RU2366825C1 - Liquid-propellant jet engine chamber nozzle - Google Patents
Liquid-propellant jet engine chamber nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366825C1 RU2366825C1 RU2008110793/06A RU2008110793A RU2366825C1 RU 2366825 C1 RU2366825 C1 RU 2366825C1 RU 2008110793/06 A RU2008110793/06 A RU 2008110793/06A RU 2008110793 A RU2008110793 A RU 2008110793A RU 2366825 C1 RU2366825 C1 RU 2366825C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ribs
- nozzle
- zone
- radial
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании сопел жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).The invention relates to rocket technology and can be used to create nozzles for liquid rocket engines (LRE).
Известно сопло камеры ЖРД, содержащее наружную и внутреннюю оболочки, образующие тракт охлаждения, сообщающийся с подводящим коллектором, продольные и П-образные ребра, расположенные внутри тракта охлаждения. Причем между продольными и П-образными ребрами под коллектором выполнена кольцевая радиальная проточка (патент №2139439, МПК F02K 9/97 - аналог).Known nozzle of the LRE chamber containing the outer and inner shells that form the cooling path, communicating with the inlet collector, longitudinal and U-shaped ribs located inside the cooling path. Moreover, between the longitudinal and U-shaped ribs under the collector, an annular radial groove is made (patent No. 2139439, IPC F02K 9/97 - analogue).
Недостатком такой конструкции сопла является образование П -образных каналов, изготовление которых требует специального уникального оборудования.The disadvantage of this nozzle design is the formation of U-shaped channels, the manufacture of which requires special unique equipment.
Известно сопло камеры ЖРД, содержащее наружную и внутреннюю оболочки с продольными основными ребрами, между которыми равно расположены дополнительные ребра меньшей длины, образующие тракт охлаждения, сообщающийся сквозными отверстиями через радиальную канавку со сборным коллектором, размещенным перед конической отбортовкой, выполненной на срезе сопла (патент №2095609, МПК F02K 9/97 - прототип).Known nozzle of the LRE chamber, containing the outer and inner shells with longitudinal main ribs, between which equally located additional ribs of shorter length, forming a cooling path, communicating through holes through a radial groove with an assembly manifold placed before the conical flange made on the nozzle exit (patent No. 2095609, IPC F02K 9/97 - prototype).
Такая конструкция сопла является недостаточно прочной в зоне радиальной канавки, что не позволяет повысить надежность работы сопла в целом без увеличения его массы.This design of the nozzle is not strong enough in the area of the radial groove, which does not improve the reliability of the nozzle as a whole without increasing its mass.
Технической задачей предполагаемого изобретения является создание такой конструкции сопла, которая позволяет повысить прочностные характеристики паяного пакета оболочек сопла и, тем самым, повысить надежность работы сопла в целом.The technical task of the proposed invention is the creation of such a nozzle design, which allows to increase the strength characteristics of the soldered package of the nozzle shells and, thereby, increase the reliability of the nozzle as a whole.
Данная задача решается с помощью сопла камеры жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), включающего наружную и внутреннюю оболочки с продольными ребрами, между которыми равно расположены дополнительные ребра меньшей длины. При этом внутри тракта охлаждения в зоне наибольшего шага (С) продольные основные ребра внутренней оболочки имеют увеличенную толщину, повышающую прочность паяного пакета оболочек сопла ЖРД. Ширина каналов в районе радиальной канавки у большого диаметра сопла - наибольшая при постоянной ширине продольных ребер (S), поэтому эта зона имеет наименьшую прочность паяного соединения. Дополнительно эта зона ослаблена из-за наличия радиальной канавки. Самое слабое место паяного соединения находится там, где наиболее широкие каналы встречаются с радиальной канавкой.This problem is solved using the nozzle of the chamber of a liquid rocket engine (LRE), including the outer and inner shells with longitudinal ribs, between which additional ribs of shorter length are equally located. Moreover, inside the cooling path in the zone of the largest pitch (C), the longitudinal main ribs of the inner shell have an increased thickness that increases the strength of the soldered package of the shells of the LRE nozzle. The width of the channels in the area of the radial groove near the large diameter of the nozzle is the largest with a constant width of the longitudinal ribs (S), therefore this zone has the smallest soldered joint strength. Additionally, this area is weakened due to the presence of a radial groove. The weakest point of the solder joint is where the widest channels meet the radial groove.
