RU2714463C1

RU2714463C1 - Method for boosting double-flow ejector pulsating air-jet engine and forced double-flow ejector pulsating air-jet engine

Info

Publication number: RU2714463C1
Application number: RU2019122063A
Authority: RU
Inventors: Константин Валентинович Мигалин; Кирилл Алексеевич Сиденко
Original assignee: Константин Валентинович Мигалин; Кирилл Алексеевич Сиденко
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2020-02-17

Abstract

FIELD: military equipment.

SUBSTANCE: group of inventions relates to military equipment, particularly, to aircraft engines. Forcing of double-flow ejector pulsating air-jet engine consists in fuel supply to aerodynamic valve of the second circuit, its further jet mixing with fuel in combustion chamber and ignition. Supply of fuel to engine at suction cycle is performed simultaneously through two circuits of aerodynamic inlet valves – with further arrangement of intensive mixing in combustion chamber by jet blowing of combustion zone with formation of annular vortices. Besides, additionally braking of back emission of gases through inlet system is performed due to installation of triangular channel into the first mixer and annular shell at the inlet of the second mixer and return flow to resonator pipe due to performance of partial diffuser opening.

EFFECT: claimed group of inventions makes it possible to increase thermodynamic efficiency by increasing amplitude of pressure pulsations occurring at increase of volume of cyclic blowdown of combustion chamber.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике, преимущественно военной, а именно к двигателям летательных аппаратов, и может быть использовано, вероятнее всего, в двигателях небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как, например, беспилотные разведчики, летающие мишени.The invention relates to equipment, mainly military, namely, aircraft engines, and can be used, most likely, in the engines of small unmanned aerial vehicles, such as, for example, unmanned reconnaissance aircraft, flying targets.

Известен пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (далее ПуВРД) немецкой крылатой ракеты времен Второй мировой войны Фау-1 (см. Г.Б. Синярев, М.В. Добровольский. Жидкостные ракетные двигатели. - Оборонгиз, 1957, с. 19, 20).Known pulsating air-jet engine (hereinafter PuVRD) of the German cruise missile of the Second World War V-1 (see GB Sinyarev, MV Dobrovolsky. Liquid rocket engines. - Oborongiz, 1957, p. 19, 20) .

Двигатель представляет собой трубу с клапанной решеткой которая состоит из несущих элементов - поперечных стержней, подвижных элементов - плоских упругих пластин постоянной толщины, прикрепленных к боковым граням стержней попарно параллельно друг другу на расстоянии, равном толщине стержня, и опорных проставок, размещенных посредине между парами пластин параллельно им. В каждой паре между пластинами имеется глухой зазор, обращенный назад. Пластины и проставки образуют продольные каналы для прохода воздуха.The engine is a tube with a valve grill which consists of supporting elements - transverse rods, movable elements - flat elastic plates of constant thickness, attached to the side faces of the rods in pairs parallel to each other at a distance equal to the thickness of the rod, and support spacers located in the middle between the pairs of plates parallel to them. In each pair between the plates there is a blind gap facing back. The plates and spacers form longitudinal channels for the passage of air.

Набегающий на двигатель поток проходит через воздухозаборник и клапанную решетку в камеру сгорания. Туда же подается легкоиспаряющееся топливо, после чего топливовоздушная смесь воспламеняется искрой электрозапала. Быстро расширяющиеся во все стороны продукты сгорания, попадая в глухой зазор между пластинами, тормозятся, в результате чего давление там возрастает. Это вызывает изгиб пластин в стороны до контакта с опорными проставками или боковьми стенками. Воздушные каналы клапанной решетки оказываются перекрытыми. Продукты сгорания истекают через сопло в атмосферу, а их давление на закрытую клапанную решетку создает импульс тяги двигателя.The flow on the engine flows through the air intake and valve grille into the combustion chamber. A volatile fuel is supplied there, after which the air-fuel mixture is ignited by an electric spark. The combustion products rapidly expanding in all directions, getting into a dead gap between the plates, are inhibited, as a result of which the pressure increases there. This causes the plates to bend to the sides until they come in contact with the support spacers or the side walls. The air channels of the valve grille are blocked. The combustion products flow through the nozzle into the atmosphere, and their pressure on the closed valve grill creates an impulse for engine thrust.

