RU2205287C2 - Ramjet engine - Google Patents
Ramjet engine Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
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
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
В камере сгорания 5 установлены воздушная заслонка 24, жалюзи 25. In the
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
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
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
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
Claims (1)
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)
| 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)
| 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 |
-
2001
- 2001-01-31 RU RU2001102901/06A patent/RU2205287C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| 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)
| 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 |