Установки, в которых рабочее тело используется только для создания реактивной струи, т.е. установки, не имеющие турбин или иных двигателей, приводящих компрессор или нагнетатель, управление ими: .пульсирующие воздушно-реактивные двигатели – F02K 7/02

Изобретение относится к области двигателей и движителей и может быть использовано для перемещений различных объектов, например летательных аппаратов, а также наземных или водных транспортных средств, в строительстве, при погрузоразгрузочных работах, в военной технике. Способ получения тяги заключается в подаче топливной смеси в камеру, осуществлении детонационного процесса сжигания топлива в пульсирующем режиме. Наружную стенку камеры закрывают микропористой пластиной, располагают ее между двумя перфорированными металлическими пластинами. Микропористую пластину выполняют в несколько слоев из разных материалов и разной пористости, с извилистыми капиллярами, топливную смесь подают под давлением. Детонационный процесс сжигания топлива осуществляют вблизи наружной стенки, например, лазерным лучом. Способ значительно упрощает и удешевляет процесс создания тяги, дает возможность создания универсальных устройств. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение используется в камерах пульсирующего горения при сжигании газообразных и жидких топлив, а также в камерах сгорания пульсирующих воздушно-реактивных двигателей. Способ рециркуляции продуктов сгорания в камере пульсирующего горения заключается в перемешивании топливно-воздушной смеси с продуктами сгорания в объеме камеры сгорания посредством установки на входе в камеру сгорания фронтового устройства. В диапазоне работы с коэффициентом избытка воздуха до 10 воздух, поступающий через фронтовое устройство в камеру сгорания из впускной системы, используется для эжекции фронтовым устройством продуктов сгорания из периферийной пристеночной области камеры сгорания в поток воздуха на входе в камеру сгорания с целью их последующего смешения. Фронтовое устройство пульсирующей камеры сгорания содержит элементы интенсификации смесеобразования и корпус, углубленный в камеру сгорания на расстояние 0.3-1.5 своего гидравлического диаметра. Элементы интенсификации смесеобразования выполнены в виде полых полуоткрытых лепестков, установленных радиально в вырезах внутри корпуса и имеющих закрытую хорошо обтекаемую переднюю кромку со стороны входа воздуха из впускной системы и открытые в сторону камеры сгорания заднюю кромку и в радиальном направлении через вырез в корпусе фронтового устройства верхнюю кромку. Угол наклона передней кромки лепестковых элементов интенсификации к оси канала впускной системы 90-30°, а концы лепестковых элементов интенсификации свободны и не пересекаются в центре, образуя радиальную лучистую структуру со свободным центральным проходом вблизи оси фронтового устройства. Изобретение повышает эффективность рабочего процесса камеры пульсирующего горения при одновременном обеспечении высоких показателей экологичности и технологичности устройства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, воздушно-реактивным двигателям для беспилотных летательных аппаратов, летающих мишеней, малых летательных аппаратов и может быть применено в качестве двигателя привода ротора реактивных вертолетов. Воздушно-реактивный бесклапанный пульсирующий двигатель летательного аппарата содержит камеру сгорания, резонансную трубу, многоэжекторную систему впуска топливовоздушной смеси, топливную форсунку, топливную систему, змеевик-перегреватель, расположенный с задней по ходу движения летательного аппарата стороны. Через вход змеевика-перегревателя подают топливо из топливной системы в многоэжекторную систему впуска топливовоздушной смеси. Выходная часть многоэжекторной системы соединена с камерой сгорания в ее передней по ходу движения летательного аппарата части. Топливная форсунка расположена во входной части многоэжекторной системы впуска. Выпуск выхлопных газов из резонансной трубы осуществляют в сторону, противоположную движению летательного аппарата. Резонансная труба расположена с внешней стороны камеры сгорания, а змеевик-перегреватель - внутри. Оси резонансной трубы, камеры сгорания и многоэжекторной впускной системы расположены параллельно друг другу. Выпуск выхлопных газов из камеры сгорания осуществляют с поворотом на 180 градусов по отношению к вектору движения двигателя. Изобретение направлено на уменьшение габаритов двигателя. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Пульсирующий детонационный прямоточный воздушно-реактивный двигатель содержит сверхзвуковой воздухозаборник, сверхзвуковую камеру смешения, сверхзвуковую камеру сгорания, выходное сверхзвуковое сопло, воспламенитель топливовоздушной смеси и систему подачи топлива. Система подачи топлива включает коллекторы и пилоны с топливными каналами и соплами, установленные в сверхзвуковой камере смешения. Двигатель также содержит расположенный между сверхзвуковым воздухозаборником и сверхзвуковой камерой смешения канал газовоздушного тракта. Пилоны системы подачи топлива размещены на выходе из последнего. Воспламенитель топливовоздушной смеси размещен в сверхзвуковой камере сгорания в поперечной нише и выполнен постоянно работающим. Каналы системы подачи топлива выполнены открытыми с возможностью газодинамического перекрытия. Изобретение позволяет уменьшить теплонапряженность тракта рабочего тела двигателя на больших сверхзвуковых скоростях полета, обеспечить саморегулируемую подачу топлива в двигатель и расширить диапазон скоростей полета от сверхзвуковых до дозвуковых. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Силовая установка реактивного типа относится к области энергомашиностроения и может быть использована в качестве источника электроэнергии как непосредственно, так и в составе привода различных транспортных средств. Силовая установка реактивного типа включает тепловой двигатель с установленным на его выходном валу мотор-генератором, который соединен с электрическим аккумулятором. В силовую установку введен волновой редуктор, расположенный между мотор-генератором и тепловым двигателем. Корпус теплового двигателя выполнен в виде стакана, с установленным в нем на подшипниках валом диска. На внешней поверхности диска расположены попарно, диаметрально противоположно, сверхзвуковые воздухозаборники рабочих трактов прямоточных воздушно-реактивных двигателей, выполненных в виде тангенциально расположенных на внутренней поверхности диска входных диффузоров, камер сгорания и сверхзвуковых сопел. Входные диффузоры соединены с источником топлива (жидкого или газообразного) повышенного давления через эжектор, активное сопло которого связано с источником топлива. Камера смешения выполнена в виде осесимметричного канала в вале, соединенного радиальными трубопроводами, расположенными на внутренней поверхности диска, с начальными участками входных диффузоров, в стенках которых выполнены отверстия. На поверхность корпуса теплового двигателя и внутреннюю поверхность диска нанесено термостойкое звукоизолирующее покрытие. Изобретение направлено на упрощение конструкции силовой установки, повышение энергетической эффективности и экологической чистоты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Импульсный детонационный двигатель, работающий с детонирующей топливно-воздушной смесью, содержит, по меньшей мере, одну жаровую трубу с поперечной нижней частью, выполненную подвижной относительно последней с возможностью занимать два предельных положения, при этом первое положение соответствует фазе детонации детонирующей смеси в камере сгорания жаровой трубы, а второе положение соответствует фазе подачи в указанную камеру; по меньшей мере, один впуск для детонирующей смеси, расположенный в боковой стенке жаровой трубы. Двигатель также содержит внешний корпус вокруг жаровой трубы, образующий периферийное кольцевое пространство