РЕАКТИВНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B63H11/08 

Изобретение относится к космической технике и предназначено заменить работающие на химическом топливе ракеты при пуске космических кораблей и объектов.

Известен реактивный движитель, содержащий конический кожух, внутри которого в подшипниках размещается центробежная крыльчатка, которая с помощью механического привода приводится во вращение, а в результате этого поступающая в нее вода приобретает центробежную силу, под действием которой она отбрасывается на внутренние стенки конического кожуха и образует поток в направлении широкого основания (сопла) и вследствие этого образуется сила тяги, что позволяет заменить опасный тепловой разгон рабочего тела механическим.

Однако такой реактивный движитель имеет существенные недостатки. Так, к нему для привода центробежной крыльчатки пристраиваются дополнительно двигатель, работающий на химическом топливе, и емкости с необходимым запасом последнего, из- за чего общая масса значительно возрастает, а удельная сила тяги невысока, поэтому если он и сможет обеспечить подъем небольшой массы подъема полезного груза, то при его работе дополнительный двигатель будет загрязнять окружающую среду продуктами сгорания химического топлива, а емкости с запасом последнего создают повышенную пожарную и взрывную опасность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение безопасности, уменьшение массы и увеличение удельной силы тяги, что позволяет заметно увеличить массу подъема полезного груза космическим кораблем и объектом, использовать в работе только одно экологически чистое рабочее тело и достичь высокой экономичности.

Это достигается тем, что реактивный движитель выполнен в виде конического кожуха с реактивным соплом и внутри него размещается рабочий орган для подачи воды, который для достижения заданного результата выполнен в виде установленной внутри кожуха и заполненной водой цистерны, которая изготовлена расширяющейся к реактивному соплу и внутри нее установлены радиальные перегородки, при этом на боковой поверхности цистерны в районе входа в сопло образованы перекрытые заглушками отверстия с установленным на них бандажом, а реактивное сопло имеет спиральные направляющие.

На чертеже показан реактивный движитель, продольный разрез.

Реактивный движитель содержит конический кожух, который имеет головку 1, среднюю часть 2 и реактивное сопло 3. Внутри средней части 2 размещается заполненная водой цистерна 4, выполненная расширяющейся к реактивному соплу для улучшения подачи к нему воды. Цистерна 4 имеет на торцах оси 5 и 6, опирающиеся на подшипники 7, один из которых находится в головке 1 и закрыт крышкой подшипника 8, а другой установлен в днище кожуха 9 и удерживается крышкой подшипника 10. Цистерна 4 заполняется водой 11 через специальный патрубок 12, а воздух из нее выходит через трубу 13, снабженную клапаном 14. На боковой поверхности цистерны 4 в районе входа в сопло имеются отверстия, перекрытые заглушками 15 с установленным на них бандажом 16. На реактивном сопле 3 выполнены спиральные направляющие 17, а заодно с днищем кожуха 9 выполнен полый усеченный задний конус 18, который на чертеже показан оборванным. Внутри цистерны 4 необходимо устанавливать перегородки, чтобы вода 11 вращалась вместе с ней. Перед пуском реактивный движитель устанавливается на металлическую подставку 19, размещенную на фундаментной плите 20, и через отверстия усеченного заднего конуса 18 и днища кожуха 9 заводятся в загиб бандажа 16 крючки 21, а к шлицевому концу оси 6 цистерны 4 подсоединяется пусковой привод (не показан), который выполнен как привод центрифуги для испытания космического корабля "Буран" и располагается ниже фундаментной плиты 20, и раскручивается до заданной угловой скорости С. Потом с помощью крючков 21 с нее снимается бандаж 16, под действием центробежных сил воды 11 из отверстий выдавливают заглушки и вода с большой окружной скоростью выбрасывается через последние на реактивное сопло 3 и, протекая между его спиральными направляющими 17, изменяет направление, истекает из двигателя и создает силу тяги. Крючки 21 выводятся из ракетного движителя, и он взлетает. На стартовой площадке при раскрутке цистерны воде можно сообщить большую окружную энергию, что обеспечивает достижение очень высокой удельной силы тяги, которая обеспечивает вывод в космос большой массы полезного груза. Ввиду кратковременной работы реактивного движителя вращение цистерны 4 сохраняется до конца его работы.

Реактивный движитель имеет хорошие технико-экономические показатели. Его габариты и масса небольшие, а удельная сила тяги очень высокая и в работе он использует только одно экологически чистое рабочее тело воду, которая практически бесплатна и ее запасы неограничены, он безопасен в работе и имеет высокую экономичность.

Использование: в космической технике, в частности при пуске космических кораблей и объектов. Сущность изобретения: в реактивном движителе, содержащем конический кожух, внутри которого в подшипниках 7 размещен рабочий орган для подачи воды, реактивное сопло 3, рабочий орган выполнен в виде установленной внутри кожуха заполненной водой цистерны 4 с размещенными внутри нее перегородками. На боковой поверхности цистерны 4 имеются отверстия, перекрытые заглушками 15 с установленным на них бандажом 16, а реактивное сопло имеет спиральные направляющие 17. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. РЕАКТИВНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ, содержащий конический кожух, внутри которого в подшипниках размещен рабочий орган для подачи воды, реактивное сопло, отличающийся тем, что в нем рабочий орган выполнен в виде установленной внутри кожуха и заполненной водой цистерны. 2. Движитель по п. 1, отличающийся тем, что в нем цистерна выполнена расширяющейся к реактивному соплу, внутри которой размещены радиальные перегородки, при этом на боковой поверхности цистерны в районе входа в сопло образованы перекрытые заглушками отверстия с установленным на них бандажом, а реактивное сопло имеет спиральные направляющие.