После падения давления пластины клапанной решетки под действием своей упругости, а также разрежения, создаваемого в камере инерцией истекающих газов, возвращаются в исходное положение. В камеру поступает очередная порция воздуха и цикл повторяется.After the pressure drop, the valve plate plates under the action of their elasticity, as well as the rarefaction created by the inertia of the outgoing gases in the chamber, return to their original position. The next portion of air enters the chamber and the cycle repeats.

Главным достоинством ПуВРД этого типа основанного на применении механических клапанных решеток является высокое гидравлическое сопротивление продуктам сгорания, пытающимся прорваться навстречу набегающему потоку при взрыве в камере сгорания.The main advantage of this type of PUVRD based on the use of mechanical valve grids is the high hydraulic resistance of the combustion products, trying to break through towards the oncoming flow during an explosion in the combustion chamber.

Их недостаток - высокое гидравлическое сопротивление при продувке камеры сгорания, особенно на низких скоростях полета что ведет к не высокому цикловому объемному наполнению и, как следствие, к низкой удельной и лобовой тяге. Но главное -они дают падение тяги при больших скоростях полета из-за механического отгиба динамическим напором воздуха лепестков клапана, что приводит к переходу в режим прямоточного ПуВРД.Their disadvantage is the high hydraulic resistance when purging the combustion chamber, especially at low flight speeds, which leads to not high cyclic volumetric filling and, as a result, to low specific and frontal thrust. But the main thing is that they give a drop in thrust at high flight speeds due to mechanical bending by the dynamic pressure of the air of the valve petals, which leads to the transition to direct-flow PuVRD mode.

Так же известен ПуВРД с помощью аэродинамических клапанов в качестве которых часто используют простые трубки, "Нестационарное распространение пламени", под ред. Дж.Г. Маркштейна, М., МИР, 1968, с. 401-407 (ПРОТОТИП). Кроме того, ПуВРД, в которых осуществлена замена механических клапанов на аэродинамические описаны в патентах США №2796735, 1957; №2796734, 1957; №2746529, 1956; №2822037,1958; 2812635,1957; 3093962, 1963.PuVRD is also known with the help of aerodynamic valves, for which simple tubes are often used, Unsteady Flame Propagation, ed. J.G. Markstein, M., WORLD, 1968, p. 401-407 (PROTOTYPE). In addition, PuVRD, in which the replacement of mechanical valves by aerodynamic valves described in US patent No. 2796735, 1957; No. 2796734, 1957; No. 2746529, 1956; No. 2822037,1958; 2,812,635.1957; 3093962, 1963.

К недостаткам такого способа продувки ПуВРД следует отнести низкую амплитуду пульсаций давления в камере сгорания и, соответственно, низкий термодинамический КПД (коэффициент полезного действия) в следствии малого сопротивления аэродинамического клапана выбросу продуктов сгорания, особенно на низких скоростях полета до 100 м/с. При более высоких скоростях полета, в том случае если аэродинамический клапан повернут навстречу набегающему потоку, как это предлагается сделать в патенте РФ №2468236, гидравлическое сопротивление обратному выбросу с ростом скорости возрастает и работа существенным образом улучшается.The disadvantages of this method of purging PuVRD include the low amplitude of pressure pulsations in the combustion chamber and, accordingly, the low thermodynamic efficiency (efficiency) due to the low resistance of the aerodynamic valve to the emission of combustion products, especially at low flight speeds of up to 100 m / s. At higher flight speeds, in the event that the aerodynamic valve is turned towards the incoming flow, as proposed in RF patent No. 2468236, the hydraulic resistance to reverse discharge increases with increasing speed and the work improves significantly.

Этот процесс для наглядности показан на ниже приведенном графике отображающем характер зависимости гидравлического сопротивления обратному выбросу продуктов сгорания от скорости полета. Можно видеть, что в диапазоне скоростей до 100 метров в секунду. Механический клапан обладает значительно большим обратным сопротивлением (более чем в 30 раз). Но по мере роста скорости набегающего потока его превосходство снижается и при скоростях около 200 метров в секунду он по этому параметру вплотную приближается к аэродинамическому клапану повернутому навстречу потоку.This process is shown for clarity in the graph below, which shows the nature of the dependence of the hydraulic resistance to the return emission of combustion products on the flight speed. You can see that in the speed range up to 100 meters per second. The mechanical valve has a significantly greater back resistance (more than 30 times). But as the speed of the oncoming flow increases, its superiority decreases, and at speeds of about 200 meters per second, this parameter closely approaches the aerodynamic valve turned towards the flow.

