Patent RU-2483223-C1 (RU)
Title: Способ подачи компонентов топлива в камеру жидкостного ракетного двигателя
IPC: F02K9/52
Filed: 2012-03-15
Granted: 2013-05-27
Abstract: Изобретение относится к области энергетических установок и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ подачи трехкомпонентного компонентов топлива в камеру ЖРД, заключающийся в подаче окислителя, преимущественно кислорода, и горючего, преимущественно керосина и водорода, в полость камеры сгорания при помощи соосно-струйных форсунок, содержащих трубчатый корпус с основным осевым каналом, а также не менее чем на одном пилоне закрепленную коаксиально корпусу внутри него глухую трубку, выполненную за одно целое с пилоном и трубчатым корпусом, причем в пилоне выполнено не менее чем одно входное сквозное отверстие, простирающееся вдоль пилона от наружной поверхности форсунки до осевого канала в глухой трубке со стороны ее глухого конца. Канал глухой трубки образован со стороны выхода ее глухим осевым каналом, а со стороны входа - входным сквозным отверстием в пилоне, причем основной осевой канал трубчатого корпуса со стороны выхода выполняют со ступенчатым изменением проходного сечения. Ступенчатое изменение проходного сечения трубчатого корпуса выполняют с уменьшением проходного сечения корпуса от пилонов к выходной части в виде конфузора. На выходной части трубчатого корпуса устанавливают втулку с образованием кольцевой полости, связанной с полостью блока подачи керосина, при этом в указанной полости размещают винтовые каналы. Расход окислителя, преимущественно кислорода, подают в камеру сгорания в виде двух потоков - основного и дополнительного, причем величину расхода окислителя обеспечивают путем изменения проходного сечения и геометрических размеров жиклера. Основную часть расхода окислителя осесимметрично подают через канал внутри наконечника форсунки, а дополнительную - тангенциально через каналы, которые предварительно выполняют в пилонах наконечника форсунки, взаимодействующих своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью трубчатого корпуса, причем продольные оси указанных каналов выполняют под углом к продольной оси форсунки, обеспечивая тангенциальную составляющую скорости дополнительной части потока и его закрутку. Расход горючего, преимущественно водорода и продуктов сгорания на его основе, подают осесимметрично оси форсунки до месторасположения указанных пилонов и направляют на указанные пилоны, придавая ему тангенциальную составляющую скорости. Расход горючего обеспечивают за счет изменения геометрических размеров настроечного элемента, предпочтительно, входной фаски на трубчатом корпусе. Расход керосина подают через кольцевую полость, образованную наружной поверхностью трубчатого корпуса и внутренней поверхностью втулки, сообщая ему при этом тангенциальную составляющую скорости, причем на режиме первой ступени в камеру жидкостного ракетного двигателя подают кислород, керосин и водород, а на режиме второй и последующих ступеней - кислород и водород. Изобретение обеспечивает повышение экономичности рабочего процесса при работе соосно-струйной форсунки как в качестве трехкомпонентной, так и двухкомпонентной. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.