УСТРОЙСТВО СОПЛА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

1. Устройство сопла для двигателя, выполненного с возможностью работы в воздушно-реактивном режиме, в котором двигатель сжигает воздух, всасываемый из атмосферы, с водородом из соответствующего резервуара, и в ракетном режиме, в котором двигатель сжигает кислород из соответствующего резервуара с водородом из соответствующего резервуара, при этом устройство сопла содержит:
- ракетное сопло;
- ракетную камеру сгорания, сообщающуюся по текучей среде посредством горловины ракеты с ракетным соплом, содержащим первый узел, смежный с горловиной ракеты, и второй узел, удаленный от горловины ракеты и выполненный с возможностью смещения по оси относительно первого узла между положением ракетного режима, в котором первый узел и второй узел образуют по существу непрерывное ракетное сопло, и положением воздушно-реактивного режима, в котором они перекрываются с образованием кольцевой горловины между ними,
при этом
первый узел ракетного сопла представляет собой узел в виде по существу усеченного конуса с концом большего диаметра, лежащим в радиальной плоскости, а
второй узел представляет собой узел в виде по существу усеченного конуса с концом меньшего диаметра, лежащим в радиальной плоскости,
причем конец меньшего диаметра второго узла содержит по существу цилиндрическую часть, проходящую по существу по оси от суженной части второго узла; и
в положении ракетного режима конец большего диаметра первого узла взаимодействует с суженной частью второго узла для образования по существу непрерывного ракетного сопла во взаимодействии по существу с уплотнением, и
- по меньшей мере одну воздушно-реактивную камеру сгорания, выполненную с возможностью сообщения по текучей среде с кольцевой горловиной, когда первый и второй узлы ракетного сопла находятся в положении воздушно-реактивного режима.
2. Устройство сопла по п. 1, в котором по меньшей мере одна воздушно-реактивная камера сгорания содержит множество воздушно-реактивных камер сгорания, каждая из которых выполнена с возможностью сообщения по текучей среде с кольцевой горловиной, когда первый и второй узлы сопла находятся в положении воздушно-реактивного режима.
3. Устройство сопла по п. 1 или 2, в котором воздушно-реактивные камеры сгорания распределены по окружности вокруг сопла.
4. Устройство сопла по п. 3, в котором воздушно-реактивные камеры сгорания распределены по окружности вокруг первого узла сопла.
5. Устройство сопла по одному из пп. 1 и 2, 4, в котором по меньшей мере одна воздушно-реактивная камера сгорания прикреплена к первому узлу сопла или относительно него.
6. Устройство сопла по одному из пп. 1 и 2, 4, в котором по меньшей мере одна воздушно-реактивная камера сгорания сообщается по текучей среде с кольцевой горловиной посредством кольцевой камеры повышенного давления, причем кольцевая камера повышенного давления сообщается по текучей среде с кольцевой горловиной, когда первый и второй узлы сопла находятся в положении воздушно-реактивного режима.
7. Устройство сопла по п. 6, в котором кольцевая камера повышенного давления окружает первый узел сопла.
8. Устройство сопла по п. 7, в котором кольцевая камера повышенного давления прикреплена к первому узлу сопла или относительно него.
9. Устройство сопла по п. 7 или 8, в котором кольцевая камера повышенного давления выполнена с возможностью обеспечения взаимодействия с уплотнением между выходом из кольцевой камеры повышенного давления и наружной поверхностью первого узла сопла, которая перекрыта вторым узлом сопла при положении в воздушно-реактивном режиме.
10. Устройство сопла по п. 7 или 8, в котором кольцевая камера повышенного давления выполнена с возможностью взаимодействия с концом меньшего диаметра второго узла для обеспечения взаимодействия с уплотнением между выходом из кольцевой камеры повышенного давления и внутренней поверхностью второго узла сопла при положении в воздушно-реактивном режиме.
11. Устройство сопла по п. 7 или 8, в котором конец меньшего диаметра второго узла сопла содержит по существу цилиндрическую часть, проходящую по существу в осевом направлении от суженной части второго узла,
причем кольцевая камера повышенного давления выполнена с возможностью взаимодействия с цилиндрической частью для обеспечения взаимодействия с уплотнением между выходом из кольцевой камеры повышенного давления и внутренней поверхностью второго узла сопла при положении в воздушно-реактивном режиме.
12. Устройство сопла по одному из пп. 1 и 2, 4, в котором по меньшей мере одна воздушно-реактивная камера сгорания содержит одиночную кольцевую воздушно-реактивную камеру сгорания, окружающую первый узел сопла.
13. Устройство сопла по п. 12, в котором одиночная воздушно-реактивная камера сгорания прикреплена к первому узлу сопла или относительно него.
14. Устройство сопла по п. 7 или 8, в котором одиночная кольцевая камера повышенного давления выполнена с возможностью обеспечения взаимодействия с уплотнением между выходом из одиночной воздушно-реактивной камеры сгорания и наружной поверхностью первого узла сопла, перекрываемой вторым узлом сопла при положении в воздушно-реактивном режиме.
15. Устройство сопла по п. 7 или 8, в котором одиночная воздушно-реактивная камера сгорания выполнена с возможностью взаимодействия с концом меньшего диаметра второго узла для обеспечения взаимодействия с уплотнением между выходом из одиночной воздушно-реактивной камеры сгорания и внутренней поверхностью второго узла сопла при положении в воздушно-реактивном режиме.
16. Устройство сопла по п. 7 или 8, в котором конец меньшего диаметра второго узла сопла содержит по существу цилиндрическую часть, проходящую по существу в осевом направлении от суженной части второго узла,
причем одиночная воздушно-реактивная камер сгорания выполнена с возможностью взаимодействия с цилиндрической частью для обеспечения взаимодействия с уплотнением между выходом из одиночной воздушно-реактивной камеры сгорания и внутренней поверхностью второго узла сопла при положении в воздушно-реактивном режиме.
17. Устройство сопла по одному из пп. 1 и 2, 4, 7 и 8, 13, в котором в воздушно-реактивном режиме существует расхождение в кольцевом канале между перекрывающимся первым и вторым узлом сопла.
18. Устройство сопла по п. 17, в котором расхождение в кольцевом канале является таким, что отношение площади поперечного сечения кольцевого канала потока к площади поперечного сечения кольцевой горловины больше чем 1:1 и меньше чем 4:1.
19. Устройство сопла по одному из пп. 1 и 2, 4, 7 и 8, 13, дополнительно содержащее приводное устройство, выполненное с возможностью перемещения второго узла сопла между двумя положениями.
20. Двигатель, выполненный с возможностью эксплуатации в воздушно-реактивном режиме, в котором двигатель сжигает воздух, всасываемый из атмосферы, с водородом из соответствующего резервуара, и в ракетном режиме, в котором двигатель сжигает кислород из соответствующего резервуара с водородом из соответствующего резервуара, при этом двигатель содержит множество устройств сопел, причем каждое устройство сопла выполнено в соответствии с любым из пп. 1-19.