Повысить удельную и лобовую тягу и снизить удельный расход топлива можно путем увеличения амплитуды пульсаций давления, которое достигается за счет роста скорости горения и увеличения обратного гидравлического сопротивления клапанов. Увеличение амплитуды пульсаций приводит к росту термодинамического КПД и соответственно, к снижению удельного расхода топлива. Поэтому естественным техническим решением является увеличение «диодности» впускной системы и резонаторной трубы и дополнительной подачи топлива в аэродинамический клапан второго контура. Совместная подача топлива через два контура клапанов приводит к значительному улучшению дроссельной характеристики ПуВРД. Удельная тяга ДЭПуВРД достигает 1100-1500 с.It is possible to increase the specific and frontal thrust and reduce the specific fuel consumption by increasing the amplitude of pressure pulsations, which is achieved by increasing the burning rate and increasing the inverse hydraulic resistance of the valves. An increase in the amplitude of pulsations leads to an increase in thermodynamic efficiency and, accordingly, to a decrease in specific fuel consumption. Therefore, a natural technical solution is to increase the "diode" of the intake system and the resonator pipe and additional fuel supply to the aerodynamic valve of the secondary circuit. The joint supply of fuel through two valve circuits leads to a significant improvement in the throttle characteristic of the PuVRD. The specific thrust of DEPuVRD reaches 1100-1500 s.

Пример влияния данных мероприятий на дроссельную характеристику двигателей приведен ниже на графике. Эти данные получены авторами экспериментально.An example of the influence of these measures on the throttle characteristic of engines is shown below in the graph. These data were obtained experimentally by the authors.

Технический результат, достигаемый в результате реализации группы предлагаемых изобретений, заключается в повышении термодинамического КПД путем увеличения амплитуды пульсаций давления.The technical result achieved as a result of the implementation of the group of the proposed inventions is to increase the thermodynamic efficiency by increasing the amplitude of the pressure pulsations.

Техническая задача решается путем увеличения обратного сопротивления впускной системы и резонаторной трубы двигателя за счет установки во входную часть первого смесителя треугольного канала, а на вход второго смесителя кольцевой обечайки и выполнения выходной части резонаторной трубы с частичным диффузорным раскрытием, расположенным в аэродинамической тени камеры сгорания. Дополнительно производится подача топлива на вход аэродинамического клапана второго контура.The technical problem is solved by increasing the inverse resistance of the intake system and the resonator pipe of the engine by installing a first triangular channel in the inlet of the first mixer and an annular shell at the inlet of the second mixer and performing the outlet of the resonator pipe with a partial diffuser opening located in the aerodynamic shadow of the combustion chamber. Additionally, fuel is supplied to the inlet of the aerodynamic valve of the second circuit.

Указанный технический результат, при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе форсирования двухконтурного эжекторного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ДЭПуВРД, далее, до текста формулы и реферата - двигателя), включающем продувку камеры топливовоздушной смесью сгорания из смесителей и воздухом из аэродинамического клапана второго контура, формирующим воздушный струйный обдув зоны горения, последующее воспламенение и взрыв с выбросом продуктов сгорания через резонаторную трубу, смесители и аэродинамический клапан, подачу топлива во время работы двигателя осуществляют одновременно в два контура двигателя с последующей организацией интенсивного перемешивания в камере сгорания путем струйного обдува топливовоздушной смесью зоны горения с образованием кольцевых вихрей.The specified technical result, in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of forcing a dual-circuit ejector pulsating air-jet engine (DEPuVRD, further, to the text of the formula and abstract - engine), including purging the chamber with a fuel-air mixture of combustion from mixers and air from the aerodynamic valve of the second circuit forming an air jet blowing the combustion zone, subsequent ignition and explosion with the emission of combustion products through the resonator pipe, mixers and aero the dynamic valve, fuel supply during engine operation is carried out simultaneously in the two motor circuit with a subsequent intensive mixing in the combustion chamber by blowing the jet fuel mixture combustion zone to form a ring vortices.

