ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ПРЯМОЙ РЕАКЦИИ

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к конструкции выходных устройств двигателей прямой реакции, использующих пульсирующие детонационные технологии.
Известен ряд двигателей, в которых за газогенератором в проточной части выходного устройства установлены газодинамические резонаторы (RU 2249121, МПК F02K 7/02, 05.08.2003 г.; RU 2277181, МПК F02K 3/10, 07.07.2004 г.).
Общим недостатком известных двигателей является отсутствие возможности регулирования площади критического сечения кольцевого сопла, образованного кромками газодинамического резонатора и соосного ему отверстия в задней стенке. Одним из условий работы газодинамического резонатора является наличие сверхкритического перепада давления на кольцевом сопле, а при изменении высоты и скорости полета значения температуры и давления воздуха в проточной части двигателя могут изменяться в широком диапазоне.
Задачей предлагаемого решения является создание двигателя прямой реакции с газодинамическим резонаторным выходным устройством, обеспечивающим работоспособность двигателя в необходимом диапазоне высот и скоростей полета, учитывая изменение величин параметров окружающей среды на входе в двигатель.
Технический результат предлагаемого решения заключается в возможности регулирования площади критического сечения кольцевого сопла в зависимости от изменения величин параметров окружающей среды на входе в двигатель с целью обеспечения работоспособности выходного резонаторного устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой полезной модели выходное устройство двигателя прямой реакции содержит корпус с закрепленной внутри него в области выходного сечения фермой с присоединенным к ней по меньшей мере одним газодинамическим резонатором, кромка которого лежит в плоскости выходного среза корпуса, и установленную с зазором относительно кромки газодинамического резонатора заднюю стенку с выполненным в ней отверстием, соосным газодинамическому резонатору, причем число отверстий соответствует числу газодинамических резонаторов, при этом задняя стенка выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса.
Расположение кромки газодинамического резонатора в плоскости выходного среза корпуса и установка с зазором относительно нее задней стенки с выполненным в ней отверстием соосным газодинамическому резонатору, количество которых соответствует числу газодинамических резонаторов, обусловлено условиями образования автоколебательных процессов высокой частоты в специально подготовленной топливовоздушной смеси. Наличие фермы как несущей конструкций закрепленной в области выходного сечения корпуса, позволит разместить требуемое количество резонаторов для образования автоколебательных процессов указанных выше независимо от формы выходного устройства.
Возможность перемещения задней стенки вдоль продольной оси корпуса выходного устройства позволит регулировать площадь критического сечения кольцевого сопла, образованного кромками газодинамического резонатора и соосного ему отверстия в задней стенке, для обеспечения условий, необходимых для работы газодинамического резонатора в зависимости от параметров окружающей среды на входе в двигатель. Это даст возможность использовать двигатель в более широком диапазоне высот и скоростей полета.
Сущность заявленной полезной модели поясняется фиг. 1-4.
На фиг. 1 изображен продольный разрез выходного устройства с увеличенным видом газодинамического резонатора
На фиг. 2 изображен вид А-А
На фиг. 3 изображена ферма с газодинамическими резонаторами
На фиг. 4 изображена ферма без газодинамических резонаторов
Выходное устройство двигателя прямой реакции содержит корпус 1 с закрепленной внутри него в области выходного сечения фермой 2 с присоединенным к ней по меньшей мере одним газодинамическим резонатором 3, кромка 4 которого лежит в плоскости выходного среза корпуса 1. С зазором относительно кромки 4 газодинамического резонатора 3 установлена задняя стенка 5 с выполненным в ней отверстием 6, соосным газодинамическому резонатору 3, при этом количество отверстий, соответствует числу последних. Задняя стенка 5 выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 1.
Работа устройства согласно предлагаемой полезной модели осуществляется следующим образом.
В двигатель содержащий газогенератор состоящий, например, из компрессора, основной камеры сгорания и турбины (на фигурах не указаны), попадает атмосферный воздух. Здесь он сжимается, нагревается в камере сгорания при постоянном давлении Р=const и попадает в канал образованный корпусом 1 выходного устройства заканчивающийся фермой 2, на которой закреплен хотя бы один газодинамический резонатор 3, в котором реализуется автоколебательный процесс, аналогичный широко известному эффекту Гартмана-Шпренгера. В частном случае реализации на ферме 2 закреплены четыре резонатора 3, выполненные в виде профилированного элемента чашеобразной формы с вогнутой поверхностью обращенной к задней стенке 5, размещенной на корпусе 1 выходного устройства. Перемещение задней стенки 5 относительно кромок 4 газодинамических резонаторов 3 вдоль оси корпуса 1 реализовано по средством поступательно-возвратного механизма 7, например гидроцилиндров, закрепленных на внешней стенке 8 корпуса 1, что позволяет регулировать площадь критического сечения кольцевых сопел в зависимости от параметров окружающей среды на входе в двигатель. Тем самым обеспечивается сверхкритический перепад в критическом сечении кольцевых сопел, являющийся одним из условий устойчивости работы газодинамических резонаторов 3.
Реализация предложенной полезной модели позволит регулировать площадь критического сечения между стенкой и резонатором, с учетом изменения параметров воздуха на входе в двигатель и обеспечить расширение области применения газодинамических резонаторных выходных устройств.