[go: up one dir, main page]

RU2205287C2 - Ramjet engine - Google Patents

Ramjet engine Download PDF

Info

Publication number
RU2205287C2
RU2205287C2 RU2001102901/06A RU2001102901A RU2205287C2 RU 2205287 C2 RU2205287 C2 RU 2205287C2 RU 2001102901/06 A RU2001102901/06 A RU 2001102901/06A RU 2001102901 A RU2001102901 A RU 2001102901A RU 2205287 C2 RU2205287 C2 RU 2205287C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
detonation
ramjet
diffuser
detonator
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2001102901/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001102901A (en
Inventor
В.В. Рудакова
В.И. Семенов
Original Assignee
Рудакова Валерия Валерьевна
Семенов Валерий Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рудакова Валерия Валерьевна, Семенов Валерий Иванович filed Critical Рудакова Валерия Валерьевна
Priority to RU2001102901/06A priority Critical patent/RU2205287C2/en
Publication of RU2001102901A publication Critical patent/RU2001102901A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2205287C2 publication Critical patent/RU2205287C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft industry. SUBSTANCE: proposed ramjet engine, comprising system of intercoupled sets of ramjet engines, contains diffuser, nozzle, central body of diffuser incorporating combustion chamber, provided with fuel manifolds, flaps, detonation channels, valves and detonator. Combustion chambers of system of set are connected by detonation channels providing detonation of fuel mixture in each combustion chamber. Each set of system of ramjet engines contains diffuser, nozzle, diffuser central body. Combustion chambers located in diffuser are provided with flaps and louvers. Detonator is provided with cylinder, piston and energy accumulator. Combustion chamber of one set of ramjet engine is connected with detonator by means of channel with valve. Detonation channels are furnished with valves, and detonation is provided in series in each chamber in one direction to closed cycle. EFFECT: increased power. 7 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к воздушно-реактивным двигателям, и может быть использовано для установки на летательных аппаратах. The invention relates to transport engineering, in particular to jet engines, and can be used for installation on aircraft.

Известные конструкции прямоточных и ракетно-прямоточных воздушно-реактивных двигателей как тепловых машин представляет собой механизм, состоящий из диффузора, камеры сгорания и сопла. Тяговое усилие в них создается за счет реакции окисления углеводородов, окислителя (воздуха) и выделяемой при этом энергии. [1]
Данное техническое решение предполагает наличие ускорителей и работу двигателя при определенной скорости потока воздуха. При различных режимах работы в них в условиях умеренных сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях имеет место неполнота сгорания топлива, неустойчивое горение. При сверхзвуковой скорости потока возможны проблемы с запуском двигателя.
Known designs of ramjet and ramjet ramjet engines as heat engines is a mechanism consisting of a diffuser, a combustion chamber and a nozzle. Traction in them is created due to the reaction of oxidation of hydrocarbons, oxidizing agent (air) and the energy released in this process. [1]
This technical solution assumes the presence of accelerators and engine operation at a certain air flow rate. At various operating modes in them under moderate supersonic and hypersonic speeds, incomplete combustion of the fuel and unstable combustion take place. At supersonic flow rates, problems with starting the engine are possible.

Известен пульсирующий двигатель детонационного горения, содержащий в едином корпусе две силовые установки - пульсирующий и прямоточный двигатели. [2]
Однако данное решение достаточно сложно по конструкции и реализации процессов управления системами.
Known pulsating detonation combustion engine containing in a single housing two power plants - pulsating and ramjet engines. [2]
However, this solution is quite complicated in design and implementation of systems management processes.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке устройства прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД), обеспечивающего автоматический процесс детонационного горения топливной смеси за счет создания режима однонаправленного перемещения детонационной волны при любых условиях запуска и полета, при простоте конструкции, обычной аналогичной схеме ПВРД. The problem to which the invention is directed, is to develop a ramjet engine that provides an automatic process of detonation combustion of the fuel mixture by creating a unidirectional movement of the detonation wave under any conditions of launch and flight, with the simplicity of design, the usual similar scheme Ramjet.

