучшить охлаждение внутренней стенки камеры сгорания за счет изменения соотношения компонентов топлива в периферийном ряду смесительных элементов головки требуется изменение диаметров отверстий смесительной головки, что увеличивает время и стоимость отработки.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности охлаждения камеры сгорания и снижение стоимости и времени отработки ЖРД.

Указанная задача достигается тем, что смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус с выполненными в нем втулками, зазоры между которыми образуют кольцевые каналы подвода газообразного компонента. В указанную смесительную головку введены смесительные элементы, закрепленные на выходных концах втулок. Втулки соединены между собой перепускными каналами. Каждая втулка состоит из наружного и внутреннего колец, соединенных между собой равномерно расположенными наклонными или прямыми ребрами, между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента.

Большая часть жидкого компонента подается в центральные втулки через один кольцевой коллектор, а меньшая часть - в периферийную втулку через другой кольцевой коллектор, на входе в который установлена настроечная шайба.

Сущность предложенного изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид смесительной головки и схема подвода газообразного и жидкого компонентов, на фиг. 2 - втулки и газовый канал.

Смесительная головка включает в себя корпус (1) с выполненными в нем центральными втулками (2) и периферийной втулкой (11), образующими концентрически расположенные каналы жидкого (3) и газообразного (4) компонентов. Втулки, образующие каналы жидкого компонента, соединены между собой перепускными каналами (5). Каждая втулка состоит из внутреннего (6) и наружного колец (7), соединенных между собой равномерно расположенными наклонными или прямыми ребрами (8), между которыми находятся каналы (3) подвода жидкого компонента. На выходных концах наружного и внутреннего колец втулок имеются наклонные или прямые отверстия (9), соединенные с каналами подвода газообразного компонента.

Большая часть жидкого компонента подается в центральные втулки через один кольцевой коллектор (10), а меньшая часть - в периферийную втулку (11) через другой кольцевой коллектор (12), на входе в который установлена накладка (13) и настроечная шайба (14).

Предложенная смесительная головка работает следующим образом:

Газообразный компонент поступает в каналы газообразного компонента (4), расположенные между втулками (2).

Большая часть жидкого компонента поступает в кольцевой коллектор (10), затем в перепускные каналы (5), далее в каналы (3), образованные наружными и внутренними кольцами центральных втулок и затем направляется к выходным концам втулок в отверстия (9).

Меньшая часть жидкого компонента поступает в кольцевой коллектор (12), на входе в который установлена накладка (13) с настроечной шайбой (14), и далее - в периферийную втулку (11) с отверстиями.

Через отверстия (9) жидкий компонент поступает в газовые каналы, где сгорает с газообразным компонентом.

В случае появления необходимости при огневой отработке ЖРД улучшить охлаждение внутренней стенки камеры сгорания за счет изменения соотношения компонентов топлива в периферийном ряду смесительных элементов головки, в накладку (13) устанавливается другая настроечная шайба (14), обеспечивающая требуемый расход жидкого компонента. Это не требует изменения диаметров отверстий (9) и повторной отработки гидравлических характеристик смесительной головки.

Таким образом, совокупность новых признаков, отсутствующих в известных технических решениях позволяет повысить надежность охлаждения камеры сгорания и снизить стоимость и время отработки ЖРД.

1. Смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая корпус с выполненными в нем втулками, зазоры между которыми образуют кольцевые каналы подвода газообразного компонента, а каждая втулка состоит из наружного и внутреннего колец, соединенных между собой равномерно расположенными наклонными или прямыми ребрами, между которыми находятся каналы подвода жидкого компонента, при этом на выходных концах наружного и внутреннего колец втулок имеются наклонные или прямые отверстия, соединенные с каналами подвода газообразного компонента, отличающаяся тем, что в корпусе головки выполнено два кольцевых коллектора, при этом один кольцевой коллектор соединен перепускными каналами с центральными втулками, а второй - с периферийной втулкой.

2. Смесительная головка камеры сгорания ЖРД по п. 1, отличающаяся тем, что на входе в кольцевой коллектор, соединенный с периферийной втулкой, установлена настроечная шайба.



 

Похожие патенты:

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 кольцевые каналы подвода газообразного компонента, пусковую форсунку горючего, согласно изобретению кольца с каналами охлаждения смещены друг относительно друга в сторону камеры на расстояние от 0,4 части до ширины кольцевого газового канала, образуя общую величину смещения примерно 0,1÷0,3 величины диаметра цилиндрической части камеры.

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, согласно изобретению в корпусе выполнено три ряда отверстий, один ряд, выполненный в цилиндрической части корпуса, и второй ряд отверстий, выполненный в полостной стенке корпуса, соединяют полость, коллектора жидкого компонента с кольцевой периферийной частью, третий ряд отверстий, выполненный в плоской стенке корпуса, соединяет полость камеры жидкого компонента с жидкой полостью центральной части, а между отверстиями третьего ряда в плоской части корпуса выполнены дозирующие отверстия для подачи газообразного компонента в кольцевую периферийную часть и полости двухкомпонентных форсунок и периферийная кольцевая полость через полости коллекторов соединена с магистралями подвода жидкого и газообразного компонентов топлива.

Использование: для смесеобразования компонентов топлива. Сущность изобретения заключается в том, что смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя содержит корпус с полостями подвода компонентов, пояса подачи компонентов, соединенные с соответствующими полостями компонентов при помощи каналов, при этом пояса подачи компонентов выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных друг по отношению к другу с кольцевыми зазорами и образующих замкнутые кольцевые полости, открывающиеся в камеру сгорания, причем кольцевые полости компонентов топлива равномерно чередуются между собой, при этом на торцах обечаек со стороны входа установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости, причем в указанных днищах и полостях выполнены изолированные каналы разного диаметра, причем диаметр каналов монотонно уменьшается от периферии к центру головки, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости компонентов топлива соединены с соответствующими полостями подвода компонентов через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами.

Использование: для смесеобразования компонентов топлива. Сущность изобретения заключается в том, что смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя содержит корпус с полостями подвода компонентов, пояса подачи компонентов, соединенные с соответствующими полостями компонентов при помощи каналов, при этом пояса подачи компонентов выполнены в виде нескольких коаксиально установленных обечаек, расположенных по отношению друг к другу с кольцевыми зазорами, и образующими замкнутые кольцевые полости, открывающиеся в камеру сгорания, причем на охватываемых обечайках выполнены винтовые каналы, при этом кольцевые полости компонентов топлива равномерно чередуются между собой, а на торцах обечаек со стороны входа установлены торцевые профилированные днища, скрепленные между собой и с корпусом и образующие последовательно расположенные торцевые кольцевые полости, причем в указанных днищах и полостях выполнены изолированные каналы, соединяющие упомянутые торцевые полости через одну между собой, при этом указанные кольцевые полости компонентов топлива соединены с соответствующими полостями подвода компонентов через упомянутые торцевые полости, образованные профилированными днищами.

Изобретение относится к устройствам впрыска для ракетных двигателей. Устройство впрыска, камера сгорания и ракетный двигатель содержат основной корпус (21) устройства, разделенный на коллектор (33) горючего и коллектор (34) окислителя, и множество инжекторов (22, 23, 24), размещенных с заданными интервалами в основном корпусе (21) устройства для впрыска горючего и окислителя в жаровую трубу (12), каждый из инжекторов (22А, 22В, 22С, 22D) содержит канал (43а, 43b) LOx, содержащий проксимальный концевой участок, сообщающийся с коллектором (33) окислителя, и дистальный концевой участок, сообщающийся с жаровой трубой (12), ограничитель (45а, 45b), предусмотренный на проксимальном концевом участке канала (43а, 43b) LOx, и канал (47а, 47б) GH2, содержащий проксимальный концевой участок, сообщающийся с коллектором (34) горючего, и дистальный концевой участок, сообщающийся с жаровой трубой (12), при этом ограничители (45а, 45b, 45 с, 45d) имеют разные формы.

Изобретение относится к камерам сгорания ракетных двигателей. Камера сгорания и ракетный двигатель содержат устройство (11) впрыска, которое впрыскивает окисляющий агент и горючее из поверхности (23) впрыска, жаровую трубу (12), в которой образуется газообразный продукт сгорания путем сжигания окисляющего агента и горючего, впрыскиваемых из устройства (11) впрыска, резонатор (31), соединенный с возможностью сообщения с жаровой трубой (12) через канал (35) связи, и перфорированную пластину (41), выполненную в канале (35) связи.

Изобретение относится к энергетическим установкам летательных аппаратов, а именно к смесительным головкам камер жидкостных ракетных двигателей. Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя содержит корпус с полостями подвода компонентов и пояса подачи компонентов, соединенные с соответствующими полостями компонентов при помощи каналов.

Настоящее изобретение относится к устройству для определения неисправности и способу определения неисправности. Устройство для определения неисправности согласно одному аспекту настоящего изобретения представляет собой устройство для определения неисправности, которое выполнено с возможностью определения неисправности устройства подачи текучей среды под давлением, используемого в насосе, причем устройство для определения неисправности содержит блок считывания реакции на механическое напряжение, выполненный с возможностью считывания реакции на механическое напряжение, указывающей на временное изменение механического напряжения, приложенного к устройству подачи текучей среды под давлением, блок вычисления степени накопленных усталостных повреждений, выполненный с возможностью вычисления степени накопленных усталостных повреждений устройства подачи текучей среды под давлением на основании реакции на механическое напряжение, блок вычисления скорости уменьшения срока службы, выполненный с возможностью вычисления скорости уменьшения срока службы, которая представляет собой скорость изменения степени накопленных усталостных повреждений во времени, и блок определения, выполненный с возможностью определения неисправности устройства подачи текучей среды под давлением на основании степени накопленных усталостных повреждений и скорости уменьшения срока службы, причем устройство подачи текучей среды под давлением выполнено с возможностью его использования только в течение заданного времени использования при эксплуатации насоса.

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения и может быть использовано при создании безгазогенераторных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), работающих на криогенных компонентах топлива.

Изобретение относится к области ракетной техники. Камера сгорания состоит из камеры, образующей полость камеры сгорания с присоединенным к ней герметично корпусом смесительной головки с каналами подачи компонентов топлива, центральной струйной форсункой первого компонента топлива (горючего) и периферийными струйными форсунками второго компонента (окислителя), направленными к оси центральной форсунки.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании смесительных головок камер сгорания жидкостных ракетных двигателей. Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус с выполненными в нем втулками, зазоры между которыми образуют кольцевые каналы подвода газообразного компонента. В указанную смесительную головку введены смесительные элементы, закрепленные на выходных концах втулок. Втулки соединены между собой перепускными каналами. Каждая втулка состоит из наружного и внутреннего колец, соединенных между собой равномерно расположенными наклонными или прямыми ребрами, между которыми находятся пазы подвода жидкого компонента. Большая часть жидкого компонента подается в центральные втулки через один кольцевой коллектор, а меньшая часть - в периферийную втулку через другой кольцевой коллектор, на входе в который установлена настроечная шайба. Изобретение обеспечивает повышение надежности охлаждения камеры сгорания и снижение стоимости и времени отработки ЖРД. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх