Агрегат реактивной тяги и способ эксплуатации агрегата реактивной тяги - RU2019131586A

1. Агрегат (86) реактивной тяги, включающий в себя камеру (10) сгорания реактивной тяги, имеющую полость (28) реактивной тяги, которая имеет первую секцию (32), примыкающую к ней вторую секцию (34), и примыкающую ко второй секции (34) третью секцию (36), причем полость (28) реактивной тяги во всех трех секциях (32, 34, 36) ограничена внешней стенкой (56)сопла с внешней поверхностью (62) полости реактивной тяги, причем внешняя поверхность (62) полости реактивной тяги в первой и второй секции (32, 34) сужается к третьей секции (36), в третьей секции (36) расширяется от второй секции (34), и на переходе от второй секции (34) к третьей секции (36) выполнен самый узкий участок (22), причем первая секция (32) ограничена внутренней стенкой (66) сопла с внутренней поверхностью (60) полости реактивной тяги, которая сужается ко второй секции (34), причем между внутренней поверхностью (60) полости реактивной тяги и внешней поверхностью (62) полости реактивной тяги выполнена кольцевая камера (46) сгорания, которая простирается по первой секции (32), причем агрегат (86) реактивной тяги включает в себя также несколько первых топливных впускных отверстий (68) для первого топливного компонента и несколько вторых топливных впускных отверстий (128) для второго топливного компонента, отличающийся тем, что внешняя стенка (56)сопла включает в себя, по меньшей мере, часть из нескольких первых топливных впускных отверстий (68).

2. Агрегат реактивной тяги по п. 1, отличающийся тем, что внешняя стенка (56)сопла, по меньшей мере, частично выполнена гидродинамически проницаемой для образования, по меньшей мере, части из нескольких первых топливных впускных отверстий (68).

3. Агрегат реактивной тяги по п. 1 или 2, отличающийся тем, что внешняя стенка (56)сопла выполнена пористой для образования, по меньшей мере, части из нескольких первых топливных впускных отверстий (68).

4. Агрегат реактивной тяги по п. 3, отличающийся тем, что

а) пористость внешней стенки (56)сопла, по меньшей мере, частично составляет, по меньшей мере, примерно 10%, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 15%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 20%, и/или

б) пористость внешней стенки (56)сопла изменяется в зависимости от расстояния (50) от первого конца (52) первой секции (32),

причем, прежде всего, пористость, начиная с первого конца (52) первой секции (32), уменьшается в направлении самого узкого участка (22).

5. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что внутренняя стенка (66) сопла включает в себя, по меньшей мере, часть из нескольких первых топливных впускных отверстий (68).

6. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что внутренняя стенка (66) сопла, по меньшей мере, частично выполнена гидродинамически проницаемой для образования, по меньшей мере, части из нескольких первых топливных впускных отверстий (68).

7. Агрегат реактивной тяги по п. 6, отличающийся тем, что внутренняя стенка (66) сопла выполнена пористой для образования, по меньшей мере, части из нескольких первых топливных впускных отверстий (68).

8. Агрегат реактивной тяги по п. 7, отличающийся тем, что

а) пористость внутренней стенки (66) сопла составляет, по меньшей мере, примерно 10%, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 15%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, примерно 20%, и/или

б) пористость внутренней стенки (66) сопла изменяется в зависимости от расстояния (50) от первого конца (52) первой секции (32),

причем, прежде всего, пористость, начиная с первого конца (52) первой секции (32), уменьшается в направлении второй секции (34).

9. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что

а) все первые топливные впускные отверстия (68) расположены или выполнены во внешней стенке (56)сопла и во внутренней стенке (66) сопла, и/или

б) внутренняя стенка (66) сопла и внешняя стенка (56)сопла имеют исключительно первые топливные впускные отверстия (68), и/или

в) внутренняя стенка (66) сопла и/или внешняя стенка (56)сопла выполнены из керамического и/или металлического материала.

10. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что внутренняя стенка (66) сопла включает в себя несколько внутренних впускных отверстий (76) хладагента и/или что внешняя стенка (56)сопла включает в себя несколько внешних впускных отверстий (76) хладагента для хладагента для охлаждения внутренней стенки (66) сопла и/или внешней стенки (56)сопла,

причем, прежде всего, несколько первых топливных впускных отверстий (68) образует несколько внутренних впускных отверстий (76) хладагента и/или несколько внешних впускных отверстий (76) хладагента.

11. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первая секция (32) полости (28) реактивной тяги на обращенной от второй секции (34) стороне ограничена инжекционной стенкой (126), которая соединяет друг с другом внутреннюю стенку (66) сопла и внешнюю стенку (56)сопла, и что в инжекционной стенке (126) расположена или выполнена, по меньшей мере, часть из нескольких вторых топливных впускных отверстий (128).