вдоль боковой стенки жаровой трубы, обеспечивая возможность протекания воздушного потока из воздухозаборника двигателя. В периферийном кольцевом пространстве расположены фиксированные направляющие потока для образования проточных каналов в таком пространстве, и предусмотрен, по меньшей мере, один подвижный блок. Подвижной блок расположен в кольцевом пространстве и соединен с подвижной нижней частью, для перемещения вдоль боковой стенки жаровой трубы. При этом подвижный блок выполнен с возможностью блокировать при занятии подвижной нижней части второго положения один из проточных каналов для направления части воздушного потока в направлении впуска и разблокировать указанный проточный канал при нахождении нижней части в первом положении. Изобретение направлено на усовершенствование импульсного детонационного двигателя, минизируя во время детонационной фазы блокирование воздушного потока из воздухозаборника для ограничения сопротивления последнего. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Импульсный детонационный ракетный двигатель содержит камеру сгорания, вход которой служит для порционного ввода детонационного топлива, систему импульсного зажигания и устройство запирания выхода камеры сгорания в момент заполнения ее порцией детонационного топлива и тяговое осесимметричное сопло и устройство запирания. Тяговое осесимметричное сопло установлено на выходе камеры сгорания и содержит канал в виде сопла Лаваля, сужающийся и быстро расширяющийся в направлении истечения продуктов детонации. Устройство запирания выполнено в виде роторного клапана, расположенного в критическом сечении сопла и выполненного в виде приводного цилиндрического тела с осью вращения, проходящей через критическое сечение тягового сопла и перпендикулярно его оси. В направлении оси сопла в цилиндрическом теле выполнен сквозной канал, внутренний профиль которого совпадает с контуром тягового сопла на длине поперечного размера цилиндрического тела. Ось вращения цилиндрического тела и ось тягового сопла лежат в одной плоскости. Двигатель также содержит лазерную систему импульсного зажигания лазерной искрой, возбуждаемой в камере сгорания, командный датчик синхронной подачи импульса зажигания и запирания выхода камеры сгорания роторным клапаном, один выход которого соединен с лазерной системой, а другой связан с приводом роторного клапана. Изобретение позволяет увеличить стабильность работы двигателя, расширить диапазон его рабочих режимов, уменьшить вибрационные нагрузи. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к бесклапанным пульсирующим воздушно-реактивным двигателям, в частности к двигателям беспилотных летательных аппаратов. Способ повышения реактивной тяги бесклапанного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя включает, в частности, циклический выброс продуктов сгорания и всасывание атмосферного воздуха. На входе в резонаторную трубу на цикле выброса продуктов сгорания осуществляют генерацию кольцевого вихря. Генерация кольцевого вихря в начальной части резонаторной трубы приводит к последующему росту разряжения внутри камеры сгорания во время цикла продувки и, как следствие, к большему наполнению ее атмосферным воздухом, что позволяет увеличить реактивную тягу бесклапанного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя. 2 ил.

Изобретение относится к бесклапанным пульсирующим воздушно-реактивным двигателям, в частности к двигателям беспилотных летательных аппаратов. Способ повышения реактивной тяги бесклапанного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя включает, в частности, циклический выброс продуктов сгорания и всасывание атмосферного воздуха. Во впускном канале одновременно на цикле всасывания осуществляют генерацию двух кольцевых вихрей. Одновременная генерация на цикле всасывания двух кольцевых вихрей интенсифицирует массоперенос и горение, что приводит к росту амплитуды пульсаций давления и росту тяги двигателя. 2 ил.

