СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КАМЕРЫ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2010 года по МПК F02K9/64 

Описание патента на изобретение RU2388924C1

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Одним из основных направлений в совершенствовании ЖРД является увеличение давления в камере. В свою очередь, увеличение давления ограничивается прочностью камеры ЖРД, и в первую очередь прочностью тракта охлаждения.

В настоящее время в основном применяется регенеративное охлаждение огневой стенки камеры ЖРД, заключающееся в подаче охладителя по специальным пазам, выполненным между внутренней огневой и наружной силовой оболочками, скрепленными между собой по вершинам пазов тракта охлаждения.

Для охлаждения наиболее теплонапряженных участков тракта, как правило, используется горючее, что более безопасно при образовании негерметичности тракта охлаждения и поступлении охладителя в полость камеры.

Известен способ охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащей смесительную головку с полостями горючего и окислителя, внутреннюю профилированную оболочку с выполненными в ней каналами тракта охлаждения, профилированную наружную оболочку, установленную на внутренней и скрепленную с ней, при этом каналы тракта охлаждения соединены с полостью коллектора подачи горючего, расположенного на наружной оболочке (М.В.Добровольский и др.Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования, Москва, Высшая школа, 1968 г., рис.4.26.г., стр.166-167 - прототип).

В данной камере охладитель подается в тракт охлаждения, движется по пазам между ребрами и охлаждает огневую поверхность внутренней профилированной оболочки.

Недостатками данного способа является то, что для двигателей малых и средних тяг имеющегося расхода горючего, который меньше расхода окислителя в 4-6 раз, может не хватить для обеспечения надежного охлаждения.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа охлаждения камеры ЖРД, применение которого позволит обеспечить надежное охлаждение теплонапряженных участков тракта.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя, заключающемся в подаче охладителя, преимущественно горючего, через специально выполненные каналы между внутренней и наружной оболочками камеры, согласно изобретению на наиболее теплонапряженных участках тракта охлаждения камеры на наружной оболочке выполняют каналы охлаждения, через которые пропускают окислитель.

В этом случае охладитель, расход которого больше, а температура значительно ниже температуры горючего, пропускаемый через дополнительные каналы охлаждения, будет отбирать часть тепла у горючего, непосредственно охлаждающего огневую стенку внутренней оболочки. Подогрев окислителя перед его подачей в смесительную головку позволит улучшить условия испарения компонентов топлива и, соответственно, смесеобразования. Также наличие дополнительной оболочки позволит уменьшить толщину наружной оболочки, что окажет положительное влияние на массово-габаритные характеристики камеры, связанные с установкой дополнительной оболочки.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан осевой разрез предложенного двигателя, на фиг.2 - поперечное сечение тракта охлаждения.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Компоненты топлива подаются в смесительную головку 1, воспламеняются на выходе из смесительной головки и поступают внутрь камеры сгорания. Для охлаждения внутренней оболочки 2 по каналам 3 тракта охлаждения подается горючее из коллектора 5 подачи горючего, расположенного на наружной оболочке 4. Для улучшения условий охлаждения часть расхода окислителя подается по каналам 7, соединенным с полостью коллектора окислителя 8, расположенного на дополнительной наружной оболочке 9.

Окислитель, проходя по каналам 7, охлаждает наружную оболочку 9 и тем самым отбирает тепло у горючего, подаваемого по пазам 3 внутренней оболочки 2.

Использование предложенного технического решения позволит улучшить условия смесеобразования за счет подогрева горючего и окислителя в тракте и улучшить условия охлаждения наиболее теплонапряженных участков тракта.

Похожие патенты RU2388924C1

название год авторы номер документа
КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2008
  • Горохов Виктор Дмитриевич
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Солженикин Павел Анатольевич
RU2388925C1
КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2008
  • Горохов Виктор Дмитриевич
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Стогней Владимир Григорьевич
  • Черниченко Виктор Владимирович
RU2391540C1
КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2008
  • Горохов Виктор Дмитриевич
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Черниченко Виктор Владимирович
RU2391541C1
КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2011
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Лукин Юрий Петрович
RU2451203C1
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2011
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Лукин Юрий Петрович
RU2445496C1
КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2011
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Лукин Юрий Петрович
RU2449158C1
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ УЧАСТКОВ ЕГО КАМЕРЫ 2011
  • Братухин Николай Александрович
  • Ларин Сергей Иванович
  • Рубинский Виталий Романович
  • Черниченко Владимир Викторович
RU2472962C2
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2012
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Чернышов Валерий Александрович
RU2494274C1
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2012
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Шепеленко Виталий Борисович
  • Чернышов Валерий Александрович
RU2493406C1
СМЕСИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА КАМЕРЫ ЖРД 2012
RU2496022C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 388 924 C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КАМЕРЫ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Предложен способ охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя, заключающийся в подаче охладителя, преимущественно горючего, через специально выполненные каналы между внутренней и наружной оболочками камеры. На наиболее теплонапряженных участках тракта охлаждения камеры на дополнительной наружной оболочке выполняют дополнительные каналы охлаждения, через которые пропускают окислитель. Изобретение обеспечивает надежное охлаждение теплонапряженных участков тракта. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 388 924 C1

Способ охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя, заключающийся в подаче охладителя, преимущественно горючего, через специально выполненные каналы между внутренней и наружной оболочками камеры, отличающийся тем, что на наиболее теплонапряженных участках тракта охлаждения камеры на дополнительной наружной оболочке выполняют дополнительные каналы охлаждения, через которые пропускают окислитель.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2388924C1

ДОБРОВОЛЬСКИЙ М.В
и др
Жидкостные ракетные двигатели
Основы проектирования
- М.: Высшая школа, 1968, рис
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Рельсовый башмак 1921
  • Елютин Я.В.
SU166A1
КАМЕРА СГОРАНИЯ ЖИДКОСТНОГО РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ТРАКТОМ РЕГЕНЕРАТИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ 1992
  • Абросимов В.П.
  • Двуреченский А.Г.
  • Жарков С.П.
RU2061890C1
КАМЕРА С УВЕЛИЧЕННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ТЕПЛООБМЕНА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2003
  • Калмыков Г.П.
  • Янчилин Л.А.
RU2254490C2
US 4781019 A, 01.11.1988
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОФАЗНОЙ ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТОНКОЙ ПЛЕНКИ 2013
  • Плотников Владимир Александрович
  • Макаров Сергей Викторович
  • Макрушина Анна Николаевна
RU2553148C1
GB 5765360 A, 16.01.1998.

RU 2 388 924 C1

Авторы

Горохов Виктор Дмитриевич

Черниченко Владимир Викторович

Черниченко Виктор Владимирович

Солженикин Павел Анатольевич

Даты

2010-05-10Публикация

2008-12-17Подача