С целью повышения прочности паяного пакета сопла в зоне большого диаметра ширину продольных каналов уменьшают за счет увеличения толщины ребер. Длина ребер увеличенной толщины (L) составляет не менее двух шагов ребер в этой зоне (L≥2C), что крайне незначительно увеличивает массу сопла. Увеличенная толщина продольных ребер (S1) и длина увеличения толщины (L) выбираются в зависимости от конструктивного исполнения сопла. У большого среза сопла камеры вместо одной широкой канавки (Т) выполняют две или более радиальные канавки (К) с суммарной площадью поперечного сечения не менее одной площади поперечного сечения одной радиальной канавки и удаленных друг от друга на расстояние (b) не менее удвоенного шага продольных ребер (b≥2С). Ширина радиальных канавок перетока определяется расчетом гидравлических характеристик с одной стороны и допустимой прочностью паяного соединения с другой стороны (Т=К+К) (фиг.2).In order to increase the strength of the soldered nozzle package in the zone of large diameter, the width of the longitudinal channels is reduced by increasing the thickness of the ribs. The length of the ribs of increased thickness (L) is not less than two steps of the ribs in this zone (L≥2C), which extremely slightly increases the mass of the nozzle. The increased thickness of the longitudinal ribs (S 1 ) and the length of the increase in thickness (L) are selected depending on the design of the nozzle. Instead of one wide groove of the chamber nozzle, instead of one wide groove (T), two or more radial grooves (K) are made with a total cross-sectional area of at least one cross-sectional area of one radial groove and at least twice the longitudinal pitch spaced apart from each other (b) ribs (b≥2C). The width of the radial grooves of the overflow is determined by calculating the hydraulic characteristics on the one hand and the permissible strength of the solder joint on the other hand (T = K + K) (Fig. 2).
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показано сопло камеры ЖРД в разрезе;Figure 1 shows the nozzle of the LRE chamber in section;
на фиг.2 - выполнение широкой канавки у большего среза сопла;figure 2 - the implementation of a wide groove at a larger nozzle;
на фиг.3 - выполнение двух и более радиальных канавок;figure 3 - the implementation of two or more radial grooves;
на фиг.4 - внутренний тракт охлаждения в зоне наибольшего шага.figure 4 - internal cooling path in the area of the largest step.
Наружная оболочка 1 соединяется с внутренней оболочкой 2 по основным продольным ребрам и дополнительным коротким ребрам (не показано) при помощи пайки, образуя при этом тракт охлаждения 3. Между основными продольными ребрами и дополнительными короткими ребрами выполняются две или более радиальные канавки 5. На наружной оболочке 1 находится коллектор 4 с подколлекторным кольцом (Фиг.1).The
Сопло работает следующим образом.The nozzle operates as follows.
Охладитель подается в коллектор 4 и по отверстиям, выполненным в подколлекторном кольце коллектора 4, подается внутрь продольных ребер и движется в обоих направлениях. По каналам охладитель поступает в радиальные канавки 5. Через радиальные канавки 5 охладитель поступает в каналы, не сообщающиеся с отверстиями подколлекторного кольца, и возвращается обратно. Таким образом, вся поверхность сопла охлаждается.The cooler is fed into the
Предложенная конструкция сопла жидкостного ракетного двигателя повышает прочностные характеристики паяного пакета оболочек сопла в самом слабом месте - зоне радиальных канавок, а также повышает прочность конструкции сопла в целом.The proposed design of a nozzle of a liquid propellant rocket engine increases the strength characteristics of a soldered package of nozzle shells in the weakest point - the zone of radial grooves, and also increases the strength of the nozzle design as a whole.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110793/06A RU2366825C1 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Liquid-propellant jet engine chamber nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110793/06A RU2366825C1 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Liquid-propellant jet engine chamber nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2366825C1 true RU2366825C1 (en) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008110793/06A RU2366825C1 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Liquid-propellant jet engine chamber nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2366825C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109306920A (en) * | 2018-08-16 | 2019-02-05 | 北京航天动力研究所 | Large scale highly efficient regeneration cooling spray pipe |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3535779C1 (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-09 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Arrangement for the cooling of rocket engine walls |
| DE3618038A1 (en) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Messerschmitt Boelkow Blohm | SUPPORT STRUCTURE FOR LIQUID-COOLED EXPANSION NOZZLES |
| FR2691209A1 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-19 | Europ Propulsion | Enclosure containing hot gases cooled by transpiration, in particular rocket engine propellant chamber, and manufacturing method. |
| RU2095609C1 (en) * | 1989-08-03 | 1997-11-10 | Конструкторское бюро "Химавтоматики" | Liquid-propellant thrust chamber nozzle |
| RU2139439C1 (en) * | 1998-05-20 | 1999-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро химавтоматики" | Chamber nozzle of liquid-propellant rocket engine |
-
2008
- 2008-03-20 RU RU2008110793/06A patent/RU2366825C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3535779C1 (en) * | 1985-10-07 | 1987-04-09 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Arrangement for the cooling of rocket engine walls |
| DE3618038A1 (en) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Messerschmitt Boelkow Blohm | SUPPORT STRUCTURE FOR LIQUID-COOLED EXPANSION NOZZLES |
| RU2095609C1 (en) * | 1989-08-03 | 1997-11-10 | Конструкторское бюро "Химавтоматики" | Liquid-propellant thrust chamber nozzle |
| FR2691209A1 (en) * | 1992-05-18 | 1993-11-19 | Europ Propulsion | Enclosure containing hot gases cooled by transpiration, in particular rocket engine propellant chamber, and manufacturing method. |
| RU2139439C1 (en) * | 1998-05-20 | 1999-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро химавтоматики" | Chamber nozzle of liquid-propellant rocket engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109306920A (en) * | 2018-08-16 | 2019-02-05 | 北京航天动力研究所 | Large scale highly efficient regeneration cooling spray pipe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10378774B2 (en) | Annular combustor with scoop ring for gas turbine engine | |
| EP2971966B1 (en) | Gas turbine engine combustor liner | |
| RU2254490C2 (en) | Increased heat exchange surface liquid rocket engine chamber | |
| RU2391540C1 (en) | Liquid-propellant engine annular chamber | |
| WO2014149119A2 (en) | Gas turbine engine combustor liner | |
| WO2008129372A3 (en) | Rocket engine laval nozzle with gas injection device | |
| US9400111B2 (en) | Gas turbine combustor and gas turbine | |
| US20170115006A1 (en) | Effusion cooling holes | |
| RU2366825C1 (en) | Liquid-propellant jet engine chamber nozzle | |
| JP2008520884A (en) | Piston for internal combustion engine and combination of piston and oil injection device | |
| RU2472962C2 (en) | Liquid-propellant rocket engine and method of cooling its chamber high-heat areas | |
| WO2022251763A3 (en) | Annular aerospike nozzle with widely-spaced thrust chambers, engine including the annular aerospike nozzle, and vehicle including the engine | |
| JP5237601B2 (en) | Steam turbine nozzle box and steam turbine | |
| CA3031657A1 (en) | Thermal insulation for fluid carrying components | |
| US20180363589A1 (en) | Combustor and rocket engine | |
| RU2392477C1 (en) | Liquid-propellant engine annular chamber | |
| RU2095609C1 (en) | Liquid-propellant thrust chamber nozzle | |
| RU2511791C1 (en) | Cooling system of liquid-propellant engine combustion chamber | |
| RU2291975C1 (en) | Mixing head of chamber of liquid rocket engine | |
| KR101807586B1 (en) | Fuel nozzle for gas turbine combustor | |
| RU2649173C1 (en) | Mixing head of liquid-propellant engine chamber | |
| RU2511785C1 (en) | Cooling system of liquid-propellant engine chamber | |
| US11300071B2 (en) | Cylinder for opposed-piston engines | |
| RU2514863C1 (en) | Liquid-propellant rocket engine combustion chamber cooling system | |
| RU2391533C1 (en) | Liquid-propellant engine chamber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190321 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200310 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210205 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210321 |