Реализация описанного выше способа форсирования осуществляется в конструкции двигателя содержащей, в частности, камеру сгорания, впускную систему из первого и второго смесителей, аэродинамические клапаны, топливный коллектор и сопла подачи топлива, при этом, на входе во второй смеситель установлена кольцевая обечайка длиной 0,3-0,5 калибра второго смесителя, а резонаторная труба выполнена с перфорацией профилированными отверстиями в зоне примыкания к камере сгорания и частичным диффузорным раскрытием, расположенным в аэродинамической тени за камерой сгорания, при этом внутри входного участка первого смесителя установлен треугольный канал длиной от 0,1 до 0,5 длины первого смесителя. Оба воздушных клапана при этом являются аэродинамическими.The implementation of the acceleration method described above is carried out in an engine design comprising, in particular, a combustion chamber, an intake system from the first and second mixers, aerodynamic valves, a fuel manifold and fuel supply nozzles, while an annular shell 0.3 -0.5 caliber of the second mixer, and the resonator tube is made with perforation with profiled holes in the zone adjacent to the combustion chamber and a partial diffuser opening located in the aerodynamic tim of the combustion chamber, the inside portion of the first input of the mixer is set triangular channel length of 0.1 to 0.5 lengths of the first mixer. Both air valves are aerodynamic.

Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".Comparison of scientific, technical and patent documentation on the priority date in the main and related sections of the MKI shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.The analysis of known technical solutions in the art showed that the proposed device has features that are not available in the known technical solutions, and using them in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical result, therefore, the proposed technical solution has an inventive step compared to the existing level technicians.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition "industrial applicability".

Другие особенности и преимущества заявляемого изобретения станут понятны из следующего детального описания, приведенного исключительно в форме не ограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемый чертеж, иллюстрирующий предпочтительный вариант реализации, на котором показана схема предлагаемого двигателя.Other features and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description, given solely in the form of a non-limiting example and with reference to the accompanying drawing, illustrating a preferred embodiment, which shows a diagram of the proposed engine.

На фиг. 1 показан заявляемый двигатель.In FIG. 1 shows the inventive engine.

На фиг. 2 показан вид -А- на треугольный канал первой впускной трубы - смесителя.In FIG. 2 shows a view -A- on the triangular channel of the first inlet pipe - mixer.

На фиг. 3 показан вид -Б- на частичное диффузорное раскрытие резонаторной трубы.In FIG. 3 shows a view —B— of a partial diffuser opening of the resonator tube.

Позициями на чертеже показаны:The positions in the drawing show:

Поз. 1 - сопло подачи газа,Pos. 1 - gas supply nozzle,

Поз. 2 - первая впускная труба - смеситель,Pos. 2 - the first inlet pipe is a mixer,

Поз. 3 - треугольный канал,Pos. 3 - a triangular channel,

Поз. 4 - вторая впускная труба,Pos. 4 - second inlet pipe,

Поз. 5 - кольцевая обечайка,Pos. 5 - ring shell

Поз. 6 - камера сгорания,Pos. 6 - combustion chamber,

Поз. 7 - козырек,Pos. 7 - visor,

Поз. 8 - задняя торцевая стенка камеры сгорания,Pos. 8 - the rear end wall of the combustion chamber,

Поз. 9 - резонаторная труба,Pos. 9 - resonator tube,

Поз. 10 - запальная свеча,Pos. 10 - glow plug

Поз. 11 - частичное диффузорное раскрытие,Pos. 11 is a partial diffuser opening,

Поз. 12 - змеевик нагрева газа,Pos. 12 - coil heating gas

Поз. 13 - вихревой аэродинамический клапанPos. 13 - vortex aerodynamic valve

Поз. 14 - сопло подачи топливаPos. 14 - fuel supply nozzle

Поз. 15 - топливный коллектор.Pos. 15 - a fuel collector.