Пульсирующий газотурбинный двигатель содержит пульсирующий газогенераторный двигатель, соединенный с компрессором, а также с дополнительной газовой турбиной или с соплом реактивного двигателя. Двигатель также содержит газогенераторную турбину, имеющую как минимум две камеры сгорания, выполненные с возможностью вращения параллельно валу, с одной стороны, содержащие впускные отверстия, выходящие, например, к распределителю с устройствами зажигания, регулирования и контроля, с системами подачи топлива или топливно-воздушной смеси, воздуха. Камеры сгорания примыкают к распределителю с калиброванным зазором и, например, лабиринтными уплотнениями. С другой стороны камеры сгорания содержат сопла, например, в форме сопел Лаваля, выполненные в виде лопастей, загнутых в сторону, противоположную вращению, выходящие в осевом направлении, к, как минимум, одному серповидному направляющему аппарату. Сопловой аппарат выполнен с зазором к соплам камер сгорания, по окружности их вращения таким образом, что содержит, вначале по ходу вращения сопел, отвод, а затем сопловый аппарат, выходящий к соплам камер сгорания. Между отводом и сопловым аппаратом выполнен отсекатель с возможностью перекрытия сопла как минимум одной камеры сгорания. Между сопловым аппаратом и отводом серповидного направляющего аппарата, по ходу вращения сопел камер сгорания, также выполнен отсекатель, с возможностью перекрытия сопла как минимум одной камеры сгорания при ее вращении. В каждом серповидном направляющем аппарате выполнено отверстие, соединенное с выхлопным патрубком, выходящим к соплам, например регулируемым, дополнительной газовой турбины, либо к соплу, например регулируемому, реактивного двигателя. Изобретение повышает надежности и КПД двигателя. 2 н.з. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Пульсирующий газотурбинный эжекторный двигатель, содержащий выхлопные резонансные трубы, соединенные с соплом. Двигатель содержит вентилируемый корпус, в котором расположен как минимум один блок из двух камер сгорания. Каждая из камер сгорания содержит с одной стороны впускные отверстия с возможностью их периодического перекрытия, а с другой стороны выхлопные резонансные трубы, в точках, равноудаленных от каждой камеры сгорания, соединенные между собой посредством направляющего аппарата. В центральной части направляющего аппарата выполнено отверстие, соединенное с выпускным патрубком, с возможностью регулирования его выпускного сечения, выходящим, в свою очередь, в эжекторный насадок, соединенный с одной стороны посредством вентилируемого корпуса с воздухозаборником, а с другой стороны - с соплом реактивного двигателя или газовой турбины. Впускные отверстия камер сгорания второго варианта двигателя выполнены с возможностью периодического перекрытия, например, торцевым распределителем, соединенным с воздухозаборником, в котором вмонтированы, например, топливные форсунки, свечи зажигания и окна подачи воздуха. Изобретение направлено на повышение кпд двигателя. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Двухступенчатое пульсирующее детонационное устройство содержит, по меньшей мере, одну предкамеру сгорания, выполненную с возможностью сжигания смеси углеводородного топлива и газа, по меньшей мере одно сопло Лаваля, связанное с указанной, по меньшей мере, одной предкамерой сгорания и выполненное с обеспечением возможности прохождения, по меньшей мере, некоторого количества сгоревшей смеси через, по меньшей мере, одно сопло Лаваля. По меньшей мере одно сопло Лаваля включает в себя, по меньшей мере, одну поверхность, имеющую, по меньшей мере, одно отверстие, выполненное с возможностью инжекции, по меньшей мере, вспомогательного газа и, по меньшей мере, один геометрический резонатор. Геометрический резонатор связан с указанным, по меньшей мере, одним соплом Лаваля и выполнен с возможностью получения некоторого количества сгоревшей смеси и детонации, по меньшей мере, части полученной сгоревшей смеси. Изобретение направлено на увеличение тяги и кпд двигателя. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ работы сверхзвукового пульсирующего прямоточного воздушно-реактивного двигателя включает подачу и сжигание топлива в сверхзвуковом потоке в расширяющемся канале камеры сгорания. Подачу и сжигание топлива осуществляют в нескольких расширяющихся участках камеры сгорания в импульсно-периодическом режиме. Камера сгорания выполнена из последовательно размещенных друг за другом расширяющихся участков с устройствами для импульсно-периодической подачи топлива в места стыка участков и через пилоны, размещенные в потоке каждого участка. Участки камеры сгорания выполнены так, что входное сечение последующего участка больше выходного сечения предыдущего участка. Количество и частоту подводимого топлива на каждом участке камеры сгорания задают из условия сохранения сверхзвуковой скорости нестационарного потока по всему каналу камеры. Изобретение направлено на повышение эффективности работы пульсирующего прямоточного воздушно-реактивного двигателя для увеличения числа Маха полета. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Гиперзвуковой пульсирующий детонационный двигатель содержит корпус, воздухозаборник, полузамкнутую детонационную камеру сгорания, сопловой аппарат, топливную систему и систему управления. Воздухозаборник выполнен кольцевым. Центральным телом является корпус с топливным баком, теплообменником и активной теплозащитой. Полузамкнутая детонационная камера сгорания сформирована торцевой стенкой центрального тела и внутренней стенкой соплового аппарата. Канал воздухозаборника соединен с полузамкнутой детонационной камерой сгорания регулируемым кольцевым щелевым соплом. Способ функционирования гиперзвукового пульсирующего детонационного двигателя заключается в подготовке топливной смеси, подаче ее в полузамкнутую детонационную камеру сгорания, осуществлении детонации топливной смеси в пульсирующем режиме и получении тяги. Приготовленную топливную смесь с коэффициентом избытка кислорода менее 0,1 подают в полузамкнутую детонационную камеру сгорания через торцевую перфорированную стенку. Топливную смесь с коэффициентом избытка кислорода более 0,85 подают в полузамкнутую детонационную камеру сгорания через регулируемое кольцевое щелевое сопло периодически в пульсирующем режиме и осуществляют процесс газовой детонации топливной смеси в диапазоне частот от 200 до 27000 герц. Изобретения снижают габариты и массу двигателя, улучшают технологичность конструкции, повышают надежность его работы на режимах гиперзвукового полета, а также повышают термический кпд и удельную тягу двигателя. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Двигатель и его вариант содержат, по меньшей мере, одну камеру импульсной детонации, сконфигурированную для получения и детонирования топлива и окислителя. Камера импульсной детонации имеет выпускной конец и содержит пористый вкладыш, приспособленный для устанавливания в пределах внутренней поверхности камеры импульсной детонации около выпускного конца, и кожух, вмещающий упомянутую, по меньшей мере, одну камеру импульсной детонации. Согласно второму варианту кожух содержит пористый вкладыш, приспособленный для устанавливания в пределах внутренней поверхности кожуха ниже по потоку относительно выпускного конца. Изобретение направлено на ослабление поперечных волн, требуемых для поддержания детонации, и/или увеличение искривления головной ударной волны, понижая ее интенсивность. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 15 ил.

Способ увеличения силы тяги пульсирующего воздушно-реактивного двигателя вертикального взлета заключается в использовании реакции газов, выбрасываемых из резонаторной трубы, и эжектировании атмосферного воздуха. Во время цикла всасывания дополнительно используют энергию возвратного течения газов в резонаторную трубу посредством установки поворотного колена опущенным внутрь эжектора для создания на входной части последнего дополнительной вертикальной подъемной силы. При другом варианте осуществления способа увеличения силы тяги пульсирующего воздушно-реактивного двигателя вертикального взлета во время цикла всасывания дополнительно используют энергию возвратного течения газов в резонаторную трубу посредством выполнения механических элементов, установленных в хвостовой части резонаторной трубы в виде решетки крыловых профилей, установленных с нулевым углом атаки для создания дополнительной вертикальной силы. Изобретение направлено на увеличение силы тяги пульсирующего воздушно-реактивного двигателя вертикального взлета. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Способ получения тяги включает разложение углеводородного топлива в присутствии катализатора с получением водородсодержащей смеси (синтез-газа) и последующим сжиганием синтез-газа в смеси с кислородсодержащим компонентом. Сжигание синез-газа проводят в циклическом детонационном режиме с частотой несколько циклов в секунду, создавая при этом тягу за счет выбросов продуктов детонации. Синтез-газ для этой детонирующей смеси получают перед подачей его в камеру детонационного сгорания методом каталитической конверсии жидкого или газообразного углеводородного топлива, например природного газа, метана, бензина, керосина и т.д. Углеводородное топливо предварительно смешивают с кислородсодержащим компонентом, а процесс каталитической конверсии проводят с использованием каталитического конвертора, обеспечивающего конверсию углеводородного топлива в синтез-газ без использования воды. Изобретение направлено на повышение удельной тяги и энергетической эффективности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиастроения и может быть использовано при проектировании летательных аппаратов различного назначения, в двигателестроении самолетов. Камера пульсирующего двигателя детонационного горения включает корпус, воздухозаборник окружающего воздуха, устройства для инжекции окислителя и горючего в камеру, устройство инициирования детонационного горения. Тяговая стенка у камеры выполнена подвижной в виде поршня предварительного сжатия окружающего воздуха. В камере имеется перепускной канал для подачи сжатого воздуха в детонационную секцию камеры и пружинный толкатель обратного хода поршня. Воздухозаборник имеет канал в компрессорной секции камеры, сообщающий ее с атмосферой. Изобретение обеспечивает использование пульсирующих двигателей детонационного горения на режимах с низкими скоростями полета летательных аппаратов. 2 ил.

