РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК F02K11/00 

Изобретение относится к двигателестроению.

Известны ракетные двигатели (см. книгу Володин В. А. "Конструкция и проектирование ракетных двигателей", Волков Е. Б. "Жидкостные ракетные двигатели. Основы теории агрегатов ЖВД и двигательных установок".

В данных двигателях реактивная сила газовой струи используется в прямом выходе ее в окружающее пространство, а поэтому область их применения строго ограничена.

Известны газотурбинные двигатели (см. Попов "Транспортные машины и газотурбинные двигатели", Кошкин В. К. "Свободнопоршневые генераторы газа для газотурбинных установок", Коваевский "Стандартные ГТУ открытого типа".

В данных двигателях работа совершается за счет расширения и давления газов, полученных при сжигании рабочей смеси. Конструкция таких двигателей имеет сложное и объемное оборудование, а поэтому такие двигатели могут быть использованы только как стационарные.

Целью изобретения является повышение эффективности цикла.

Сущность предлагаемого двигателя заключается в том, что сгорание рабочей смеси происходит во внутренней, закрытой полости поршня под давлением (такт сжатия) с выходом газовой струи в замкнутое, герметическое, кольцевое пространство, что способствует резкому динамическому расширению газов с приобретением более мощной реактивной тяги.

На фиг. 1 показано расположение внутренней части двигателя со снятой боковой крышкой замкнутого полого корпуса; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, продольный разрез, по стрелке Б - направление подачи рабочей смеси; на фиг. 4 - тормозящее устройство, используемое одновременно для контактирования при подаче искры на запальные свечи.

Двигатель состоит по меньшей мере из одного полого корпуса 1, в котором расположен по меньшей мере один подвижный поршень 2, не соприкасающийся своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса. Подвижный поршень содержит конусную часть 3, камеру 4 взрыва, реактивное сопло 5, запальные свечи 6, клапан 7, отверстие 8 реактивного сопла, гребешок 9, не касающийся стенок канала 10 полого корпуса. Сопло жестко соединено со штоком 12, который другим концом жестко соединен с валом 13, опирающимся на опорные подшипники 14. Шток и вал имеют общий канал 15, через который в окно 16 поступает рабочая смесь (агрегат приготовления рабочей смеси условно не показан); Наружная поверхность сопла и внутренняя поверхность камеры взрыва имеют прерывистые выступы 17, 18, предотвращающие их разъединение во время работы. В точке подачи рабочей смеси и контактирования с контактами запальных свечей установлены накладки 11. Полый корпус выполнен разъемным и соединен в единое целое болтами 19. Разъем может быть выполнен или по вертикали или по горизонтали. Двигатель может быть расположен в любой плоскости относительно корпуса транспортного средства.

При прокручивании вала 13, шток 12 подводит сопло 5 к заторможенной камере 4 взрыва, клапан 7 перекрывает отверстие 8 сопла. Таким образом происходит соединение в единый подвижный поршень 2. При дальнейшем движении поршня в камеру взрыва через окно 16 в канал 15 поступает рабочая смесь. При соприкосновении контактов накладок 11 с контактами запальный свечей 6 происходит поджигание рабочей смеси. Расширяющиеся газы под большим давлением, действуя реактивной силой на торцовую стенку взрывной камеры, разводят ее с соплом, открывая тем самым отверстие 8 сопла. Реактивная струя, выброшенная из отверстия сопла, отталкивает поршень в противоположную сторону, который через шток 12 сообщает вращательное движение валу 13. При завершении одного оборота камера взрыва подвижного поршня вновь затормаживается накладками 11, а сопло под силой вращения подводится к ней, соединяясь в единый подвижный поршень. Цикл повторяется. В полости полого корпуса может быть установлено несколько поршней.

(56) Патент США N 2914920, кл. 60-39.35, опублик. 1959.

Использование: в качестве первичного энергопривода. Сущность изобретения: двигатель состоит из полого корпуса, подвижного поршня, установленного в корпусе с возможностью вращения в подшипниковых опорах, камеры сгорания, запорных клапанов и реактивного сопла. Реактивное сопло выполнено подвижным в осевом направлении относительно корпуса и снабжено запорным элементом, закрепленным в критическом сечении сопла. 4 ил.

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, состоящий из полого корпуса, подвижного поршня, установленного в полости полого корпуса с возможностью вращения в подшипниковых опорах, камеры сгорания, запорных клапанов и реактивного сопла, закрепленного на корпусе подвижного поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности цикла, реактивное сопло выполнено подвижным в осевом направлении относительно корпуса и снабжено запорным элементом, закрепленным в критическом сечении сопла.