Hypersonic ramjet légsugár-motor (GPVDP) és az égésszervezés módja
F02K7 / 10 - a sebességfej következtében különböző tömörítéssel, azaz nem kompressziós vagy rajt légsugaras motorok
Szövetségi Állami Egység Enterprise "Központi Intézete Aviation Motors elnevezett PI Baranov" (RU)
A hiperszonikus rajt légzáró motor égetésének módja az, hogy az égéskamrába táplálja az üzemanyagot. A tüzelőanyag-ellátást a tüzelőanyag-befecskendező egység, a pilonosok és a levegőbevezetés között kialakított övezetben lévő levegőbevezetés előtt végezzük. Erre a célra az üzemanyag-befecskendező van elrendezve az orr a motort, mielőtt a bemeneti a tengelyen, és összefügg azzal a légbevezető pilonok. A találmány lehetővé teszi, hogy a keverés javítása a tüzelőanyag, mely biztosítja a, viszont növeli az üzemanyag égési hatékonyságát, valamint javítják a stabilizációs a égési folyamat az égéstérben torlósugaras. 2 N. és 2 zp. f-ly, 1 il.
A találmány tárgya repülőgép-hajtómű épület, nevezetesen a torlósugaras (torlósugaras), és fel lehet használni a meghajtására hiperszonikus repülőgép.
Ismert torlósugaras, amerikai egyesült államokbeli szabadalmi 4903480, F 02 K 7/10 1988 éves támogatott vegyes bevitel tömörítési, közvetlen folyamatos szuperszonikus szakasza az égéskamra egy befecskendező tüzelőanyagot befecskendező, valamint egy fúvókát, ahol a hatékony keveréshez az üzemanyag és szuperszonikus áramlás levegőellátás üzemanyag az égéstérbe végezzük keresztül szuperszonikus injektorok mentén egymástól egyenletes távolságban magassága a farok része a pilonok.
A hátránya ennek a technikai megoldás az, hogy az üzemanyag-ellátás zajlik a kilépő a belépő a szuperszonikus égetőbe. Ahhoz, hogy homogén elegyet kapjunk szuperszonikus sebességgel a folyamnak egy jelentős növekedése a hossza (magassága GAGES 20-25), még akkor is, ha van szögletes axiális eltolódás interlace injektorok egyenletesen helyezkednek el a farok pilon. Ennek eredményeképpen ez negatívan befolyásolja a motor egészének jellemzőit.
A legnagyobb hátránya az ilyen műszaki megoldás az, hogy a tüzelőanyag és a levegő-visszakeringtető zóna található az égéstér és a levegő áramlását szuperszonikus sebességgel a tartózkodási idő a tüzelőanyag az égéstérben csökken élesen, ami megnehezíti, hogy hatékonyan összekeverjük tüzelőanyag oxidálószerrel, például oxigénnel. Továbbá, a jelenléte a recirkulációs zóna mögött szegélyek égéstérből amelynél üzemanyagot fecskendeznek egy bizonyos módon a hatásos képződésének fúvókák az üzemanyag, abban az esetben, gyújtási az utóbbi vezet intenzív hőfejlődés és áramlási átrendeződést az ultrahangtól az szubszonikus áramlás az egész hosszát az égéstérbe.
Egyik célunk az igényelt műszaki megoldás az, hogy a keverés javítása a tüzelőanyag komponens, amely viszont növeli az üzemanyag égési hatásfok és javítja a stabilizációs a égési folyamat az égéstérben torlósugaras (torlósugaras).
A műszaki eredmény érhető el, hogy az üzemanyag-befecskendező van elrendezve az orr a motort, mielőtt a bemeneti a tengelyen, és összefügg azzal a légbeömlő és áramvonalas pilon. Alakult közötti terület az orr része a tüzelőanyag-befecskendező, áramvonalas pilon és a légbeömlő, fokozza a keverést a komponensek a tüzelőanyag levegővel miatt a levegő bevitelét üzemanyag-befecskendezés az üzemanyag befecskendező, ahol a kölcsönhatás a jet hullámok mellékelt kompressziós rendszer és lökéshullámok által generált légbeszívó. A tüzelőanyag-befecskendező és a levegőbevitel közötti távolságot a következő arányban fejezzük ki:
ahol L az üzemanyag-befecskendező és a levegőbevezetés közötti távolság;
K a hasonlósági együttható;
D a levegőbevitel átmérője.