Двигатель, изображенный на фиг. 1, содержит сопло 1 подачи газа с соосно закрепленными первой впускной трубой - смесителем 2 с установленным в его передней части треугольным каналом 3, второй впускной трубой 4 с закрепленной на его входной части кольцевой обечайкой 5, на заднем торце второй впускной трубы 4 закреплена камера сгорания 6 с козырьком 7 и задней торцевой стенкой 8. К задней торцевой стенке 8 камеры сгорания 6 закреплена резонаторная труба 9 с запальной свечой 10 и частичным диффузорным раскрытием 11. К резонаторной трубе 9 крепится змеевик нагрева газа 12. На передней стенке камеры сгорания 6 закреплен аэродинамический клапан 13 на входе в который установлено сопло подачи топлива 14 из топливного коллектора 15.The engine of FIG. 1, contains a gas supply nozzle 1 with a first inlet pipe - mixer 2 coaxially mounted with a triangular channel 3 installed in its front part, a second inlet pipe 4 with an annular shell 5 fixed on its inlet part, a combustion chamber is fixed at the rear end of the second inlet pipe 4 6 with a visor 7 and a rear end wall 8. To the rear end wall 8 of the combustion chamber 6 is fixed a resonator pipe 9 with a spark plug 10 and a partial diffuser opening 11. A gas heating coil 12 is attached to the resonator pipe 9. enke combustion chamber 6 is fixed aerodynamic valve 13 at the inlet into which a nozzle 14 of the fuel supply from the fuel manifold 15.

При частичной подаче газообразного топлива через змеевик 12 и подачи искры на запальную свечу 8 происходит воспламенение топлива и горение внутри камеры сгорания 6. Через некоторое время змеевик нагрева газа 12 и стенки камеры сгорания 6 разогреваются, и дальнейшее увеличение подачи топлива приводит к осуществлению рабочего цикла предлагаемого двигателя. Он осуществляется следующим образом.When a partial supply of gaseous fuel through the coil 12 and a spark is supplied to the spark plug 8, the fuel ignites and burns inside the combustion chamber 6. After some time, the gas heating coil 12 and the walls of the combustion chamber 6 are heated, and a further increase in the fuel supply leads to the implementation of the proposed work cycle engine. It is carried out as follows.

Подаваемый газ через сопло подачи газа 1 эжектирует воздух в первый контур - в первую впускную трубу-смеситель 2 и вторую впускную трубу 4, выполняющие в заявляемом двигателе еще и функцию аэродинамического клапана. Далее струйное течение воздушно-газовой смеси доходя до задней торцевой стенки 8 камеры сгорания 6 соударяется с ней и, разворачиваясь на козырьке 7 воспламеняется возвратным течением продуктов сгорания из резонаторной трубы 9. Далее происходит взрыв топливовоздушной смеси и выброс газа по трем направлениям.The gas supplied through the gas supply nozzle 1 ejects air into the first circuit - into the first inlet pipe-mixer 2 and the second inlet pipe 4, which also perform the function of an aerodynamic valve in the inventive engine. Next, the jet flow of the air-gas mixture reaching the rear end wall 8 of the combustion chamber 6 collides with it and, turning around on the visor 7, is ignited by the return flow of combustion products from the resonator pipe 9. Next, the air-fuel mixture explodes and gas is released in three directions.

Первое направление - резонаторная труба. Выброс в этом направлении продуктивный, он создает реактивную тягу и разряжение для процесса последующей продувки.The first direction is the resonator tube. The emission in this direction is productive, it creates reactive thrust and vacuum for the subsequent purge process.

Второе направление - во впускные смесители. Выброс газа из них создает отрицательную тягу. Для гашения этого выброса на вход во второй смеситель установлена кольцевая обечайка 5, формирующая наддув набегающим потоком входа во второй смеситель. Выбрасываемый из щели между смесителей газ, несущий в себе так же и пары топлива, должен дополнительно преодолеть динамический напор встречного течения, разворачивая на 180° течение внутри обечайки. Далее, двигаясь внутри первого смесителя газ натекает на треугольный канал 3, замечательным свойством которого является так называемая «диодность». Под этим термином понимается разность гидравлических сопротивлений канала при прямом и обратном течении. Т.е. гидравлическое сопротивление такого канала при выбросе из камеры сгорания больше, чем при всасывании. Это установлено в опытах как на безмоторной установке, так и на реальном двигателе. Данная особенность каналов треугольного сечения так же описана в работе:The second direction is in the inlet mixers. The release of gas from them creates negative traction. To suppress this emission, an annular shell 5 is installed at the entrance to the second mixer, which forms a boost by the incoming flow of the entrance to the second mixer. The gas ejected from the gap between the mixers, which also carries fuel vapors, must additionally overcome the dynamic pressure of the oncoming flow, turning the flow inside the shell 180 °. Further, moving inside the first mixer, gas flows onto the triangular channel 3, a remarkable property of which is the so-called “diode”. This term refers to the difference in hydraulic resistance of the channel in the forward and reverse flow. Those. the hydraulic resistance of such a channel when ejected from the combustion chamber is greater than during suction. This was established in experiments both on a non-motorized installation and on a real engine. This feature of the channels of triangular section is also described in the work:

1. Плотников Л.В. Повышение качества газообмена в поршневых две путем совершенствования газодинамики и теплообмена потоков во впускных и выпускных каналах. Диссертация на соискание степени доктора технических наук. Специальность 01.04.14. Екатеринбург 2017 г.1. Plotnikov L.V. Improving the quality of gas exchange in the piston two by improving gas dynamics and heat transfer flows in the inlet and outlet channels. The dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Specialty 04/01/14. Yekaterinburg 2017

Третье направления выброса - вихревой аэродинамический клапан 13. Клапан этого типа имеет достаточно высокое обратное гидравлическое сопротивление и поэтому выброс продуктов сгорания через него не критичен.The third direction of discharge is a vortex aerodynamic valve 13. A valve of this type has a sufficiently high inverse hydraulic resistance and therefore the emission of combustion products through it is not critical.

По завершению такта сгорания движущийся в резонаторной трубе газ начинает создавать разряжение в камере сгорания 6, что влечет поступление воздуха из впускной системы и вихревого аэродинамического клапана 13. Одновременно с этим идет возвратное течение в камеру сгорания 6 и из резонаторной трубы 9. Для сокращения объема газов поступающих из резонаторной трубы 9 хвостовая часть ее выполнена с частичным диффузорным раскрытием 11 выполненным в аэродинамической тени за камерой сгорания 6.At the end of the combustion cycle, the gas moving in the resonator pipe begins to create a vacuum in the combustion chamber 6, which entails the intake of air from the intake system and the vortex aerodynamic valve 13. At the same time, there is a return flow to the combustion chamber 6 and from the resonator pipe 9. To reduce the volume of gases coming from the resonator tube 9, its tail part is made with a partial diffuser opening 11 made in the aerodynamic shadow behind the combustion chamber 6.

Диффузорность канала придаст большее гидравлическое сопротивление возвратному течению. Раскрытие сделано частичным с целью недопущения увеличения миделя двигателя. Влияние диффузорности каналов на гидравлическое сопротивление описано в ряде работ, в том числе:Diffuser channel will give greater hydraulic resistance to the return flow. Disclosure is made partial in order to prevent an increase in the midship of the engine. The influence of channel diffusivity on the hydraulic resistance is described in a number of works, including:

А.М. Козин, М.М. Русаков Совершенствование системы впуска поршневых и пульсирующих две. Тольяттинский государственный университет. Вектор науки №2(16), 2011.A.M. Kozin, M.M. Rusakov Improving the piston and pulsating intake system two. Togliatti State University. Vector of Science No. 2 (16), 2011.

Дополнительный эффект оказывает подача топлива на вход аэродинамического клапана 13. Выходящая из него топливовоздушная смесь интенсивно перемешивается с продуктами сгорания, что вызывает резкое повышение давления за счет интенсификации горения. Дальнейшее горение идет на витках змеевика нагрева газа 12, дополнительно выполняющего функцию «Спирали Щелкина», турбулизирующей и ускоряющей горение.An additional effect is provided by the fuel supply to the inlet of the aerodynamic valve 13. The air-fuel mixture leaving it is intensively mixed with the combustion products, which causes a sharp increase in pressure due to the intensification of combustion. Further combustion takes place on the turns of the gas heating coil 12, which additionally performs the function of the “Shchelkin Spiral”, which turbulizes and accelerates combustion.

Описанный процесс соответствует двум фазам рабочего цикла. Первой фазе-продувке с последующим воспламенением и горением. Второй фазе - выброса продуктов сгорания через резонаторную трубу и частично через клапаны.The described process corresponds to two phases of the duty cycle. The first phase is purging, followed by ignition and combustion. The second phase is the emission of combustion products through the resonator tube and partially through the valves.