Поставленная задача решается за счет того, что в прямоточном воздушно-реактивном двигателе, содержащем систему взаимосвязанных агрегатов прямоточных воздушно-реактивных двигателей, содержащем диффузор, сопло, центральное тело диффузора с расположенной в нем камерой сгорания, имеющей топливные коллекторы, заслонки, детонационные каналы, клапаны и детонатор, а камеры сгорания системы агрегатов соединены детонационными каналами, обеспечивающими детонацию топливной смеси в каждой камере сгорания, согласно изобретению каждый из системы агрегатов прямоточных воздушно-реактивных двигателей содержит диффузор, сопло, центральное тело диффузора, камеры сгорания расположены в последнем и имеют заслонки и жалюзи, детонатор содержит цилиндр, поршень, энергоаккумулятор, при этом камера сгорания одного агрегата прямоточного воздушно-реактивного двигателя соединена с детонатором посредством канала с клапаном, детонационные каналы снабжены клапанами, а детонация обеспечивается последовательно в каждой камере в одном направлении по замкнутому циклу. The problem is solved due to the fact that in a ramjet engine containing a system of interconnected aggregates of ramjet engines containing a diffuser, nozzle, a central body of the diffuser with a combustion chamber located in it, having fuel manifolds, dampers, detonation channels, valves and a detonator, and the combustion chambers of the aggregate system are connected by detonation channels providing detonation of the fuel mixture in each combustion chamber, according to the invention, each of the system of ramjet engines contains a diffuser, nozzle, central body of the diffuser, the combustion chambers are located in the latter and have shutters and shutters, the detonator contains a cylinder, a piston, an energy accumulator, and the combustion chamber of one ramjet engine is connected to the detonator through a channel with a valve, detonation channels are equipped with valves, and detonation is provided sequentially in each chamber in one direction in a closed cycle.

Технический результат - запуск, прогрев и работа двигателя в любых условиях, автоматический процесс детонационного горения топлива за счет распределения энергии взрыва по агрегатам двигателя. Суммарная мощность всех агрегатов равна общей мощности ПВРД. Мидель равен сумме миделей всех агрегатов двигателя, также и по другим его параметрам. The technical result is the start, warming up and operation of the engine in any conditions, the automatic process of detonation combustion of fuel due to the distribution of the energy of the explosion on the engine units. The total power of all units is equal to the total ramjet power. The midship is equal to the sum of the midsection of all engine units, also in its other parameters.

На фиг.1 изображен общий вид ПВРД; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг.1; на фиг.4 изображен детонатор; на фиг.5 изображена камера сгорания во время приготовления топливной смеси; на фиг.6 - камера сгорания во время взрыва; на фиг.7 - камера сгорания во время ее продувки. Figure 1 shows a General view of the ramjet; figure 2 is a section aa of figure 1; in FIG. 3 - section BB of figure 1; figure 4 shows the detonator; figure 5 shows the combustion chamber during the preparation of the fuel mixture; figure 6 - combustion chamber during the explosion; 7 is a combustion chamber during its purge.

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель содержит детонатор 1, агрегаты двигателя 2, центральное тело 3, диффузор 4, камеру сгорания 5, сопло 6, клапаны 7, 8 детонационных каналов 9, детонационный канал 10 детонатора 1 и клапан 11 детонационного канала 10. The ramjet engine contains a detonator 1, engine units 2, a central body 3, a diffuser 4, a combustion chamber 5, a nozzle 6, valves 7, 8 of detonation channels 9, detonation channel 10 of detonator 1 and valve 11 of detonation channel 10.

Детонатор 1 содержит цилиндр 12, клапаны 13, 15, 18, 19, 21, 22, 23, амортизатор 14, энергоаккумулятор 16, поршень 17, клапан 20 детонационного канала 9 детонатора 1. The detonator 1 contains a cylinder 12, valves 13, 15, 18, 19, 21, 22, 23, a shock absorber 14, an energy accumulator 16, a piston 17, a valve 20 of the detonation channel 9 of the detonator 1.

В камере сгорания 5 установлены воздушная заслонка 24, жалюзи 25. In the combustion chamber 5 there is an air damper 24, shutters 25.

