Смесительная головка камеры сгорания жрд

Авторы патента:

Климов Владислав Юрьевич (RU)

F02K9/52 - распылительные головки (вообще B05B)

Владельцы патента RU 2760602:

Климов Владислав Юрьевич (RU)

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, содержащая корпус, в котором выполнены кольцевые каналы, соединенные между собой продольными каналами, сообщающимися с полостью горючего, образованной корпусом и закрепленным на его торце днищем, причем внутренняя полость смесительной головки соединена с кольцевыми каналами с помощью наклонных отверстий, при этом между кольцевыми каналами расположены ряды радиальных отверстий, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки с полостью окислителя, образованную корпусом и коллектором окислителя, а наклонные и радиальные отверстия образуют триплетные смесительные элементы. Изобретение обеспечивает устойчивость процесса горения компонентов топлива за счет растяжения области горения вдоль продольной оси смесительной головки. 4 ил.

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

Одной из проблем, стоящих в настоящее время в данной области техники, является обеспечение высокой полноты сгорания топлива и устойчивости рабочего процесса в камере сгорания на всех режимах работы.

Известна смесительная головка камеры ЖРД, работающего по схеме с дожиганием генераторного газа, которая содержит подвод генераторного газа, корпус, имеющий каналы для подачи жидкого компонента в полость смесительных элементов, смесительные элементы, состоящие из концентрически соединенных между собой колец, на выходе из которых выполнены наклонные отверстия, соединенные с полостью подвода генераторного газа, поступающего через отверстия в корпусе, отверстие в центре для расположения запального устройства, при этом корпус со смесительными элементами представляют собой единую цельную конструкцию, изготовленную методом послойного порошкового лазерного спекания гранул, с постоянным по площади трактом для поступления компонента топлива (патент РФ № 2649173, МПК F02K 9/52 - прототип).

Данная конструкции обеспечивает высокую полноту сгорания компонентов топлива, но при этом не позволяет реализовать эффективные мероприятия по борьбе с высокочастотными колебаниями.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус, в котором выполнены кольцевые каналы, соединенные между собой продольными каналами, сообщающимися с полостью горючего, образованную корпусом и закрепленным на его торце днищем, причем внутренняя полость смесительной головки соединены с кольцевыми каналами с помощью наклонных отверстий, при этом между кольцевыми каналами расположены ряды радиальных отверстий, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки с полостью окислителя, образованную корпусом и коллектором окислителя, а наклонные и радиальные отверстия образуют триплетные смесительные элементы.

Предлагаемая конструкция смесительной головки камеры сгорания ЖРД, за счет своих отличительных признаков, позволяет решить поставленную техническую задачу - обеспечить устойчивость процесса горения компонентов топлива за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 2 - разрез А-А - поперечный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 3 - разрез Б-Б - продольный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД; на фиг. 4 - разрез В-В - поперечный разрез смесительной головки камеры сгорания ЖРД.

Смесительная головка камеры сгорания ЖРД содержит корпус 1, в котором выполнены кольцевые каналы 2, соединенные между собой продольными каналами 3, сообщающимися с полостью горючего 4, образованную корпусом 1 и закрепленным на его торце днищем 5, причем внутренняя полость смесительной головки 6 соединены с кольцевыми каналами 2 с помощью наклонных отверстий 7.

При этом между кольцевыми каналами 2 расположены ряды радиальных отверстий 8, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки 6 с полостью окислителя 9, образованную корпусом 1 и коллектором окислителя 10. Наклонные отверстия 7 и радиальные отверстия 8 образуют триплетные смесительные элементы 11.

Предложенная смесительная головка камеры сгорания ЖРД работает следующим образом.

Окислителя поступает в полость окислителя 9 и далее через радиальные отверстия 8 во внутреннюю полость смесительной головки 6.

Горючее поступает в полость горючего 4 и далее равномерно распределяется по продольным каналам 3. Из продольных каналов 3 горючее поступает в кольцевые каналы 2 и далее через наклонные отверстия 7 во внутреннюю полость смесительной головки 6. Триплетные смесительные элементы 11, состоящие из наклонных отверстий 7 и радиальных отверстий 8, обеспечивают соударение струй компонентов топлива.