12. Агрегат реактивной тяги по п. 11, отличающийся тем, что

а) несколько вторых топливных впускных отверстий (128) расположены или выполнены исключительно в инжекционной стенке (126), и/или

б) инжекционная стенка (126) выполнена в форме кольца для закрытия выполненной в форме кольца кольцевой камеры (46) сгорания, и/или

в) инжекционная стенка (126) включает в себя исключительно вторые топливные впускные отверстия (128), и/или

г) несколько вторых топливных впускных отверстий (128) выполнены в форме каналов, которые имеют обращенные к кольцевой камере (46) сгорания окончания каналов.

13. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что

а) внутренняя поверхность (60) полости реактивной тяги в направлении внешней поверхности (62) полости реактивной тяги выполнена выпукло изогнутой или выполнена по существу выпукло изогнутой, и/или

б) внешняя поверхность (62) полости реактивной тяги в направлении внутренней поверхности полости реактивной тяги (60) выполнена выпукло изогнутой или выполнена по существу выпукло изогнутой.

14. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что камера (10) сгорания реактивной тяги задает продольную ось (14), и что камера (10) сгорания реактивной тяги, прежде всего первая секция (32) и/или вторая секция (34) и/или третья секция (36), выполнены вращательно-симметричными по отношению к продольной оси (14),

причем, прежде всего, внешняя поверхность (62) полости реактивной тяги и/или внутренняя поверхность (60) полости реактивной тяги выполнены вращательно-симметричными по отношению к продольной оси (14).

15. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что

а) внутренняя поверхность (60) полости реактивной тяги и/или внешняя поверхность (62) полости реактивной тяги, по меньшей мере, частично имеют форму гиперболоида вращения, и/или

б) кольцевая камера (46) сгорания имеет постоянную или по существу постоянную площадь (48) поперечного сечения, и/или

в) площадь (48) поперечного сечения кольцевой камеры (46) сгорания изменяется в зависимости от расстояния (50) от первого конца (52) кольцевой камеры (46) сгорания для образования по меньшей мере одной области (82) смешивания топлива в кольцевой камере (46) сгорания.

16. Агрегат реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что

а) первым инжекторным устройством для впрыскивания по меньшей мере одного первого топливного компонента в полость (28) реактивной тяги в направлении (70, 72) поперек, прежде всего перпендикулярно, внутренней поверхности (60) полости реактивной тяги и/или внешней поверхности (62) полости реактивной тяги.

причем, прежде всего, первое инжекторное устройство включает в себя первый насосный агрегат (98) для перекачки по меньшей мере одного первого топливного компонента из первого топливного накопителя (90) в полость (28) реактивной тяги через несколько первых топливных впускных отверстий (68),

и/или

б) вторым инжекторным устройством для впрыскивания по меньшей мере одного второго топливного компонента в первую секцию (32) в направлении (74) параллельно или по существу параллельно касательным к внутренней поверхности (60) полости реактивной тяги и/или внешней поверхности (62) полости реактивной тяги,

причем, прежде всего, второе инжекторное устройство включает в себя второй насосный агрегат (104) для перекачки по меньшей мере одного второго топливного компонента из второго топливного накопителя (92) в первую секцию (32) через несколько вторых топливных впускных отверстий (128).

17. Силовая установка (84), прежде всего для летающего тела (88) или летательного аппарата, включающая в себя агрегат (86) реактивной тяги по одному из предшествующих пунктов.

18. Летающее тело (88) или летательный аппарат, включающее (-ий) в себя первый топливный накопитель (90) по меньшей мере для одного первого топливного компонента, второй топливный накопитель (92) по меньшей мере для одного второго топливного компонента, и силовую установку (84) по п. 17.

19. Способ эксплуатации агрегата (86) реактивной тяги по одному из пп. 1-16, отличающийся тем, что, по меньшей мере, через часть из нескольких первых топливных впускных отверстий (68) в полость (28) реактивной тяги впрыскивают большее количество первого топливного компонента, чем это необходимо для охлаждения внутренней стенки (66) сопла и/или внешней стенки (56)сопла.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что

а) через несколько первых топливных впускных отверстий (68) впрыскивают, по меньшей мере, более чем двойное количество первого топливного компонента, чем это необходимо для охлаждения внутренней стенки (66) сопла и/или внешней стенки (56)сопла, и/или

б) все количество первого топливного компонента впрыскивают в полость (28) реактивной тяги через несколько первых топливных впускных отверстий (68).