Запуск и прогрев ПВРД осуществляется посредством детонатора 1 (фиг.1), от которого детонация передается к одному из агрегатов двигателя 2 по детонационному каналу 10 детонатора 1 (фиг.3, 4), что приводит к воспламенению топливной смеси в камере сгорания 5 одного из агрегатов ПВРД (фиг.2). Энергия взрыва находит выход через открытые жалюзи 25 (фиг.6). Остаточные отработанные газы удаляются из камеры сгорания 5 продувкой через воздушную заслонку 24 при открытых жалюзи 25 (фиг.7). Далее при закрытых жалюзи 25 и открытой воздушной заслонки 24 поступившее топливо от форсунок топливного коллектора смешивается с воздухом (фиг.5), воздушная заслонка 24 закрывается, камера сгорания 5 готова к новому рабочему циклу. The start and heating of the ramjet is carried out by means of a detonator 1 (Fig. 1), from which detonation is transmitted to one of the engine units 2 through the detonation channel 10 of the detonator 1 (Figs. 3, 4), which leads to ignition of the fuel mixture in the combustion chamber 5 of one of ramjet aggregates (figure 2). The energy of the explosion finds an exit through the open shutters 25 (Fig.6). Residual exhaust gases are removed from the combustion chamber 5 by blowing through the air damper 24 with the open shutters 25 (Fig.7). Further, when the shutters 25 and the open air shutter 24 are closed, the incoming fuel from the nozzles of the fuel manifold is mixed with air (Fig. 5), the air shutter 24 is closed, the combustion chamber 5 is ready for a new operating cycle.

Часть энергии детонации из камеры сгорания 5 первого агрегата (фиг.3) передается по детонационному каналу 9 камеры сгорания 5 в направлении открытых клапанов 7 и 8 к другой камере сгорания 5 агрегата ПВРД, где топливная смесь детонирует и происходят вышеописанные процессы. В зависимости от заданного количества агрегатов (два и более) данный механизм преобразований идет от камеры сгорания 5 к камере сгорания 5 агрегатов ПВРД в направлении открытых клапанов 7 и 8 по детонационным каналам 9 камер сгорания 5 к камерам сгорания 5 по замкнутому циклу в автоматическом режиме. Part of the detonation energy from the combustion chamber 5 of the first unit (FIG. 3) is transmitted via the detonation channel 9 of the combustion chamber 5 in the direction of the open valves 7 and 8 to another combustion chamber 5 of the ramjet assembly, where the fuel mixture detonates and the above processes occur. Depending on the specified number of units (two or more), this conversion mechanism goes from the combustion chamber 5 to the combustion chamber 5 of the ramjet units in the direction of the open valves 7 and 8 through the detonation channels 9 of the combustion chambers 5 to the combustion chambers 5 in a closed cycle in automatic mode.

Детонатор 1 (фиг.1) функционирует до полного прогрева и установившегося режима работы всех агрегатов ПВРД и всей системы прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Его включают в работу в случаях перебоев или прекращения работы всей системы агрегатов ПВРД. The detonator 1 (figure 1) operates until complete warming up and steady-state operation of all ramjet units and the entire ramjet engine system. It is included in the work in cases of interruptions or termination of the entire system of ramjet aggregates.

Детонатор 1 (фиг.1) обеспечивает детонационной волной и другими составляющими взрыва камеру сгорания 5 (фиг.2, 3) агрегата ПВРД. Поршень 17 (фиг. 4) сжимает в цилиндре 12 до детонирования топливную смесь и энергия взрыва через открытый клапан 20 канала 10 детонатора 1 и открытый клапан 11 канала 10 детонатора 1(фиг. 3, 4) по детонационному каналу 10 поступает в камеру сгорания 5 (фиг.3) агрегата ПВРД. Импульс силы на поршне 17 (Фиг.4) сглаживается и поглощается энергоаккумулятором 16 и амортизатором 14. Автоматический процесс работы механизма обеспечивается клапанами 13, 15, 18, 19, 21, 22, 23 во взаимодействии с клапанами 20 и 11 детонатора 1 (фиг.4, 3). The detonator 1 (figure 1) provides a detonation wave and other components of the explosion of the combustion chamber 5 (figure 2, 3) of the ramjet assembly. The piston 17 (Fig. 4) compresses the fuel mixture and the explosion energy in the cylinder 12 before detonation through the open valve 20 of the channel 10 of the detonator 1 and the open valve 11 of the channel 10 of the detonator 1 (Fig. 3, 4) through the detonation channel 10 enters the combustion chamber 5 (Fig.3) of the ramjet assembly. The force pulse on the piston 17 (FIG. 4) is smoothed and absorbed by the energy accumulator 16 and the shock absorber 14. The automatic operation of the mechanism is provided by the valves 13, 15, 18, 19, 21, 22, 23 in cooperation with the valves 20 and 11 of the detonator 1 (FIG. 4, 3).

