RU2541526C1 - Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя - Google Patents
Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541526C1 RU2541526C1 RU2013154663/04A RU2013154663A RU2541526C1 RU 2541526 C1 RU2541526 C1 RU 2541526C1 RU 2013154663/04 A RU2013154663/04 A RU 2013154663/04A RU 2013154663 A RU2013154663 A RU 2013154663A RU 2541526 C1 RU2541526 C1 RU 2541526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- hypersonic
- closo
- athodyd
- engines
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение описывает топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя на основе углеводородного горючего Т-10, при этом в составе топлива содержится 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборан, при следующем соотношении, мас.%: 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборан 70, горючее Т-10 30. Получаемое топливо сохраняет свои физико-химические свойства в широком диапазоне температур, что позволяет использовать его для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя с повышенной энергоемкостью. 1 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к топливам для прямоточных воздушно-реактивных двигателей, в частности к составам на основе борорганических соединений, обладающих высокой удельной теплотой сгорания.
Известно, что в качестве горючего для ГПВРД были предложены сжиженные водород и метан [2, 3], а также углеводородные горючие марок JP-7, JP-10 [2, 3, 4]. Известны жидкие борсодержащие горючие, представляющие собой смеси изопропилметакарборана с углеводородами: толуол, циклин, квадран, нафтил, алкилпроизводные бензола, а также топливами Т-6, RJ-5 и некоторыми другими [5].
Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является «Композиция твердого горючего» («Composition for solid fuel») [6]. Указанное техническое решение имеет существенные преимущества перед предшествовавшими аналогами, содержит в своем составе карборан (С2B10H12) и его производные в количестве 4-15% масс. Недостатками твердых топлив для ПВРД являются их низкие по сравнению с ПВРД на жидком горючем и атмосферном воздухе энергетические характеристики, а также повышенная чувствительность к механическим и температурным воздействиям. Кроме того, на гиперзвуковых скоростях полета необходимо охлаждение элементов конструкции двигателя, в том числе за счет циркуляции жидкого горючего в рубашке охлаждения.
Технической задачей настоящего изобретения является создание топлива для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя с повышенной энергоемкостью, сохраняющего свои физико-химические свойства в широком диапазоне температур, за счет сочетания энергоемкого низкозамерзающего и высокотермостабильного горючего 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборана и углеводородного горючего Т-10, в соотношении, мас.%:
1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборан | 70 |
горючее Т-10 | 30 |
Сравнительный анализ технического решения с известным показывает, что заявляемое техническое решение отличается тем, что в качестве топлива для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя предложено использовать смесь из горючего Т-10 и 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборана.
При увеличении скорости полета летательного аппарата, оснащенного ПВРД, уменьшается относительный подогрев воздуха в двигателе θ, равный отношению температуры в камере сгорания к температуре торможения холодного воздуха на входе в воздухозаборник, за счет роста температуры торможения холодного воздуха. При достаточном росте скорости полета наступает «тепловая смерть» воздушно-реактивного двигателя, так как относительный подогрев приближается к единице [2].
1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборан обладает высокой удельной теплотой сгорания ≈ 50000 кДж/кг, высокой термической стабильностью, а также достаточно низкой температурой плавления (-60°С) по сравнению с другими представителями данного класса соединений. Смешение 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборана с Т-10 осуществляется с целью придания топливу оптимальных эксплуатационных свойств.
Эффективность применения топлива в гиперзвуковом прямоточном воздушно-реактивном двигателе станет очевидна при расчете относительного подогрева θ для двух штатных углеводородных горючих Т-6, Т-10 и топлива состоящего из 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборана (70 мас.%) и Т-10 (30 мас.%) (для идеального ПВРД). Полученные расчетные данные представлены в таблице 1.
Данную топливную композицию предполагается использовать в гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателях авиационной и ракетно-космической техники.
Представленная топливная композиция решает проблему недостаточной теплопроизводительности горючих предлагаемых к использованию в ГПВРД для скоростей полета 6-10М, а также недостаточной физико-химической устойчивости при эксплуатации в широком диапазоне температур.
Источники информации
1. Р. Граймс Карбораны: Монография. - М.: Издательство «МИР», 1974.
2. Артемов О.А. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели (расчет характеристик): Монография. - М.: Компания Спутник+, 2006.
3. Tom Anderlis. The way to hyper plane // The Industrial Physicist American Institute of Physics, Дин Андреадис, March, 2005.
4. Петрухин Н.В., Сергеев С.М., Прокопенко О.А. Требования к горючим для гиперзвуковых двигателей ракетно-космической техники // Сборник научных трудов ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» по актуальным вопросам проектирования космических систем и комплексов. - М.: ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина, 2011.
5. Бакулин В.Н., Дубовкин Н.Ф., Котов В.Н., Сорокин В.А., Францкевич В.П., Яновский Л.С. Энергоемкие горючие для авиационных и ракетных двигателей / Под ред. Л.С. Яновского. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009.
6. Патент России №2288207.
Claims (1)
- Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя на основе углеводородного горючего Т-10, отличающееся тем, что приготовлена смесь из горючего Т-10 и 1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборана с получением состава, мас.%:
1,7-диметилдикарба-клозо-октокарборан 70 горючее Т-10 30
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154663/04A RU2541526C1 (ru) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013154663/04A RU2541526C1 (ru) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2541526C1 true RU2541526C1 (ru) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013154663/04A RU2541526C1 (ru) | 2013-12-10 | 2013-12-10 | Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2541526C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3149010A (en) * | 1962-05-07 | 1964-09-15 | Du Pont | Composition comprising a hydrazine and a hydrazinum polyhydrodecaborate |
US5320692A (en) * | 1981-11-25 | 1994-06-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid fuel ramjet composition |
RU2288207C1 (ru) * | 2005-06-03 | 2006-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП ГНИИХТЭОС) | Композиция твердого горючего |
US7572303B2 (en) * | 1997-12-08 | 2009-08-11 | Octane International, Ltd. | Fuel compositions exhibiting improved fuel stability |
-
2013
- 2013-12-10 RU RU2013154663/04A patent/RU2541526C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3149010A (en) * | 1962-05-07 | 1964-09-15 | Du Pont | Composition comprising a hydrazine and a hydrazinum polyhydrodecaborate |
US5320692A (en) * | 1981-11-25 | 1994-06-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid fuel ramjet composition |
US7572303B2 (en) * | 1997-12-08 | 2009-08-11 | Octane International, Ltd. | Fuel compositions exhibiting improved fuel stability |
RU2288207C1 (ru) * | 2005-06-03 | 2006-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП ГНИИХТЭОС) | Композиция твердого горючего |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2013151841A (ru) | Турбомашина, содержащая детонационную камеру, и летательный аппарат, оснащенный такой турбомашиной | |
RU2659780C2 (ru) | Высокооктановый неэтилированный авиационный бензин | |
Turan et al. | Some exergetic measures of a JT8D turbofan engine | |
BR112018077401A2 (pt) | motor a diesel de dois ciclos configurado para operação com superfícies de câmara de combustão de alta temperatura | |
BR102014018406A2 (pt) | composição de combustível de aviação sem chumbo | |
Akçay et al. | An investigation of euro diesel-hydrogen dual-fuel combustion at different speeds in a small turbojet engine | |
RU2541526C1 (ru) | Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя | |
Liang et al. | Characterizing combustion performance and PM emissions of an aviation compression ignition engine by fueling RP-3 kerosene and RP-3/pentanol blends | |
CN106777821B (zh) | 一种航空涡扇发动机高原起动点火供油量计算方法 | |
Rothrock et al. | Fuel Vaporization and Its Effect on Combustion in a High-Speed Compression-Ignition Engine | |
BR112014027914A2 (pt) | reator, motor de foguete, e, uso de um reator | |
RU2571088C1 (ru) | Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя | |
Levin et al. | Influence of hydrogen additives on cycle-to-cycle variability of working process of rotary engine | |
RU2584947C1 (ru) | Топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя | |
Frolov et al. | Autoignition and combustion of hydrocarbon-hydrogen-air homogeneous and heterogeneous ternary mixtures | |
US3109029A (en) | Preparation of triallylborine | |
US2947618A (en) | Liquid fuels for reaction motors | |
US3113425A (en) | Ortho-substituted bicyclohexyl hydrocarbons as high energy fuels | |
GB2522080A (en) | Low weight aircraft engine intake pre-cooler | |
Qian et al. | Performance of continuously rotating detonation combustor | |
GB650444A (en) | Improvements in or relating to a method of producing hot gases for the purpose of jet propulsion | |
Jinsong et al. | Effects of combustion and performance of compression-ignition aero piston engine with different nozzle parameters in the high-altitude environment | |
Ueki et al. | Investigation of soot formation in an optically accessible DISI engine | |
Rebrov et al. | Laser ignition of rocket propellants in model combustion chamber | |
Sergeev et al. | Approaches to the evaluation of fuels for hypersonic engines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151211 |