Изобретение относится к пульсирующим детонационным двигателям, в которых используется магнитогидродинамическое управление потоком. Пульсирующий детонационный двигатель включает трубу (12), имеющую открытый передний конец (16) и открытый задний конец (18), и топливно-воздушный вход (20), выполненный в трубе (12) на переднем конце (16). Зажигатель (24) расположен в трубе (12) в месте, находящемся между передним концом (16) и задним концом (18). Система магнитогидродинамического управления потоком расположена между зажигателем (24) и топливно-воздушным входом (20) для управления детонацией в трубе (12) впереди зажигателя (24). В системе магнитогидродинамического управления потоком используются магнитные и электрические поля впереди зажигателя (24) для рассеяния фронта (34) детонационного горения, распространяющегося вперед, или по меньшей мере уменьшения его потенциала зажигания. Технический результат - обеспечение работы системы управления клапанами или потоком с высокой частотой для пульсирующих детонационных двигателей и повышение надежности. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ работы энергосиловой детонационной установки включает в каждый рабочий цикл: впрыск в инициирующую детонационную трубу топлива, инициирование топлива с одного из торцов детонационной трубы, распространение вдоль детонационной трубы процесса горения с переходом в режим детонационного горения. После инициирования очередной порции топлива, благодаря геометрии и конструкции инициирующих детонационных труб и конусов, обеспечивается создание кумулятивной струи с зоной повышенного давления у днища камеры, что достигается синхронизацией истечения продуктов детонационного горения из нескольких детонационных труб или конусов и наложением зон повышенного давления, ориентированных относительно осевой линии камеры детонационной установки под углом от 0° до 90°. Изобретение направлено на повышение удельной мощности и кпд. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 33 ил.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель содержит ограниченную боковой стенкой камеру сгорания, на входе в которую расположен воздухозаборник, а на выходе - сопло, систему подачи топлива с баком, форсунками и каналом подачи топлива, соединяющим бак с форсунками, а также узел зажигания с электронным блоком управления и источник электропитания. Боковая стенка камеры сгорания выполнена упругоподатливой. Канал подачи топлива от бака к форсункам расположен непосредственно вокруг упругоподатливой боковой стенки камеры сгорания в виде сплошной полости, ограниченной внешней жесткой стенкой. При этом канал подачи топлива снабжен входным и выходным клапанами, которые ориентированы в сторону форсунок. Изобретение позволяет повысить надежность согласованной совместной работы системы подачи топлива с детонационными процессами в камере сгорания. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Пульсирующий детонационный двигатель содержит выполненные в виде отдельных модулей камеру сгорания, реактор и детонационный резонатор, соединенные между собой с возможностью замены. Внутри камеры сгорания и реактора, вдоль продольной оси двигателя, размещен воздушный канал второго контура. Изобретение позволяет использовать детонационный двигатель в качестве модели для проведения различного вида исследований, путем обеспечения возможности варьирования различными схемами составных узлов двигателя. 1 ил.