Az üzemanyag-befecskendezés fogyasztásának, hőmérsékletének és üzemanyag-nyomásának megváltoztatása szabályozza a légbeszívás működési módját. Alacsony tüzelőanyag-nyomással az üzemanyag-befecskendező működik, hogy elindítsa a levegőbevezetést és kilépjen a névleges üzemmódba a kis repülési Mach számoknál (M<4). При увеличении скорости полета летательного аппарата увеличивают степень сжатия топливно-воздушной струи в воздухозаборнике управлением параметрами подачи топлива из топливной форсунки, например, изменяют температуру и давление подаваемого топлива. При этом управление воздухозаборником соединено с управлением подаваемой струи топлива, тем самым ликвидируют необходимость системы регулирования воздухозаборника с движущимися частями, и вся система управления связана с бортовой ЭВМ летательного аппарата.
A motor különböző üzemmódjaiban a következő előnyöket határozzák meg:
- stabil beindítás és a szuperszonikus tüzelőanyag-sugár áramlása a levegő beszívó csatornájába;
- az üzemanyag összetevőinek nagy intenzitása;
- kis nyomásveszteség a levegő bevezetési út mentén;
- az égéstér hosszának csökkenése a keverési zóna hosszának csökkenése miatt;
- csökkenti a határréteg megszakadásának valószínűségét és növeli a szuperszonikus levegőbevitel stabilitását a csatorna fojtása esetén;
- egy hőfüggöny megszervezése, amely megvédi a hiperszonikus levegőbevitel felületeit nagy intenzitású hőáramlásoktól, nagyszámú Mach számokkal (M> 5).
Az ábra az állítólagos hypersonikus ramjet motor (GPVRD) sémáját mutatja.
Torlósugaras (torlósugaras), vázlatosan a rajzon szemléltetett tartalmaz egy orr-része 1, amelyeket egymás után elrendezett egy tüzelőanyag-befecskendező 2, áramvonalas pilonok 3 összekötő 2 tüzelőanyag-injektor, hogy a levegő bemeneti 4, 5 égéstérben, egy 6 fúvóka, a jet 7 Üzemanyag , a 8 nyomóhullámok, a 9 tömítések, a 10 gyújtók, az 11 égetés elé. Az orr-része 1, áramvonalas pilonok a 3. és 4., légbeszívó 8 generál kompressziós hullámok és ugrik 9 tömítések radikálisan befolyásoló intenzívebbé üzemanyag keverési folyamatot levegővel. A távolság a 2 tüzelőanyag-injektor, és a levegő bemeneti 4 egyenlő L, és az átmérője a belépő 4 egyenlő D. levegőbeáramlási 4 kapcsolódik, hogy ellenőrizzék a betáplált tüzelőanyag-sugár 7, és az egész rendszer (nem látható az ábrán) van csatlakoztatva egy fedélzeti repülőgép számítógépet.
A keresztezéssel vázlatosan ábrázolt, hypersonikus, közvetlen légáramlási motorban (GPVRD) végzett égetés megszervezésére szolgáló eljárás az alábbiak szerint történik.
Amikor elhagyja a repülőgép torlósugaras (torlósugaras) szuperszonikus repülési sebesség (M> 3), és eléri a névleges működési mód a levegőbeszívó 4 A tüzelőanyag-tartály (nem ábrázolt) üzemanyag-mint például a hidrogént, hogy a 2 tüzelőanyag-injektor, és majd egy 7 sugár formájában juttatjuk be a 4 levegőbevezetésbe.
Az orr-része 1, áramvonalas pilonok a 3. és 4., a légbeszívó rendszert hoz létre kompresszió hullámokat a 8. és 9. ugrások tömítést. Kommunikáció a nyomáshullám rendszerrel a 8. és 9. tömítés hullámzás generált orr-része 1, áramvonalas pilon 3, és a levegő bemeneti 4, a 7 áram deformálódik, és az üzemanyag keveredik intenzíven levegővel a beömlőjáratban 4. Hatékony keverés szállítás biztosít egy lényegében homogén keveréket a tüzelőanyag-sugár levegővel 7 egy égetőkamrát 5, ahol a keverék elégetése az égési elülső részen 11.
