close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

пульсирующий воздушно-реактивный двигатель

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 300 005
(13)
C2
(51) МПК
F02K 7/04
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2005125690/06, 12.08.2005
(72) Автор(ы):
Мигалин Константин Валентинович (RU),
Сиденко Алексей Ильич (RU),
Мигалин Кирилл Константинович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
12.08.2005
(45) Опубликовано: 27.05.2007 Бюл. № 15
оппозитно. Подача топлива осуществл етс через
вихревую предкамеру во фронтовой части камеры
сгорани .
Изобретение
повышает
термодинамический КПД путем увеличени амплитуды пульсации давлени . 1 ил.
R U
2 3 0 0 0 0 5
(57) Реферат:
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
содержит, в частности, цилиндрическую камеру
сгорани , резонаторную трубу, впускные патрубки,
форсунку и запальную свечу. Впускные патрубки на
цилиндрической камере сгорани размещены
Страница: 1
RU
C 2
C 2
(54) ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
2 3 0 0 0 0 5
Адрес дл переписки:
445000, Самарска обл., Ставропольский р-н,
с. Подстепки, ул. Родины, 32, К.В. Мигалину
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 6516605 B1, 11.02.2003. GB 1081149
A, 31.08.1967. US 3916621 A, 04.11.1975. FR
2043647 A, 19.02.1971. RU 2183283 C2,
10.06.2002. RU 2066779 C1, 10.09.1996.
(73) Патентообладатель(и):
Мигалин Константин Валентинович (RU),
Сиденко Алексей Ильич (RU),
Мигалин Кирилл Константинович (RU)
C 2
C 2
2 3 0 0 0 0 5
2 3 0 0 0 0 5
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 300 005
(13)
C2
(51) Int. Cl.
F02K 7/04
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2005125690/06, 12.08.2005
(72) Inventor(s):
Migalin Konstantin Valentinovich (RU),
Sidenko Aleksej Il'ich (RU),
Migalin Kirill Konstantinovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 12.08.2005
(45) Date of publication: 27.05.2007 Bull. 15
C 2
2 3 0 0 0 0 5
R U
Страница: 3
EN
C 2
(57) Abstract:
FIELD: mechanical engineering; engines.
SUBSTANCE: proposed pulse jet engine contains
cylindrical combustion chamber, resonator tube,
intake branch pipes, injector and spark plug.
Intake branch pipes are located on cylindrical
combustion chamber opposite to each other. Fuel
is supplied through vortex prechamber in front
part of combustion chamber.
EFFECT: increased thermodynamic efficiency by
increasing amplitude of pressure fluctuations.
1 dwg
2 3 0 0 0 0 5
(54) PULSEJET ENGINE
R U
(73) Proprietor(s):
Migalin Konstantin Valentinovich (RU),
Sidenko Aleksej Il'ich (RU),
Migalin Kirill Konstantinovich (RU)
Mail address:
445000, Samarskaja obl., Stavropol'skij r-n,
s. Podstepki, ul. Rodiny, 32, K.V. Migalinu
RU 2 300 005 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к технике, преимущественно военной, а именно к двигател м
летательных аппаратов, и может быть использовано, веро тнее всего, в качестве
двигател небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как зенитные,
авиационные и тактические ракеты, беспилотные разведчики, летающие мишени и т.п., а
также в качестве сбрасываемых дополнительных двигателей.
Известен пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (далее ПуВРД) немецкой
крылатой ракеты времен Второй мировой войны Фау-1 (см. Г.Б.Син рев,
М.В.Добровольский. Жидкостные ракетные двигатели. - Оборонгиз, 1957, с.19, 20). Он
представл ет собой открытый с обоих торцов канал круглого поперечного сечени ,
включающий последовательно расположенные входной диффузор, клапанную решетку,
камеру сгорани и выходное устройство, состо щее из конфузора и выхлопной трубы, а
также систему топливоподачи и систему зажигани с электрозапалом, установленным в
камере сгорани . В общем случае входное и выходное устройства двигател могут иметь
форму, отличную от прототипа, поэтому в дальнейшем будем называть их прин тыми
терминами - воздухозаборник и сопло.