Недостатком в предложенном механизме работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя является незначительно большие гидравлические потери, уменьшить которые возможно различными инженерными решениями по исполнению деталей двигателя. A disadvantage in the proposed mechanism for the operation of a ramjet engine is a slightly large hydraulic loss, which can be reduced by various engineering solutions for the execution of engine parts.

К преимуществам относится многократное увеличение мощности двигателя за счет детонационного сгорания топлива, при котором идет увеличение температуры и давления по сравнению с обычным ПВРД. Это результат химических факторов полного окисления углеводородов, а также действия механической энергии в виде детонационной волны. Отработанные газы экологически чисты. Работа двигателя устойчива при любых режимах, надежный пуск в любых условиях и на большой высоте. За счет расположения камеры сгорания в центральном теле уменьшается длина и вес двигателя. The advantages include a multiple increase in engine power due to detonation fuel combustion, in which there is an increase in temperature and pressure compared to conventional ramjet. This is the result of chemical factors in the complete oxidation of hydrocarbons, as well as the action of mechanical energy in the form of a detonation wave. The exhaust gases are environmentally friendly. The engine is stable under all conditions, reliable start in any conditions and at high altitude. Due to the location of the combustion chamber in the central body, the length and weight of the engine are reduced.

Источники информации
1. В.С.Зуев, В.С.Макарон Теория прямоточных и ракетно-прямоточных двигателей, М., 1971 г.
Sources of information
1. V.S. Zuev, V.S.Makaron Theory of ramjet and rocket-ramjet engines, M., 1971

2. Патент RU 2142058, кл. F 02 К 7/20, 1999 г. 2. Patent RU 2142058, cl. F 02 K 7/20, 1999

Claims (1)

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, содержащий систему взаимосвязанных агрегатов прямоточных воздушно-реактивных двигателей, содержащий диффузор, сопло, центральное тело диффузора с расположенной в нем камерой сгорания, имеющей топливные коллекторы, заслонки, детонационные каналы, клапаны и детонатор, а камеры сгорания системы агрегатов соединены детонационными каналами, обеспечивающими детонацию топливной смеси в каждой камере сгорания, отличающийся тем, что каждый из системы агрегатов прямоточных воздушно-реактивных двигателей содержит диффузор, сопло, центральное тело диффузора, камеры сгорания расположены в последнем и имеют заслонки и жалюзи, детонатор содержит цилиндр, поршень, энергоаккумулятор, при этом камера сгорания одного агрегата прямоточного воздушно-реактивного двигателя соединена с детонатором посредством канала с клапанами, детонационные каналы снабжены клапанами, а детонация обеспечивается последовательно в каждой камере в одном направлении по замкнутому циклу. A ramjet engine comprising a system of interconnected ramjet engines comprising a diffuser, a nozzle, a diffuser central body with a combustion chamber located therein, having fuel manifolds, dampers, detonation channels, valves and a detonator, and the combustion chambers of the aggregate system are connected detonation channels, providing detonation of the fuel mixture in each combustion chamber, characterized in that each of the system of units of ramjet engines The device contains a diffuser, a nozzle, the central body of the diffuser, the combustion chambers are located in the latter and have shutters and shutters, the detonator contains a cylinder, a piston, an energy accumulator, while the combustion chamber of one unit of a ramjet engine is connected to the detonator through a channel with valves, detonation channels equipped with valves, and detonation is provided sequentially in each chamber in one direction in a closed cycle.
RU2001102901/06A 2001-01-31 2001-01-31 Ramjet engine RU2205287C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102901/06A RU2205287C2 (en) 2001-01-31 2001-01-31 Ramjet engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102901/06A RU2205287C2 (en) 2001-01-31 2001-01-31 Ramjet engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001102901A RU2001102901A (en) 2003-01-20
RU2205287C2 true RU2205287C2 (en) 2003-05-27