A keverék gyulladása és az égés stabilizálása az 5 égetőkamrában különböző módon hajtható végre. A legalacsonyabb repülési sebességnél (M<6) и, соответственно, наименьших полных температурах топливовоздушной смеси воспламенение и стабилизацию горения осуществляют с помощью воспламенителей 10. При больших скоростях полета (М>Ábra), és nagyjából a teljes hőmérsékleten a keverék öngyulladása akkor alakulhat ki, ha a megfelelő hőmérsékletet elérjük, például T> 1000 K, és a levegő-tüzelőanyag-sugárban például P> 0,1 ata. Az égéstermékek a 6 fúvókából áramolnak, ami a vontatást a légi járműhöz vezet.
Az üzemanyag-befecskendező 2 üzemanyag-adagolásának szabályozásával, például az üzemanyag hőmérsékletének és nyomásának megváltoztatásával lehetőség van a 4 levegőbevezetés elindítására és a működési módba való belépéshez. A 7 tüzelőanyag-sugár által létrehozott 8 nyomóhullámok és 9 ütéshullámok miatt a 4 levegőbevezetés a szerkezeti elemek mozgatása nélkül is beállítható, optimálisan beállítva a motor munkafolyamatait. Ezenkívül az üzemanyag-gazdálkodási rendszert a légi jármű fedélzeti számítógépén alapul.
Tanulmányok kimutatták, hogy az ezzel a módszerrel a szervezet számára az égés a intenzívebbé a keverés tüzelőanyag az égéstérbe Kísérleti modell torlósugaras (torlósugaras) intenzíven hagyjuk éget üzemanyag Mach-szám egyenlő M = 4-15, incidens a nagy entalpiájú levegő modell.
Tehát a javasolt technikai megoldás lehetővé teszi az üzemanyag porlasztását és a levegővel való keverést jelentősen javítva, ezáltal biztosítva az égetés teljességét. Ezen túlmenően az igényelt műszaki megoldás alkalmazása:
- az égetőkamra hosszának csökkenése a tüzelőanyag keverési zónájának a levegővel való csökkentése miatt;
- a bejuttatott sugár paramétereinek vezérlése miatt a levegőbevitel indítása és szabályozása, ami lehetővé teszi a mechanikai szabályozás rendszerének feladását;
- csökkenti a határréteg megszakadásának valószínűségét és növeli a szuperszonikus levegőbevitel stabilitását a csatorna fojtása esetén;
- egy hőfüggöny megszervezése, amely megvédi a hiperszonikus levegőbevitel felszínét intenzív hőáramlásoktól nagy Mach számokkal (M> 5).
Másik előnye az igényelt torlósugaras (torlósugaras) nullázódik határréteg felhalmozódott az íj a motor 1 az útjába, amelyről ismert, hogy csökkenti a mozgási ellenállást a repülőgép, különösen magas Mach-szám a repülőgép repülési.
1. torlósugaras (torlósugaras), amely tartalmaz egy orr-része, egy levegőbemenet, a tüzelőanyag-befecskendező, egy égetőkamrát és egy fúvóka, ahol a tüzelőanyag-befecskendező szelep található az orr a motort, mielőtt a bemeneti a tengelyen, és csatlakoztatva van a légbeszívó pilonok.
2. Az 1. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, hogy az üzemanyag-befecskendező és a levegőbevezetés közötti távolság az arányt fejezi ki
ahol L az üzemanyag-befecskendező és a levegőbevezetés közötti távolság;
K a hasonlósági együttható;
D a levegőbevitel átmérője.
3. Az 1. igénypont szerinti motor, azzal jellemezve, hogy a levegőbevezetés indítását és beállítását a tüzelőanyag-befecskendező tüzelőanyag táplálásának vezérlése végzi fedélzeti számítógép segítségével.
4. Eljárás szervez égési torlósugaras (torlósugaras), amely tartalmaz: üzemanyag-ellátására az égéstérbe, azzal jellemezve, hogy az üzemanyag-ellátás végezzük, mielőtt a bemeneti zónában között meghatározott tüzelőanyag-fúvóka és a légbeömlő pilonok.