Прямоточный воздушно-реактивный двигатель и способ его работы

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель и способ его работы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: авиационное двигателестроение. Сущность изобретения; камера сгорания снабжена генератором электромагнитной силы, состоящим из пары противолежащих электродов, подключенных к нагрузке, системы инициирования плазменного поршня и электромагнита. Подачу топлива в камеру сгорания осуществляют в область ударно-сжатого воздуха, возникающего перед поршнем, вверх по потоку. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 02 К 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921168/06 (22) 08.01.91 (46) 23,03.93. Бюл. N- 11 (71) Институт теоретической и прикладной механики СО АН СССР (72) А.Ф.Латыпов, В.А,Деревянко, Е.Н.Васильев и В.В.Овчинников (56) Открытие ¹ 55, приоритет от 10.11,65: публ. БИ N 16, 1968 г.

Патент США ¹ 4173122, кл. F 02 К 7/02, опублик. 1979.

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, а именно к прямоточным воздушно-реактивным двигателям.

Целью изобретения является повышение удельной тяги и импульса двигателя.

На чертеже изображена схема двигателя и принцип его работы.

Двигатель содержит воздухозаббрник

1, камеру сгорания 2 и сопло 3. Камера сгорания 2 снабжена системой инициирования

4, электромагнитом 5 и парой противолежащих электродов 6, подключенных к нагрузке

7. Вдоль стенки камеры равномерно размещены топливные форсунки 8, Двигатель работает следующим образом, Набегающий воздушный поток сжимается в воздухозаборнике 1 и поступает на .вход камеры сгорания 2, Система инициирования 4 создает в потоке газа на входе камеры сгорания 2 узкий плазменный поршень 9 с температурой Т = 10 К. ПостуЦ пающий в камеру сгорания 2 поток газа перемещает плазменный поршень 9 в. Ж,, 1803595 А1 (54) ПРЯМОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ (57) Использование: авиационное двигателестроение, Сущность изобретения; камера сгорания снабжена генератором электромагнитной силы, состоящим из пары противолежащих электродов, подключенных к нагрузке, системы инициирования плазменного поршня и электромагнита. Подачу топлива в камеру сгорания осуществляют в область ударно-сжатого воздуха, возникающего перед поршнем, вверх по потоку. 1 ил. магнитном поле, создаваемом электромаг- нитом 5, что приводит к появлению электродвижущей силы (ЭДС) на электродах 6 и протеканию электрического тока по цепи; 2 плазменный поршень 9 — электроды 6 и нагрузка 7. Режим работы выбирается таким, что джоулева диссипация энергии в поршень 9 полностью компенсировала потери энергии в нем на излучение и теплообмен, при этом устанавливается режим самопод- Ы держания температуры в плазменном Ql поршйе 9. Часть энергии из нагрузки 7 подают в систему инициирования 4 для повто- (Я рения цикла работы.

Поршень 9, взаимодействуя с магнитным полем, тормозит набегающий поток и образует в нем область ударно сжатого газа

10, Регулируя режим работы изменением нагрузки 7 получают в области сжатого газа

10 давление и температуру, оптимальные для сгорания топлива, которое подается в нее через топливные.форсунки 8 по мере продвижения области 10 вдоль камеры сгорания 2.

1803595

Составитель Д.Смирнов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор

Заказ 1041 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Расчеты показывают, что за счет образования высокотемпературного плазменного поршня 9 и сжигания топлива при повышенной температуре повышается средняя температуру подвода тепла, что увеличивает удельную тягу и импульс двигателя. Например при числе Маха набегающего потока М=10, индукции магнитного поля

B=4 тл, достигается удельная тяга 820 .м/с, удельный импульс 36000 м/с по сравнению с удельной тягой 600 м/с и удельным импульсом 20700 м/с, получаемых при использовании обычных, известных устройств, т.е. камеры сгорания.

Экспериментально получены характеристики ПВРД при числах Маха набегающего потока М= 5,0; 7,9, согласующиеся с расчетными результатами, Преимущества предложенного двигателя и способа его работы по сравнению с прототипом: повышаются удельные тяга и импульс двигателя за счет увеличения средней температуры подвода тепла. Созданы оптимальные условия сжигания топлива и сокращение длины камеры сгорания за счет подачи топлива в область ударно сжатого газа; возможно получения полезной энергии с электрической нагрузки, а также регулирования режима работы двигателя при разных скоростях полета изменением нагрузки.

Формула изобретения

1. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, содержащий воздухозаборник, камеру сгорания с топливными форсунками

"0 и сопло, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной тяги и импульса двигателя, камера сгорания снабжена системой инициирования плазменного поршня, электромагнитом и парой противолежащих

15 электродов, подключенных к нагрузке.

2, Способ работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя, включающий сжатие потока воздуха в воздухозаборнике, подачу его и топлива в камеру сгорания, о т20 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения удельной тяги и импульса двигателя, на воздушный поток в камере сгорания воздействуют электромагнитной силой с образованием самоподдерживающего плазменного поршня и области ударно-сжатого воздуха перед поршнем, а топливо подают в последнюю.