Во внутренней полости смесительной головки 6 компоненты топлива смешиваются между собой и сгорают.

Использование предложенного технического решения позволит обеспечить устойчивость процесса горения компонентов топлива за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки.

Смесительная головка камеры сгорания ЖРД, содержащая корпус, в котором выполнены кольцевые каналы, соединенные между собой продольными каналами, сообщающимися с полостью горючего, образованной корпусом и закрепленным на его торце днищем, причем внутренняя полость смесительной головки соединена с кольцевыми каналами с помощью наклонных отверстий, при этом между кольцевыми каналами расположены ряды радиальных отверстий, соединяющих внутреннюю полость смесительной головки с полостью окислителя, образованную корпусом и коллектором окислителя, а наклонные и радиальные отверстия образуют триплетные смесительные элементы.

Для улучшения агрегата реактивной тяги, включающего в себя камеру сгорания реактивной тяги, имеющую полость реактивной тяги, которая имеет первую секцию, примыкающую к ней вторую секцию и примыкающую ко второй секции третью секцию, причем полость реактивной тяги во всех трех секциях ограничена внешней стенкой сопла с внешней поверхностью полости реактивной тяги, причем внешняя поверхность полости реактивной тяги в первой и второй секции сужается к третьей секции, в третьей секции расширяется от второй секции, и на переходе от второй секции к третьей секции выполнен самый узкий участок, причем первая секция ограничена внутренней стенкой сопла с внутренней поверхностью полости реактивной тяги, которая сужается ко второй секции, причем между внутренней поверхностью полости реактивной тяги и внешней поверхностью полости реактивной тяги выполнена кольцевая камера сгорания, которая простирается по первой секции, причем агрегат реактивной тяги включает в себя также несколько первых топливных впускных отверстий для первого топливного компонента и несколько вторых топливных впускных отверстий для второго топливного компонента, при этом, чтобы была повышена эффективность агрегата реактивной тяги, внешняя стенка сопла включает в себя, по меньшей мере, часть из нескольких первых топливных впускных отверстий.

Жидкостный ракетный двигатель малой тяги // 2755862

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям малой тяги. Жидкостный ракетный двигатель малой тяги содержит камеру со смесительной головкой, струйные форсунки горючего и окислителя с пересекающимися осями, смесительные экраны с обращенным в предкамеру ребром, предкамеру и камеру сгорания.

Смесительная головка камеры жрд, работающего по схеме с дожиганием генераторного газа // 2744223

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании регулируемых ракетных двигателей. Смесительная головка камеры ЖРД, работающая по схеме с дожиганием генераторного газа, содержит патрубки подвода генераторного газа и жидкого компонента, корпус и огневое днище с закрепленными между ними двухкомпонентными форсунками, согласно изобретению полость генераторного газа форсунки выполнена в виде сопла Лаваля с кольцевой с ребрами входной частью, внутри которой установлен подпружиненный профилированный штырь с торцом, наружная поверхность которого взаимодействует с внутренней поверхностью кольцевой с ребрами входной частью, в торце штыря выполнены отверстия, со стороны входа форсунки в кольцевую с ребрами входную часть установлена герметично задняя стенка, а в центральной части штыря выполнено отверстие, на наружной поверхности торца штыря выполнены лабиринтные канавки, наружная поверхность торца штыря покрыта серебром.

Смесительная головка камеры жрд, работающего по схеме с дожиганием генераторного газа // 2742216

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании регулируемых ракетных двигателей. Cмесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя, работающего по схеме с дожиганием генераторного газа, содержащая магистрали подвода генераторного газа и жидкого компонента, корпус и огневое днище с закрепленными между ними с помощью пайки и гаек двухкомпонентными форсунками, в стенках которых выполнены отверстия для подачи жидкого компонента, согласно изобретению в полости жидкого компонента между корпусом и огневым днищем на наружной поверхности форсунка выполнен уступ, в который упирается подпружиненный плунжер, на наружной поверхности которого расположена гильза, соединенная с кольцом, установленным на наружной поверхности гайки, а в форсунке выполнены дополнительные тангенциальные отверстия, соединяющие внутреннюю полость гильзы с полостью форсунки, плунжер выполнен с козырьком с одного конца и двумя уступами под пружину с другого конца, на внутренних поверхностях плунжера и гильзы выполнены лабиринтные канавки, кольцо установлено в гильзу герметично, внутренние и наружные поверхности плунжера покрыты серебром.

Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя // 2741530

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Смесительная головка камеры жидкостного ракетного двигателя содержит наружное днище, двухкомпонентные форсунки, закрепленные в корпусе и огневом днище, запальное устройство и подводные магистрали горючего и окислителя, при этом периферийная часть состоит из двух колец, соединенных между собой в торцевой части стенкой с отверстиями, образующих кольцевую газовую полость, в стенках которых выполнены маленькие отверстия 0,5÷1,2 мм на расстоянии между собой от 2 до 5 калибров, соединяющие ее через полость коллектора с автономной магистралью подвода горючего, а центральная часть содержит двухкомпонентные форсунки, закрепленные в корпусе и огневом днище, полости которых соединены через полости коллекторов с основными магистралями подвода окислителя и горючего, и в центре их расположена магистраль запального устройства.

Форсуночный элемент ракетного двигателя // 2739851

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Форсуночный элемент жидкостного ракетного двигателя включает в себя канал для окислителя, центральную полость, соединенную по текучей среде с каналом для окислителя ниже по потоку от канала для окислителя, первое кольцевое пространство, по меньшей мере частично охватывающее канал для окислителя и соединенное по текучей среде с источником воспламеняющей жидкости ниже по потоку от источника воспламеняющей жидкости, и второе кольцевое пространство, по меньшей мере частично охватывающее канал для окислителя и соединенное по текучей среде с источником горючего ниже по потоку от источника горючего.

Камера сгорания // 2738391

Изобретение относится к ракетной технике. Камера сгорания с сечением, близким к прямоугольному, состоящая из смесительной головки с антипульсационной перегородкой и корпуса камеры с участком у головки, имеющим угол расширения, согласно изобретению антипульсационная перегородка состоит из частей, выполненных под углами к стенкам камеры.

Способ изготовления смесительной головки камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя (жрд) // 2731688

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для изготовления смесительных головок форсуночного типа камер сгорания (КС) жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Осуществляют сборку блока форсунок смесительной головки под пайку, высокотемпературную пайку в вакууме, контроль качества, испытания на прочность и герметичность, и при выявлении негерметичности (непропаях) некоторых форсунок с днищами смесительной головки осуществляют их локальную пайку.

Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги // 2727736

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. Камера жидкостного ракетного двигателя содержит камеру сгорания, сопло и смесительную головку, с расположенной по ее оси двухкомпонентной центробежной форсункой, с соответствующими коллекторами компонентов топлива на входе в тангенциальные каналы сопел наружной и внутренней центробежных форсунок.

Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги // 2726862

Изобретение относится к камере жидкостного ракетного двигателя малой тяги. Камера жидкостного ракетного двигателя малой тяги, содержащая камеру сгорания, сопло и смесительную головку, с расположенной по ее оси двухкомпонентной центробежной форсункой, с соответствующими коллекторами компонентов топлива на входе в тангенциальные каналы сопел наружной и внутренней центробежных форсунок, при этом в коллекторе наружной форсунки на внешней ее поверхности в зоне входных тангенциальных каналов герметично установлено кольцо, образующее дополнительный коллектор, который соединен с основным коллектором тангенциальными каналами, расположенными в полости, смещенной относительно плоскости входных каналов наружной центробежной форсунки, и направлеными в сторону, совпадающую с направлением закрутки тангенциальных каналов наружной форсунки.

Смесительная головка камеры сгорания жрд // 2760603

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, в котором выполнены продольные каналы, соединяющие через тангенциальные отверстия полость горючего, образованную корпусом и закрепленным на его торце днищем, с внутренней полостью смесительной головки, причем между рядами тангенциальных отверстий расположены радиальные отверстия, соединяющие полость окислителя, образованную корпусом и коллектором окислителя, с внутренней полостью смесительной головки. Изобретение обеспечивает устранение высокочастотных колебаний за счет растяжения области горения компонентов топлива вдоль продольной оси смесительной головки. 4 ил.