Клапанна решетка представл ет собой конструкцию из несущих элементов поперечных стержней, подвижных элементов - плоских упругих пластин посто нной
толщины, прикрепленных к боковым гран м стержней попарно параллельно друг другу на
рассто нии, равном толщине стержн , и опорных проставок, размещенных посредине
между парами пластин параллельно им. В каждой паре между пластинами имеетс глухой
зазор, обращенный назад. Пластины и проставки образуют продольные каналы дл прохода воздуха.
Набегающий на двигатель поток проходит через воздухозаборник и клапанную решетку в
камеру сгорани . Туда же подаетс легкоиспар ющеес топливо, после чего
топливовоздушна смесь воспламен етс искрой электрозапала. Быстро расшир ющиес во все стороны продукты сгорани , попада в глухой зазор между пластинами,
тормоз тс , в результате чего давление там возрастает. Это вызывает изгиб пластин в
стороны до контакта с опорными проставками или боковыми стенками. Воздушные каналы
клапанной решетки оказываютс перекрытыми. Продукты сгорани истекают через сопло в
атмосферу, а их давление на закрытую клапанную решетку создает импульс т ги
двигател .
После падени давлени пластины клапанной решетки под действием своей упругости,
а также разрежени , создаваемого в камере инерцией истекающих газов, возвращаютс в
исходное положение. В камеру поступает очередна порци воздуха, и цикл повтор етс .
Клапанна решетка служит основным, но не единственным элементом узла, создающего
т гу пульсирующего двигател и включающего также боковые стенки, детали креплени и
др. Кроме того, функцию создани т ги в таком двигателе могут выполн ть и другие
устройства. Поэтому в дальнейшем будем пользоватьс общим термином "т говый узел"
(как часть двигател ) и конкретным - клапанна решетка т гового узла.
Достоинствами ПуВРД с механическими клапанными решетками вл ютс простота и
дешевизна, небольшой вес, надежность. Их недостаток - плохие т говые характеристики,
а именно низка удельна и лобова т га, высокий удельный расход топлива, импульсный
характер т ги, но главное - низкий ресурс клапанов.
Также известны конструкции ПуВРД, использующие аэродинамические клапаны
(Нестационарное распространение пламени./Под ред. Дж.Г.Маркштейна, М.: Мир, 1968,
с.401-407). Кроме того, ПуВРД, в которых осуществлена замена механических клапанов на
аэродинамические, описаны в патентах США №2796735, 1957; №2796734, 1957; №2746529,
1956; №2822037, 1958; 2812635, 1957.
К недостаткам таких ПуВРД следует отнести низкую амплитуду пульсаций давлени и,
соответственно, низкий термодинамический КПД (коэффициент полезного действи ).
Повысить удельную и лобовую т гу и снизить удельный расход топлива можно путем
увеличени амплитуды пульсаций давлени , которое достигаетс путем увеличени скорости сгорани топливо-воздушной смеси в камере сгорани ПуВРД. Увеличение же
Страница: 4
DE
RU 2 300 005 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
амплитуды пульсаций приводит к росту термодинамического КПД и, соответственно, к
снижению удельного расхода топлива.
Техническим результатом изобретени вл етс повышение термодинамического КПД
путем увеличени амплитуды пульсаций давлени .
Поставленна техническа задача решаетс за счет интенсификации процесса
массопереноса в камере сгорани , привод щего к росту скорости квазидетонационного
горени и соответствующих изменений конструкции ПуВРД и его т гового узла. При этом,
под "квазидетонационном" горением подразумеваетс горение с повышенными скорост ми
продвижени фронта пламени, составл ющем в случае ПуВРД 10-20 м/с. Организаци такого режима горени происходит за счет интенсивного массопереноса в камере
сгорани . Скорость фронта пламени пропорциональна скорости массопереноса.