Далее цикл повторяется. Цикличность же работы традиционно реализуется настройкой на резонанс, за счет изменения длины впускной трубы-смесителя 2, длины резонаторной трубы 9 и геометрии камеры сгорания 6 с второй впускной трубой 4.Next, the cycle repeats. Cycling of the work is traditionally realized by tuning to resonance, by changing the length of the inlet pipe-mixer 2, the length of the resonator pipe 9 and the geometry of the combustion chamber 6 with the second inlet pipe 4.

При установке двигателя на летательный аппарат необходимо, что бы второй контур подачи воздуха - аэродинамический клапан 13 находился в аэродинамической тени за фюзеляжем самолета, что обеспечивает его работоспособность в широком диапазоне скоростей полета. Подача дополнительного топлива через второй контур, установка треугольного канала в первый смеситель с установкой кольцевой обечайки на входе во второй смеситель и выполнение частичной диффузорности резонаторной трубы обеспечивают до 30% прироста реактивной тяги в широком диапазоне скоростей полета.When installing the engine on an aircraft, it is necessary that the second air supply circuit — aerodynamic valve 13 — is in the aerodynamic shadow behind the aircraft fuselage, which ensures its operability in a wide range of flight speeds. The supply of additional fuel through the second circuit, the installation of a triangular channel in the first mixer with the installation of an annular shell at the inlet to the second mixer and the partial diffuser of the resonator tube provide up to 30% increase in jet thrust in a wide range of flight speeds.

Разумеется, изобретение не ограничивается описанным примером его осуществления, показанным на прилагаемой фигуре. Остаются возможными изменения различных элементов либо замена их технически эквивалентными, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.Of course, the invention is not limited to the described example of its implementation, shown in the attached figure. It remains possible to change various elements or replace them with technically equivalent, not beyond the scope of the present invention.

Claims

1. Способ форсирования двухконтурного эжекторного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя, включающий продувку камеры топливовоздушной смесью сгорания из смесителей и воздухом из аэродинамического клапана второго контура, формирующим воздушный струйный обдув зоны горения, последующее воспламенение и взрыв с выбросом продуктов сгорания через резонаторную трубу, смесители и аэродинамический клапан, отличающийся тем, что подачу топлива во время работы двигателя осуществляют одновременно в два контура двигателя с последующей организацией интенсивного перемешивания в камере сгорания путем струйного обдува топливовоздушной смесью зоны горения с образованием кольцевых вихрей.1. A method of forcing a dual-circuit ejector pulsating jet engine, including blowing the chamber with a fuel-air mixture of mixers from the mixers and air from the aerodynamic valve of the secondary circuit, forming an air jet blowing the combustion zone, subsequent ignition and explosion with the emission of combustion products through the resonator tube, mixers and aerodynamic valve, characterized in that the fuel supply during engine operation is carried out simultaneously in two engine circuits with subsequent org Anisation of intensive mixing in the combustion chamber by jet blowing with a fuel-air mixture of the combustion zone with the formation of ring vortices.

2. Форсированный двухконтурный эжекторный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ДЭПуВРД), содержащий, в частности, камеру сгорания, впускную систему из первого и второго смесителей, аэродинамические клапаны, топливный коллектор и сопла подачи топлива, отличающийся тем, что на входе во второй смеситель установлена кольцевая обечайка длиной 0,3-0,5 калибра второго смесителя, а резонаторная труба выполнена с перфорацией профилированными отверстиями в зоне примыкания к камере сгорания и частичным диффузорным раскрытием, расположенным в аэродинамической тени за камерой сгорания, при этом внутри входного участка первого смесителя установлен треугольный канал длиной от 0,1 до 0,5 длины первого смесителя.2. A forced double-circuit ejector pulsating jet engine (DEPuVRD), containing, in particular, a combustion chamber, an intake system from the first and second mixers, aerodynamic valves, a fuel manifold and fuel nozzles, characterized in that at the entrance to the second mixer is installed annular shell 0.3-0.5 caliber long of the second mixer, and the resonator tube is made with perforation with profiled holes in the zone adjacent to the combustion chamber and a partial diffuser opening, located wind shadow of the combustion chamber, the inside portion of the first input of the mixer is set triangular channel length of 0.1 to 0.5 lengths of the first mixer.

3. Форсированный двухконтурный эжекторный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ДЭПуВРД) по п. 2, отличающийся тем, что оба воздушных клапана аэродинамические.3. Forced dual-circuit ejector pulsating jet engine (DEPuVRD) according to claim 2, characterized in that both air valves are aerodynamic.