Family

ID=20245470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001102901/06A RU2205287C2 (en) 2001-01-31 2001-01-31 Ramjet engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2205287C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2313683C1 (en) * 2006-06-30 2007-12-27 Олег Николаевич Морозов Jet engine
RU2386842C1 (en) * 2009-05-25 2010-04-20 Александр Иванович Голодяев Golodyaev's jet engine
CN112343732A (en) * 2020-12-18 2021-02-09 丹阳达创维电气设备有限公司 High-efficiency pulse jet engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038818A (en) * 1972-05-25 1977-08-02 Rolls-Royce (1971) Limited Gas turbine power plant having series-parallel valve arrangement
DE3644020A1 (en) * 1985-12-30 1987-07-02 Fleckenstein Inc L W GAS COMPRESSOR FOR JET ENGINES
RU2066426C1 (en) * 1993-12-14 1996-09-10 Саратовская научно-производственная фирма "Растр" Detonation chamber
RU2127819C1 (en) * 1997-06-23 1999-03-20 Весенгириев Михаил Иванович Tip-mounted air-jet engine
RU2142058C1 (en) * 1997-11-18 1999-11-27 Ермишин Александр Викторович Detonation combustion pulse-jet engine
RU2157907C2 (en) * 1997-09-02 2000-10-20 Артамонов Александр Сергеевич Jet engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038818A (en) * 1972-05-25 1977-08-02 Rolls-Royce (1971) Limited Gas turbine power plant having series-parallel valve arrangement
DE3644020A1 (en) * 1985-12-30 1987-07-02 Fleckenstein Inc L W GAS COMPRESSOR FOR JET ENGINES
RU2066426C1 (en) * 1993-12-14 1996-09-10 Саратовская научно-производственная фирма "Растр" Detonation chamber
RU2127819C1 (en) * 1997-06-23 1999-03-20 Весенгириев Михаил Иванович Tip-mounted air-jet engine
RU2157907C2 (en) * 1997-09-02 2000-10-20 Артамонов Александр Сергеевич Jet engine
RU2142058C1 (en) * 1997-11-18 1999-11-27 Ермишин Александр Викторович Detonation combustion pulse-jet engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2313683C1 (en) * 2006-06-30 2007-12-27 Олег Николаевич Морозов Jet engine
RU2386842C1 (en) * 2009-05-25 2010-04-20 Александр Иванович Голодяев Golodyaev's jet engine
CN112343732A (en) * 2020-12-18 2021-02-09 丹阳达创维电气设备有限公司 High-efficiency pulse jet engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4741154A (en) Rotary detonation engine
CN101881238B (en) Air-breathing pulse detonation engine and detonation method thereof
US3877219A (en) Constant volume combustion gas turbine with intermittent flows
EP2157306B1 (en) Pulse detonation/deflagration apparatus and method for enhancing the production of detonation to deflagration waves
CN113137634B (en) A Variable-Structure Dual-Mode Ram Combustor
JP6132979B2 (en) Engine that uses combustion gas as driving force
US2928242A (en) Multi-combustion chamber gas turbine with rotary valving
CN107762661A (en) A kind of pulse-knocking injection ultra-combustion ramjet combined engine
CN102165168A (en) Gas turbines for discontinuous combustion
CN110469425A (en) A kind of adjustable thrust formula multistage pulses solid propellant rocket
CN201696166U (en) An air-breathing pulse detonation engine
RU2205287C2 (en) Ramjet engine
RU2334916C1 (en) Gas-dynamic igniter
RU2313683C1 (en) Jet engine
US20050279083A1 (en) Folded detonation initiator for constant volume combustion device
RU2157907C2 (en) Jet engine
CN208169627U (en) A kind of explosive valve, centrifugal impeller powerplant and engine
US3328956A (en) Pulsating combustion process and burner apparatus
US3008292A (en) Wave engines
CN201203132Y (en) Novel initiating apparatus of gas pulse soot blower
US6132270A (en) Pulsing reaction drive for water craft
CN116697404A (en) Branch-stem mutual excitation burner
CN209469512U (en) Jet single-point impingement compression combustion engine and axisymmetric aircraft and lifting body aircraft
CN114320659B (en) Low-cost closed pulse detonation wind source engine
CN107781064A (en) Novel rotary valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110201