Указанный технический результат при осуществлении изобретени достигаетс тем, что
в известном ПуВРД, содержащем, в частности, цилиндрическую камеру сгорани ,
резонаторную трубу, впускные патрубки, форсунку и запальную свечу, впускные патрубки
на цилиндрической камере сгорани размещены оппозитно, а подача топлива
осуществл етс через вихревую предкамеру во фронтовой части камеры сгорани .
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в
основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков
за вленного решени ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию
патентоспособности "новизна".
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что
предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических
решени х, а использование их в за вленной совокупности признаков дает возможность
получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое
решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем
техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть
изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо,
следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленна применимость".
Другие особенности и преимущества за вл емого изобретени станут пон тны из
следующего детального описани , приведенного исключительно в форме не
ограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемый чертеж, иллюстрирующий
предпочтительный вариант реализации, на котором показана схема педлагаемого ПуВРД.
Позици ми на чертеже показаны:
1 - камера сгорани ,
2 - резонаторна труба,
3 - вихрева предкамера,
4 - форсунка,
5 - впускной патрубок вихревой предкамеры,
6 - впускные патрубки ПуВРД,
7 - направл ющие аппараты,
8 - запальна свеча.
ПуВРД, представленный на чертеже, содержит камеру сгорани 1 с жестко закрепленной
к нему резонаторной трубой 2. Во фронтовой части камеры сгорани 1 выполнены
цилиндрическа вихрева предкамера 3 с топливной форсункой 4. Тангенциально к стенке
предкамеры 3 установлен впускной патрубок 5 вихревой предкамеры. На стенке камеры
сгорани 1 оппозитно выполнены впускные патрубки 6 ПуВРД, на выходе из которых
установлены направл ющие аппараты 7. На стенке камеры сгорани 1 закреплена
запальна свеча 8.
Внутри камеры сгорани 1 при срабатывании запальной свечи 8 происходит взрывное
(квазидетонационное) воспламенение топливо-воздушной смеси. При этом одновременно
происходит выброс газа через резонаторную трубу 2 и впускные патрубки 5, 6, в
Страница: 5
RU 2 300 005 C2
5
10
15
20
25
направл ющие аппараты 7, где он поворачивает на 90° дл создани реактивной т ги в
одном направлении с резонаторной трубой 2. Далее по мере продвижени волны давлени по резонаторной трубе 2 в камере сгорани 1 создаетс разрежение и происходит впуск
воздуха через впускные патрубки 5 и 6, а из резонаторной трубы 2 вход т
высокотемпературные продукты сгорани . Оппозитно направленные впускные патрубки 6
формируют встречные струи атмосферного воздуха, которые соудар сь в среде
высокотемпературных продуктов сгорани , вошедших из резонатора 2, обеспечивают
высокий уровень турбулентного массопереноса и, соответственно, высокую
"квазидетонационную" скорость сгорани , привод щую к росту максимального давлени цикла и, соответственно, термодинамического КПД. Вихрева предкамера 3 осуществл ет
предварительную газификацию жидкого топлива, необходимую дл протекани процесса
горени с высокой скоростью, и образование прецессирующей зоны обратных токов,
имеющей резонансную частоту, совпадающую с частотой пульсаций ПуВРД в диапазоне
150-200 Гц.
Разумеетс , изобретение не ограничиваетс описанным примером его осуществлени ,
показанным на прилагаемом чертеже. Остаютс возможными изменени различных
элементов либо замена их технически эквивалентными, не выход щие за пределы объема
насто щего изобретени Формула изобретени Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД), содержащий, в частности,
цилиндрическую камеру сгорани , резонаторную трубу, впускные патрубки, форсунку и
запальную свечу, отличающийс тем, что впускные патрубки на цилиндрической камере
сгорани размещены оппозитно, а подача топлива осуществл етс через вихревую
предкамеру во фронтовой части камеры сгорани .
30
35
40
45
50
Страница: 6
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
108 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа