[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2801019C1 - Method of operation of closed cycle liquid rocket engine with afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification and liquid rocket engine - Google Patents

Method of operation of closed cycle liquid rocket engine with afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification and liquid rocket engine Download PDF

Info

Publication number
RU2801019C1
RU2801019C1 RU2022131503A RU2022131503A RU2801019C1 RU 2801019 C1 RU2801019 C1 RU 2801019C1 RU 2022131503 A RU2022131503 A RU 2022131503A RU 2022131503 A RU2022131503 A RU 2022131503A RU 2801019 C1 RU2801019 C1 RU 2801019C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
oxidizer
combustion chamber
tank
oxidizing
Prior art date
Application number
RU2022131503A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Давид Анатольевич Губанов
Никита Владимирович Востров
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Аддитивка"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Аддитивка" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Аддитивка"
Application granted granted Critical
Publication of RU2801019C1 publication Critical patent/RU2801019C1/en

Links

Abstract

FIELD: rocket and space technology.
SUBSTANCE: proposed group of inventions relates to the design of liquid rocket engines. The invention discloses the use of a scheme with two gas generators and afterburning of reducing and oxidizing generator gases without complete gasification. The non-gasified residue is fed into heat exchangers and used to pressurize the fuel tanks, which increases the payload mass by reducing the mass of the tank pressurization systems and reduces the overall cost of the installation.
EFFECT: invention provides increased efficiency of a high thrust rocket engine and high payload.
2 cl, 1 dwg, 2 ex

Description

Предлагаемая группа изобретений относится к области ракетно-космической техники, а именно к проектированию жидкостных ракетных двигателей. Заявленные технические решения предназначены для двигательных установок, используемых на первых ступенях ракет-носителей тяжелого и сверхтяжелого класса с целью вывода на низкую околоземную орбиту полезной нагрузки массой до 100 тонн.The proposed group of inventions relates to the field of rocket and space technology, namely to the design of liquid rocket engines. The claimed technical solutions are intended for propulsion systems used in the first stages of heavy and super-heavy launch vehicles in order to launch a payload weighing up to 100 tons into low earth orbit.

Из уровня техники известен способ компенсации различий физических свойств горючих в универсальном безгенераторном жидкостном ракетном двигателе и жидкостный ракетный двигатель (далее - ЖРД) (Патент RU 2358142, Опубл. 10.06.2009, Бюл. №16). В способе компенсации различий физических свойств компонентов топлива, основанном на согласовании режимов работы агрегатов подачи универсального ЖРД, согласно изобретению для безгенераторного двигателя с раздельными ТНА при переводе его с водорода на СПГ (метан) сначала увеличивают расход горючего (СПГ, метана) до необходимой величины для обеспечения надежного охлаждения камеры, после охлаждения перед подачей горючего на турбину ТНАГ его общий расход делят на две части, одну из которых подают на турбину ТНАГ, а другую сбрасывают, причем после прохождения ТНАГ процесс деления горючего повторяют, при этом одну его часть направляют для сжигания в камере сгорания, а другую сбрасывают или направляют для дальнейшего использования. Сбрасываемые части расхода горючего могут быть использованы как рабочее тело, например, для рулевых сопел, для турбины привода системы качания двигателя, для наддува баков, повторно в качестве рабочего тела насоса горючего и/или топлива камеры. Изобретение обеспечивает работу двигателя как на компонентах топлива «кислород+водород», так и на топливе «кислород+сжиженный природный газ» (метан). Недостатком данного технического решения является невозможность получения больших давлений в камере и, как следствие, больших удельных импульсов, поскольку в предложенной схеме двигательной установки отсутствует газогенератор(ы).The prior art method of compensating for differences in the physical properties of fuels in a universal generatorless liquid-propellant rocket engine and a liquid-propellant rocket engine (hereinafter referred to as LRE) (Patent RU 2358142, Publ. 10.06.2009, Bull. No. 16). In a method for compensating for differences in the physical properties of fuel components, based on matching the operating modes of the universal rocket engine supply units, according to the invention for a generatorless engine with separate HP, when it is transferred from hydrogen to LNG (methane), the fuel consumption (LNG, methane) is first increased to the required value for ensuring reliable cooling of the chamber, after cooling before supplying fuel to the TNAG turbine, its total consumption is divided into two parts, one of which is fed to the TNAG turbine, and the other is dumped, and after passing through the TNAG, the process of fuel division is repeated, while one part of it is sent for combustion in the combustion chamber, and the other is discarded or sent for further use. The discharged parts of the fuel flow can be used as a working medium, for example, for steering nozzles, for a turbine for driving an engine oscillation system, for pressurizing tanks, repeatedly as a working medium for a fuel pump and/or chamber fuel. EFFECT: invention ensures operation of the engine both on fuel components "oxygen+hydrogen" and on fuel "oxygen+liquefied natural gas" (methane). The disadvantage of this technical solution is the impossibility of obtaining high pressures in the chamber and, as a result, high specific impulses, since the proposed scheme of the propulsion system does not have a gas generator(s).

Известен способ работы жидкостного ракетного двигателя с турбонасосной подачей кислородно-метанового топлива (патент RU 2166661, опубл. 10.05.2001 Бюл. №13). 20-50% поступающего в двигатель метанового горючего расходуют на регенеративное охлаждение камеры, после чего сжигают в ней, а кислородный окислитель подают частично непосредственно в камеру и частично в восстановительный газогенератор, где в окислителе сжигают избыточное горючее, поступающее в газогенератор при давлении выше начального давления хладагента; полученный восстановительный газ срабатывают на турбине, после чего дожигают в камере. Недостатком данного технического решения является большой расход восстановительного газа, необходимый для обеспечения работы насосов, низкая степень пожаробезопасности ввиду больших рабочих температур генераторного газа и расположения рабочих колес насоса окислителя и горючего на одном валу.A known method of operating a liquid-propellant rocket engine with a turbopump supply of oxygen-methane fuel (patent RU 2166661, publ. 10.05.2001 Bull. No. 13). 20-50% of the methane fuel entering the engine is spent on regenerative cooling of the chamber, after which it is burned in it, and the oxygen oxidizer is fed partly directly into the chamber and partly into the reduction gas generator, where excess fuel entering the gas generator at a pressure above the initial pressure is burned in the oxidizer refrigerant; the resulting reducing gas is used in the turbine, after which it is burnt out in the chamber. The disadvantage of this technical solution is the high consumption of reducing gas required to ensure the operation of the pumps, the low degree of fire safety due to the high operating temperatures of the generator gas and the location of the impellers of the oxidizer pump and fuel on the same shaft.

Известен способ работы жидкостного ракетного двигателя и жидкостный ракетный двигатель (RU 2116491 С1, опубл.: 27.07.1998). Двигатель предназначен для использования в ракетостроении, а также для одноступенчатых средств выведения полезных нагрузок на околоземную орбиту. Он содержит газогенератор, турбонасосные агрегаты горючего и окислителя, камеру с трактом регенеративного охлаждения, агрегаты системы автоматики и регулирования параметров двигателя. Агрегаты магистрали горючего работают последовательно и непрерывно на метане и водороде. Все горючее превращается в восстановительный генераторный газ, небольшую часть которого подают на турбину и далее сбрасывают в сопло камеры, а остальную часть дожигают жидким кислородом. Двигатель снабжен узлом последовательного подвода жидких метана и водорода, установленным перед насосом горючего, а газогенератор расположен соосно камере. Причем выход из него одновременно является входом камеры. Недостатком данного технического решения является усложнение конструкции ввиду использования трех топливных компонентов, меньшие расходы генераторного газа по сравнению со схемами, использующими два газогенератора различных типов, а также большие рабочие температуры турбин.A known method of operating a liquid-propellant rocket engine and a liquid-propellant rocket engine (RU 2116491 C1, publ.: 27.07.1998). The engine is designed for use in rocket science, as well as for single-stage means of launching payloads into near-Earth orbit. It contains a gas generator, turbopump units of fuel and oxidizer, a chamber with a regenerative cooling path, units of an automation system and control of engine parameters. The fuel line units operate sequentially and continuously on methane and hydrogen. All the fuel is converted into a reducing generator gas, a small part of which is supplied to the turbine and then discharged into the chamber nozzle, and the rest is burnt with liquid oxygen. The engine is equipped with a unit for the sequential supply of liquid methane and hydrogen, installed in front of the fuel pump, and the gas generator is located coaxially to the chamber. Moreover, the output from it is simultaneously the input of the camera. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design due to the use of three fuel components, lower costs of generator gas compared to schemes using two gas generators of various types, as well as high operating temperatures of the turbines.

Известен жидкостный ракетный двигатель (RU 2179650, опубл. 20.02.2002 Бюл. №5). Жидкостный ракетный двигатель включает в себя камеру сгорания с трактом регенеративного охлаждения, испаритель, насосы подачи компонентов - горючего и окислителя и турбину. Выход из насоса подачи одного из компонентов соединен посредством магистрали со входом в испаритель по линии хладагента, а выход из испарителя по этой же линии сообщен со входом в турбину, а выход насоса другого компонента сообщен с камерой сгорания. Также двигатель включает конденсатор, источник промежуточного охладителя с управляемым клапаном, насос циркуляции промежуточного охладителя с турбиной промежуточного охладителя. Вход испарителя по линии теплоносителя соединен с выходом из турбины промежуточного охладителя, выход из испарителя по линии теплоносителя сообщен с источником промежуточного охладителя с помощью управляемого клапана и со входом в насос циркуляции промежуточного охладителя. Выход насоса циркуляции промежуточного охладителя соединен со входом в тракт регенеративного охлаждения камеры сгорания, а выход из тракта соединен со входом в турбину промежуточного охладителя. При этом вход конденсатора по линии хладагента связан с выходом насоса одного из компонентов, а выход по этой же линии соединен с камерой сгорания. Вход и выход конденсатора по линии теплоносителя соответственно соединены с выходом турбины и входом в насос того же компонента. Расчеты показывают, что с помощью предложенной схемы питания ЖРД возможно, например, создание в камере сгорания давления 180 ата для двигателя тягой 8 т на топливе кислород+керосин при температуре газифицированного кислорода ~ 600 К, в то время, как классическая схема с дожиганием окислительного газогенераторного газа обеспечивает при температуре газогенераторного газа ~ 700 К и прочих равных условиях давление в КС около 120 ата. Недостатком данного технического решения является наличие сложной системы теплообменников и конденсаторов, а также источника промежуточного охладителя, который будет ухудшать массовое совершенство системы.Known liquid rocket engine (RU 2179650, publ. 20.02.2002 Bull. No. 5). A liquid rocket engine includes a combustion chamber with a regenerative cooling path, an evaporator, pumps for supplying fuel and oxidizer components, and a turbine. The outlet from the supply pump of one of the components is connected by means of a line to the inlet to the evaporator through the refrigerant line, and the outlet from the evaporator through the same line is connected to the inlet to the turbine, and the outlet of the pump of the other component is connected to the combustion chamber. The engine also includes a condenser, a valve-operated intercooler source, an intercooler circulation pump with an intercooler turbine. The evaporator inlet through the coolant line is connected to the outlet of the intercooler turbine, the evaporator outlet through the coolant line is connected to the source of the intercooler by means of a controlled valve and to the inlet to the intercooler circulation pump. The output of the intercooler circulation pump is connected to the inlet to the regenerative cooling circuit of the combustion chamber, and the outlet from the duct is connected to the inlet to the intercooler turbine. In this case, the condenser inlet through the refrigerant line is connected to the outlet of the pump of one of the components, and the outlet through the same line is connected to the combustion chamber. The inlet and outlet of the condenser through the coolant line are respectively connected to the outlet of the turbine and the inlet to the pump of the same component. Calculations show that using the proposed LRE power supply scheme, it is possible, for example, to create a pressure of 180 atm in the combustion chamber for an engine with a thrust of 8 tons on oxygen + kerosene fuel at a gasified oxygen temperature of ~ 600 K, while the classical scheme with the afterburning of an oxidizing gas generator gas provides at a gas generator gas temperature of ~ 700 K and other equal conditions, the pressure in the COP is about 120 atm. The disadvantage of this technical solution is the presence of a complex system of heat exchangers and condensers, as well as a source of intercooler, which will impair the mass perfection of the system.

Для развития современной космической отрасли необходимо создание ракет-носителей, сочетающих в себе низкую стоимость пуска, быстрое повторное использование и высокую полезную нагрузку с целью вывода на низкую околоземную орбиту грузов массой более 100 тонн. При этом стоимость и трудозатраты в подготовке миссии должны быть минимальными. В этой связи первостепенной задачей является производство эффективного ракетного двигателя с высокой тягой и максимально возможными техническими характеристиками.The development of the modern space industry requires the creation of launch vehicles that combine low launch costs, rapid reuse and high payloads in order to launch payloads of more than 100 tons into low Earth orbit. At the same time, the cost and labor costs in preparing the mission should be minimal. In this regard, the primary task is the production of an efficient rocket engine with high thrust and the highest possible technical characteristics.

Техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью признаков заявляемой группы изобретений, является высокая эффективность ракетного двигателя с высокой тягой и максимально возможными техническими характеристиками.The technical result provided by the set of features of the claimed group of inventions is the high efficiency of a rocket engine with high thrust and the highest possible technical characteristics.

Данный технический результат достигается тем, что способ работы жидкостного ракетного двигателя закрытого цикла с дожиганием окислительного и восстановительного генераторных газов без полной газификации включает наддув газом из пускового баллона бака окислителя и бака горючего, прохождение горючего по основной топливной линии и через насос горючего в рубашку регенеративного охлаждения огневой стенки камеры сгорания и сопла Лаваля, часть из которого выводится через струйные форсунки камеры сгорания, а другая часть горючего, совершившего частичный фазовый переход, из рубашки регенеративного охлаждения направляется в восстановительный и окислительный газогенераторы, прохождение окислителя через основной топливопровод окислителя и через насос окислителя, одна часть которого подается в восстановительный и окислительный газогенераторы, вторая часть окислителя направляется напрямую в камеру сгорания, сгорание в восстановительном и окислительном газогенераторах горючего в смеси с окислителем, образуя восстановительный и окислительный генераторные газы, которые через турбины восстановительного газа и насоса окислителя направляются в смесительную головку, откуда выводятся в камеру сгорания для воспламенения, при этом оставшийся негазифицированный остаток горючего направляется по трубопроводам в теплообменник-испаритель горючего, где газифицируется и автогенным способом наддувает бак горючего, третья часть окислителя направляется в теплообменник-испаритель окислителя, где автогенным способом наддувает бак окислителя.This technical result is achieved by the fact that the method of operating a closed-cycle liquid-propellant rocket engine with afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification includes gas pressurization from the starting cylinder of the oxidizer tank and fuel tank, the passage of fuel through the main fuel line and through the fuel pump into the regenerative cooling jacket the fire wall of the combustion chamber and the Laval nozzle, part of which is discharged through the jet nozzles of the combustion chamber, and the other part of the fuel, which has made a partial phase transition, is sent from the regenerative cooling jacket to the reduction and oxidizing gas generators, the passage of the oxidizer through the main oxidizer fuel line and through the oxidizer pump, one part of which is supplied to the reduction and oxidizing gas generators, the second part of the oxidizer is sent directly to the combustion chamber, combustion in the reduction and oxidizing gas generators of fuel mixed with the oxidizer, forming reducing and oxidizing generator gases, which are sent through the reducing gas turbines and the oxidizer pump to the mixing head , from where they are discharged into the combustion chamber for ignition, while the remaining non-gasified fuel residue is sent through pipelines to the fuel heat exchanger-evaporator, where it is gasified and pressurizes the fuel tank in an autogenous way, the third part of the oxidizer is sent to the oxidizer heat exchanger-evaporator, where it pressurizes the oxidizer tank in an autogenous way.

Также технический результат достигается тем, что жидкостный ракетный двигатель, содержащий камеру сгорания с рубашкой регенеративного охлаждения, баки горючего и окислителя, пусковой баллон наддува баков, турбонасосные агрегаты окислителя и горючего, устройства управления и регулирования, магистральные трубопроводы, восстановительный и окислительный газогенераторы, установленные на входе соответствующей турбины, теплообменник-испаритель горючего и теплообменник-испаритель окислителя, при этом на вход в теплообменник-испаритель горючего из рубашки регенеративного охлаждения камеры сгорания поступает оставшийся негазифицированный остаток горючего, а выход соединен с баком горючего, осуществляя автогенным способом наддув бака горючего, на вход в теплообменник-испаритель окислителя после насоса поступает часть окислителя, а выход соединен с баком окислителя, осуществляя автогенным способом наддув бака окислителя.Also, the technical result is achieved by the fact that a liquid-propellant rocket engine containing a combustion chamber with a regenerative cooling jacket, fuel and oxidizer tanks, a starting cylinder for boosting tanks, oxidizer and fuel turbopump units, control and regulation devices, main pipelines, reduction and oxidizing gas generators installed on at the inlet of the corresponding turbine, the fuel heat exchanger-evaporator and the oxidizer heat exchanger-evaporator, while the remaining non-gasified fuel residue is supplied to the inlet to the fuel heat exchanger-evaporator from the regenerative cooling jacket of the combustion chamber, and the outlet is connected to the fuel tank, carrying out autogenous pressurization of the fuel tank, to the inlet to the heat exchanger-evaporator of the oxidizer after the pump receives a part of the oxidizer, and the outlet is connected to the oxidizer tank, carrying out the pressurization of the oxidizer tank in an autogenous way.

Технические решения раскрывают применение схемы с двумя газогенераторами и дожиганием восстановительного и окислительного генераторных газов без полной газификации. Негазифицированный остаток подводится в теплообменники и используется для наддува топливных баков, что увеличивает массу полезной нагрузки путем снижения массы систем наддува баков и снижает общую стоимость установки. Регулирование отношения «окислитель/горючее» в камере сгорания, которое производится посредством изменения расходов компонентов топливной пары с помощью дроссельных заслонок и клапанов-регуляторов, установленных на магистралях подачи каждого из компонентов, способствует быстрому изменению параметра тяги.Technical solutions disclose the use of a scheme with two gas generators and afterburning of reducing and oxidizing generator gases without complete gasification. The non-gasified residue is fed into heat exchangers and used to pressurize the fuel tanks, which increases the payload mass by reducing the mass of the tank pressurization systems and reduces the overall cost of the installation. The regulation of the "oxidizer/fuel" ratio in the combustion chamber, which is carried out by changing the flow rates of the fuel pair components using throttle valves and control valves installed on the supply lines of each of the components, contributes to a rapid change in the thrust parameter.

Повышенная степень расширения сопла Лаваля и высокий показатель давления в камере сгорания (которое достигается путем превращения 95% секундного массового расхода в восстановительный и окислительный генераторные газы) увеличивают тягу и удельный импульс, следовательно, общую эффективность всей системы и результативность работы двигателя.The increased expansion ratio of the Laval nozzle and the high pressure in the combustion chamber (which is achieved by converting 95% of the mass flow rate into reducing and oxidizing generator gases) increase thrust and specific impulse, therefore, the overall efficiency of the entire system and the efficiency of the engine.

Настоящая разработка представляет собой атмосферную версию ЖРД с оптимизированным под SL (уровень моря) гиперзвуковым соплом Лаваля. Конструктивно основный блок ЖРД состоит из камеры сгорания, сопла Лаваля, турбонасосных агрегатов (ТНА), газогенераторов и автоматики - электронных элементов (датчики тензометрии, электрические приводы управления вектором тяги, другие компоненты системы), обеспечивающих штатный запуск, выход на номинальный режим, выполнение циклограммы работы и останов двигательной установки.This development is an atmospheric version of a rocket engine with an SL (sea level) optimized Laval hypersonic nozzle. Structurally, the main block of the rocket engine consists of a combustion chamber, a Laval nozzle, turbopump units (TPU), gas generators and automation - electronic elements (strain gauge sensors, electric drives for thrust vector control, other system components) that provide a regular start, access to the nominal mode, execution of a cyclogram operation and shutdown of the propulsion system.

Камера сгорания выполняется по цилиндрической схеме. В виду относительно малых размеров устройство камеры сгорания предполагает качающийся подвес; управление вектором тяги осуществляется с помощью гидравлических поршней, либо электрическими приводами. В жидкостном ракетном двигателе реализована схема с дожиганием окислительного и восстановительного генераторных газов без полной газификации. Цикл работы двигателя - закрытый.The combustion chamber is made according to a cylindrical scheme. In view of the relatively small size, the combustion chamber design involves a swinging suspension; thrust vector control is carried out using hydraulic pistons or electric actuators. In a liquid rocket engine, a scheme is implemented with the afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification. The engine cycle is closed.

Согласно технологическому решению, оба компонента топлива проходят через газогенераторы, обогащенные горючим и окислителем. Перед попаданием в газогенераторы горючее, поступающее в камеру сгорания, нагреваясь, проходит через рубашку регенеративного охлаждения, что понижает температуру стенок камеры сгорания и сопла Лаваля до приемлемых значений, при которых ухудшение прочностных свойств огневой стенки камеры сгорания вследствие нагрева позволяет держать рабочие нагрузки с достаточным запасом прочности. Однако 2-4% от расхода на входе в рубашку регенеративного охлаждения будут использоваться для завесного охлаждения, тем самым, расход на выходе составит порядка 96-98% от расхода на входе в рубашку. Для настоящего решения показатель составит около 800 K. Через форсунки в сопло Лаваля подводится завеса из горючего. В то время как горючее проходит через рубашку регенеративного охлаждения, оно частично газифицируется. В момент попадания в газогенераторы окислитель находится в жидком агрегатном состоянии. Часть горючего (2-4% от расхода, идущего в двигательную установку), используемая для завесного охлаждения стенок восстановительного газогенератора, может не подаваться в рубашку регенеративного охлаждения, а направляться через малые патрубки в газогенератор. Часть негазифицированного остатка компонентов топлива (в ракетостроении топливом принято считать горючее и окислитель) проходит через теплообменники (испарители) и газифицируется, подводится в топливные баки для осуществления наддува и подачи окислителя и горючего в двигательную установку.According to the technological solution, both fuel components pass through gas generators enriched with fuel and oxidizer. Before entering the gas generators, the fuel entering the combustion chamber, being heated, passes through the regenerative cooling jacket, which lowers the temperature of the walls of the combustion chamber and the Laval nozzle to acceptable values, at which the deterioration in the strength properties of the fire wall of the combustion chamber due to heating makes it possible to keep working loads with a sufficient margin strength. However, 2-4% of the regenerative jacket inlet flow will be used for curtain cooling, making the outlet flow about 96-98% of the jacket inlet flow. For the present solution, the indicator will be about 800 K. A curtain of fuel is fed through the nozzles into the Laval nozzle. As the fuel passes through the regenerative cooling jacket, it is partially gasified. At the moment it enters the gas generators, the oxidizer is in a liquid state of aggregation. Part of the fuel (2-4% of the flow rate going to the propulsion system) used for screen cooling of the walls of the regenerative gas generator may not be fed into the regenerative cooling jacket, but be directed through small nozzles to the gas generator. Part of the non-gasified balance of fuel components (in rocket science, fuel and oxidizer are considered to be fuel) passes through heat exchangers (evaporators) and is gasified, supplied to fuel tanks for pressurization and supply of oxidizer and fuel to the propulsion system.

Подача компонентов топлива осуществляется через турбонасосы.The supply of fuel components is carried out through turbopumps.

Заправка аппарата с предлагаемой двигательной установкой осуществляется непосредственно перед стартом. Управление величиной тяги регулируется бортовой системой управления через изменение расхода компонентов топливной пары через камеру и газогенераторы, а также изменением отношения «окислитель-горючее» с помощью регулирования негазифицированных расходов, подаваемых в камеру сгорания.Refueling of the apparatus with the proposed propulsion system is carried out immediately before the start. Thrust control is controlled by the on-board control system by changing the flow rate of the fuel pair components through the chamber and gas generators, as well as by changing the oxidizer-fuel ratio by regulating the non-gasified flow rates supplied to the combustion chamber.

Наиболее целесообразный способ зажигания - электрический.The most appropriate ignition method is electric.

Ввиду увеличения расходов газов, отрабатывающих на турбинах ТНА, возможно достижение больших давлений в камере сгорания (порядка 30 МПа), что даст максимальную эффективность при геометрических степенях расширения сопла Лаваля ≈40, что также может привести к перерасширению потока при работе на уровне моря.Due to the increase in the consumption of gases exhausted by HP turbines, it is possible to achieve high pressures in the combustion chamber (about 30 MPa), which will give maximum efficiency at the geometric degrees of expansion of the Laval nozzle ≈40, which can also lead to overexpansion of the flow when operating at sea level.

Закритическая часть сопла Лаваля профилируется по методу параболы без реализации идеального контура со сниженным углом на срезе во избежание отрыва газового потока от огневой стенки. Для профилирования докритической части учитывается округление входа в сопло и критики газового канала.The supercritical part of the Laval nozzle is profiled according to the parabola method without the implementation of an ideal contour with a reduced angle at the cut in order to avoid separation of the gas flow from the fire wall. For profiling the subcritical part, the rounding of the inlet to the nozzle and the criticism of the gas channel is taken into account.

Форсуночная головка может быть выполнена из стали. Использована сферическая головка, которая имеет высокую прочность. Форсунки генераторных газов - струйные, негазифицированных компонентов топлива - центробежные, двукомпонентные, смешивание - внешнее.The nozzle head can be made of steel. A spherical head is used, which has high strength. Generator gas nozzles - jet, non-gasified fuel components - centrifugal, two-component, mixing - external.

Скорости обращения валов насосов ≈30000 об/мин. Количество ступеней для насосов окислителя и горючего равно двум. Применяется многотурбиновая схема. Количество турбин равно двум.Speeds of circulation of pump shafts ≈30000 rpm. The number of stages for the oxidizer and fuel pumps is two. A multi-turbine scheme is used. The number of turbines is two.

Сущность изобретения поясняется схемой заявленной установки, на которой изображено:The essence of the invention is illustrated by the scheme of the claimed installation, which shows:

1 - бак горючего1 - fuel tank

2 - бак окислителя2 - oxidizer tank

3 - пусковой баллон наддува баков3 - starting cylinder pressurization tanks

4 - теплообменник-испаритель горючего4 - heat exchanger-evaporator of fuel

5 - рабочие колеса насоса горючего5 - fuel pump impellers

6 - шнек насоса горючего6 - fuel pump auger

7 - турбина восстановительного газа7 - reducing gas turbine

8 - восстановительный газогенератор8 - recovery gas generator

9 - вал насоса горючего9 - fuel pump shaft

10 - вал насоса окислителя10 - oxidizer pump shaft

11 - турбина насоса окислителя11 - oxidizer pump turbine

12 - окислительный газогенератор12 - oxidizing gas generator

13 - рабочие колеса насоса окислителя13 - oxidizer pump impellers

14 - шнек насоса окислителя14 - oxidizer pump screw

15 - теплообменник-испаритель окислителя15 - heat exchanger-evaporator of the oxidizer

16 - смесительная головка16 - mixing head

17 - рубашка регенеративного охлаждения17 - regenerative cooling jacket

18 - камера сгорания и сопло Лаваля.18 - combustion chamber and Laval nozzle.

Принцип работы установки, использующей схему с дожиганием восстановительного и окислительного газов без полной газификации, следующий.The principle of operation of the installation using the scheme with afterburning of reducing and oxidizing gases without complete gasification is as follows.

Из пускового баллона наддува баков 3 в бак окислителя 2 и бак горючего 1 поступает газ наддува (например, гелий Не/азот N2), который запускает работу двигательной установки (ЖРД). Затем происходит раскрутка турбонасосного агрегата и зажигание. Двигательная установка выходит на режим. Горючее проходит по основной топливной линии и попадает на шнек 6 многоступенчатого насоса горючего. Шнек 6 насоса горючего повышает начальное давление горючего без кавитационного срыва, после чего горючее проходит в рабочие колеса насоса горючего 5. На выходе давление горючего поднимается до значений в десятки МПа, после чего поток горючего направляется в рубашку регенеративного охлаждения 17 огневой стенки камеры сгорания и сопла Лаваля 18 для смягчения условий ее работы. Рубашка регенеративного охлаждения 17 состоит из внутренней огневой стенки камеры сгорания и сопла Лаваля, внешнего кожуха и внутренних ребер жесткости. По внутреннему каналу, образованному полостью между внешним кожухом и огневой стенкой камеры сгорания и сопла Лаваля 18, прокачивается теплоноситель (горючее). Часть горючего (2-4% от расхода, идущего в рубашку регенеративного охлаждения) выходит через струйные форсунки завесы, расположенные на внутренней стороне огневой стенки в критических сечениях сопла Лаваля 18. Оставшийся расход горючего (96-98% от общего массового расхода горючего, поступающего в рубашку), совершивший частичный фазовый переход, выходит из рубашки регенеративного охлаждения 17. Часть от оставшегося расхода горючего подводится в камеру сгорания 18, в струйные форсунки завесы камеры. Большая часть расхода горючего (около 90%), прошедшего через рубашку регенеративного охлаждения, в разных количествах поступает в восстановительный 8 (ВГГ) и окислительный 12 (ОГГ) газогенераторы, где сгорает в смеси с окислителем, образуя восстановительный и окислительный генераторные газы.Pressurization gas (for example, helium He/nitrogen N 2 ) enters the oxidizer tank 2 and fuel tank 1 from the starting pressurization tank of tanks 3, which starts the operation of the propulsion system (LPRE). Then the turbopump unit spins up and ignites. The propulsion system goes into mode. The fuel passes through the main fuel line and enters the screw 6 of the multistage fuel pump. The screw 6 of the fuel pump increases the initial pressure of the fuel without cavitation breakdown, after which the fuel passes into the impellers of the fuel pump 5. At the outlet, the fuel pressure rises to values of tens of MPa, after which the fuel flow is directed to the regenerative cooling jacket 17 of the fire wall of the combustion chamber and nozzle Laval 18 to mitigate the conditions of her work. The regenerative cooling jacket 17 consists of an inner fire wall of the combustion chamber and a Laval nozzle, an outer casing and internal stiffening ribs. The coolant (fuel) is pumped through the internal channel formed by the cavity between the outer casing and the fire wall of the combustion chamber and the Laval nozzle 18. Part of the fuel (2-4% of the flow rate going into the regenerative cooling jacket) exits through the air curtain jet nozzles located on the inner side of the fire wall in the critical sections of the Laval nozzle 18. The remaining fuel flow rate (96-98% of the total mass flow rate of the fuel entering into the jacket), which has made a partial phase transition, leaves the regenerative cooling jacket 17. Part of the remaining fuel consumption is supplied to the combustion chamber 18, to the jet nozzles of the chamber curtain. Most of the fuel consumption (about 90%), which has passed through the regenerative cooling jacket, in different quantities enters the reduction 8 (RGG) and oxidizing 12 (OGG) gas generators, where it burns in a mixture with an oxidizer, forming reducing and oxidizing generator gases.

В свою очередь, восстановительный и окислительный генераторные газы вращают турбину восстановительного газа 7 и турбину насоса окислителя 11, находящиеся на вале насоса горючего 9 и на вале насоса окислителя 10. Турбина восстановительного газа 7 расположена на вале насоса горючего 9. Турбина окислительного газа 11 расположена на вале насоса окислителя 10. После этого восстановительный и окислительный генераторные газы, давление которых было понижено в результате совершения работы на турбинах, идут в смесительную головку 16, где выходят из струйных форсунок камеры сгорания, и воспламеняются.In turn, the reducing and oxidizing generator gases rotate the reducing gas turbine 7 and the oxidizer pump turbine 11 located on the fuel pump shaft 9 and on the oxidizer pump shaft 10. The reducing gas turbine 7 is located on the fuel pump shaft 9. The oxidizing gas turbine 11 is located on oxidizer pump shaft 10. After that, the reducing and oxidizing generator gases, the pressure of which was reduced as a result of work on the turbines, go to the mixing head 16, where they exit the jet nozzles of the combustion chamber, and ignite.

Оставшийся негазифицированный остаток горючего проходит по трубопроводам в теплообменник-испаритель горючего 4, где газифицируется и автогенным способом надувает бак горючего 1.The remaining non-gasified fuel residue passes through pipelines to the fuel heat exchanger-evaporator 4, where it is gasified and inflates the fuel tank 1 in an autogenous way.

Из пускового баллона наддува баков 3 в момент начала открытия основного клапана наддува подается газ наддува (например, гелий Не/азот N2), который также используется и для наддува бака окислителя 2. Разделение газовых потоков осуществляется с помощью тройника. Для получения постоянного давления на выходе целесообразным считается установка редуктора. После этого окислитель проходит через основной топливопровод окислителя и попадает на шнек 14 насоса окислителя. Давление окислителя повышается до значений в несколько МПа во избежание кавитационного срыва работы, после чего поток окислителя попадает на рабочие колеса насоса окислителя 13, где его давление возрастает до значений в десятки МПа. От основной магистрали окислителя отделяется дополнительная магистраль, осуществляющая подачу окислителя в восстановительный (ВГТ) 8 и окислительный (ОГГ) 12 газогенераторы, что обеспечивает их работу. Часть окислителя, составляющая 7-10% от суммарного расхода (окислителя), поступающего в двигательную установку, не подается в газогенераторы 8 и 12, а направляется в теплообменник и в форсуночную головку камеры сгорания 18, впрыскиваясь через специальные форсунки, расположенные на форсуночной головке и служащие для изменения отношения «окислитель/горючее» путем дросселирования расхода через патрубок подачи в камеру сгорания 18, что способствует быстрому изменению тяги и удельного импульса двигателя. В частности, это позволяет упростить изменение тяги на этапе входа условной первой ступени ракеты-носителя с ЖРД в плотные слои атмосферы Земли для возвращения на стартовую (посадочную) площадку.Pressurization gas (for example, helium He/nitrogen N2), which is also used to pressurize oxidizer tank 2, is supplied from the start-up cylinder for pressurization of tanks 3 at the moment the main pressurization valve begins to open. Gas flows are separated using a tee. To obtain a constant outlet pressure, it is advisable to install a reducer. After that, the oxidizer passes through the main oxidizer fuel line and enters the auger 14 of the oxidizer pump. The oxidizer pressure rises to values of several MPa to avoid cavitation failure, after which the oxidizer flow enters the impellers of the oxidizer pump 13, where its pressure increases to values of tens of MPa. An additional line is separated from the main line of the oxidizer, supplying the oxidizer to the reduction (VGT) 8 and oxidizing (OGG) 12 gas generators, which ensures their operation. Part of the oxidizer, which is 7-10% of the total flow rate (oxidizer) entering the propulsion system, is not supplied to gas generators 8 and 12, but is sent to the heat exchanger and to the nozzle head of the combustion chamber 18, being injected through special nozzles located on the nozzle head and serving to change the "oxidizer/fuel" ratio by throttling the flow rate through the supply pipe to the combustion chamber 18, which contributes to a rapid change in thrust and specific impulse of the engine. In particular, this makes it possible to simplify the change in thrust at the stage of entry of the conditional first stage of a launch vehicle with a liquid-propellant rocket engine into the dense layers of the Earth's atmosphere to return to the launch (landing) site.

Часть окислителя подводится в теплообменник-испаритель окислителя 15, и автогенным способом наддувает бак окислителя 2. Необходимое количество окислителя отводится после того, как одна его часть была отобрана для работы газогенераторов, другая - для подачи в форсуночную головку.Part of the oxidizer is supplied to the oxidizer evaporator 15, and pressurizes the oxidizer tank 2 in an autogenous way.

Во время процедуры пуска вначале открывается подача окислителя, затем горючего. Интервал между подачами зависит от индивидуальных технических характеристик системы и циклограммы запуска двигательной установки. В среднем интервал составляет несколько сотен миллисекунд. После выхода двигателя на режим, наддув баков топливных компонентов 1 и 2 газом из пускового баллона наддува баков 3 отключается, и двигательная установка переходит в режим наддува автогенными парами.During the start-up procedure, the oxidizer supply is opened first, then the fuel supply. The interval between feeds depends on the individual technical characteristics of the system and the sequence diagram for starting the propulsion system. On average, the interval is several hundred milliseconds. After the engine enters the mode, the pressurization of the tanks of fuel components 1 and 2 with gas from the start-up cylinder for pressurizing tanks 3 is turned off, and the propulsion system switches to the pressurization mode with autogenous vapors.

Общая массовая доля негазифицированного остатка от общего секундного массового расхода компонентов топлива составляет ~5%. Данный показатель позволяет одновременно увеличивать расходы компонентов, идущих в газогенераторы, и оставлять достаточный запас для осуществления автогенного наддува баков. Остаток негазифицированного топлива также будет использоваться для управления отношением «окислитель/горючее» в камере сгорания и для создания завесы. Так, доля негазифицированного остатка, идущего в камеру сгорания, будет изменяться посредством регуляторов расхода компонентов, что приведет к изменению отношения «окислитель/горючее» в камере сгорания. Подобная комбинация позволит использовать предложенный способ с максимальной выгодой.The total mass fraction of non-gasified residue from the total second mass flow rate of fuel components is ~5%. This indicator allows you to simultaneously increase the consumption of components going to the gas generators, and leave a sufficient margin for autogenous pressurization of tanks. The remainder of the non-gasified fuel will also be used to control the oxidizer/fuel ratio in the combustion chamber and to create a curtain. Thus, the proportion of non-gasified residue going to the combustion chamber will be changed by means of component flow controllers, which will lead to a change in the oxidizer/fuel ratio in the combustion chamber. Such a combination will allow using the proposed method with maximum benefit.

Предложенная схема позволяет совместить высокую эффективность, тягу, давление в камере сгорания и безопасность двигателя схем полной газификации с возможностью автогенного наддува, упрощенного дросселирования и завесного охлаждения ЖРД, что влияет на общий технологический процесс, себестоимость и рентабельность двигательной установки в целом.The proposed scheme makes it possible to combine high efficiency, thrust, pressure in the combustion chamber and engine safety of full gasification schemes with the possibility of autogenous pressurization, simplified throttling and liquid-propellant rocket cooling, which affects the overall technological process, cost and profitability of the propulsion system as a whole.

Заявленное техническое решение при использовании топливной пары СН42 может иметь следующие характеристики:The claimed technical solution when using the CH 4 +O 2 fuel pair can have the following characteristics:

- повышенный удельный импульс (с) - 355 (Vac)/330 (SL);- increased specific impulse (s) - 355 (Vac) / 330 (SL);

- высокая тяга (Н) - 2181662 (Vac)/2024484 (SL);- high thrust (N) - 2181662 (Vac) / 2024484 (SL);

- высокое давление в камере сгорания ≥30 МПа;- high pressure in the combustion chamber ≥30 MPa;

- сниженная масса системы наддува топливных баков и, как следствие, увеличение характеристической скорости ракеты-носителя;- reduced mass of the fuel tank pressurization system and, as a result, an increase in the characteristic speed of the launch vehicle;

- возможность масштабирования (изменение показателей тяги и размеров изделия) и модернизации (обновление изделия, приведение его в соответствие с новыми требованиями и нормами, техническими условиями, показателями качества);- the possibility of scaling (changing thrust indicators and product dimensions) and modernization (updating the product, bringing it into line with new requirements and standards, technical conditions, quality indicators);

- низкой себестоимостью изделия, что полностью отвечает современным задачам функционирования рынка орбитальных пусков.- low cost of the product, which fully meets the modern tasks of the functioning of the orbital launch market.

Пример 1. В качестве горючего используется метан СН4. Окислителем выступает кислород O2. Несмотря на то, что данная топливная пара (СН4+O2) уступает в удельном импульсе смеси водород/кислород (Н2+O2), основной предпосылкой к использованию метана является низкая себестоимость продукта. Температура кипения жидкого метана является криогенной, но выше температуры кипения водорода. Сгорание метана происходит более «плавно», что нельзя сказать о топливной паре «керосин+кислород». Температуры кипения жидкого кислорода и метана близки, что упрощает конструкцию заправочной инфраструктуры. Также возможно использование переохлажденных компонентов топлива для увеличения удельного импульса двигателя и уменьшения размеров баков. Метан не является самовоспламеняющимся, канцерогенным и токсичным веществом, что говорит в пользу экологической составляющей выбора.Example 1. Methane CH4 is used as a fuel. The oxidizing agent is oxygen O2. Despite the fact that this fuel pair (CH4 + O2) is inferior in specific impulse to the hydrogen/oxygen mixture (H2 + O2), the main prerequisite for using methane is the low cost of the product. The boiling point of liquid methane is cryogenic, but higher than the boiling point of hydrogen. The combustion of methane occurs more “smoothly”, which cannot be said about the fuel pair “kerosene + oxygen”. The boiling points of liquid oxygen and methane are close, which simplifies the design of filling infrastructure. It is also possible to use supercooled fuel components to increase the specific impulse of the engine and reduce the size of the tanks. Methane is not a self-igniting, carcinogenic and toxic substance, which speaks in favor of the environmental component of the choice.

Пример 2. В качестве горючего применяется жидкий водород H2, в качестве окислителя - жидкий кислород О2. Давление в камере сгорания - 10 МПа, геометрическая степень расширения сопла - 14.5. При данных параметрах удельный импульс ЖРД будет выше, чем при использовании CH4 и составит 3778.56 м/с на уровне моря и 4130.33 м/с в вакууме, что обеспечит большую характеристическую скорость ракеты-носителя, увеличение массы полезного груза, снижение необходимой массы топлива. Требуемая температура горючего составит ≈20 K, что обусловлено кипением жидкого водорода. Температура в камере сгорания при оптимальном отношении «окислитель-горючее», равном 4.627, составит ≈3194.57 K.Example 2. Liquid hydrogen H 2 is used as a fuel, liquid oxygen O 2 is used as an oxidizing agent. The pressure in the combustion chamber is 10 MPa, the geometric expansion ratio of the nozzle is 14.5. With these parameters, the specific impulse of the rocket engine will be higher than when using CH 4 and will be 3778.56 m/s at sea level and 4130.33 m/s in vacuum, which will provide a higher characteristic velocity of the launch vehicle, an increase in the mass of the payload, and a reduction in the required mass of fuel. The required fuel temperature will be ≈20 K, which is due to the boiling of liquid hydrogen. The temperature in the combustion chamber at the optimal oxidizer-fuel ratio of 4.627 will be ≈3194.57 K.

Однако в этом случае могут возникнуть проблемы с использованием водорода ввиду его криогенности, необходимости введения в схему двигательной установки бустерных насосов, а также низкой плотности компонента, приводящей к увеличению требуемого объема баков.However, in this case, problems may arise with the use of hydrogen due to its cryogenicity, the need to introduce booster pumps into the propulsion system, as well as the low density of the component, which leads to an increase in the required volume of tanks.

Вместе с тем, иные технические характеристики системы (тяга, общий секундный массовый расход топлива, массовые расходы, идущие в газогенераторы, тяговооруженность) зависят от параметров, являющихся индивидуальными для каждого носителя и задаются техническим заданием.At the same time, other technical characteristics of the system (thrust, total second mass fuel consumption, mass flow rates going to gas generators, thrust-to-weight ratio) depend on parameters that are individual for each carrier and are set by the terms of reference.

Схема (способ), представленная в патенте, может использовать практически любую топливную пару, однако основными критериями применения является техническая и экономическая целесообразность каждого из возможных решений.The scheme (method) presented in the patent can use almost any fuel pair, however, the main application criteria is the technical and economic feasibility of each of the possible solutions.

Таким образом, заявленная технология позволит совместить преимущества полнопоточных жидкостных ракетных двигателей (то есть систем ЖРД с полной газификацией), такие как высокая эффективность по сравнению с «классическим» закрытым циклом работы, высокое давление в камере сгорания, меньшая рабочая температура турбин, высокая степень взрыво- и пожаробезопасности, с упрощенным дросселированием потоков окислителя и горючего, впрыск которых осуществляется посредством специальных форсунок, находящихся на головке камеры, автогенным наддувом баков и завесным охлаждением, снижающим температуру огневой стенки. Технический результат позволяет упростить управление тягой ЖРД, ее удельным импульсом, получать большие показатели эффективности ЖРД наряду с высокой надежностью и безопасностью двигательной установки, упростить работу систем дросселирования тяги путем изменения величины негазифицированного поступающего на форсунки управления.Thus, the claimed technology will allow to combine the advantages of full-flow liquid rocket engines (that is, LRE systems with full gasification), such as high efficiency compared to the "classic" closed cycle, high pressure in the combustion chamber, lower turbine operating temperature, high degree of explosion - and fire safety, with simplified throttling of oxidizer and fuel flows, the injection of which is carried out by means of special nozzles located on the chamber head, autogenous pressurization of tanks and curtain cooling, which reduces the temperature of the fire wall. EFFECT: technical result makes it possible to simplify the control of LRE thrust, its specific impulse, to obtain high efficiency indicators of LRE along with high reliability and safety of the propulsion system, to simplify the operation of thrust throttling systems by changing the value of non-gasified control supplied to the injectors.

Claims (8)

1. Способ работы жидкостного ракетного двигателя закрытого цикла с дожиганием окислительного и восстановительного генераторных газов без полной газификации, включающий1. A method of operating a liquid-propellant rocket engine of a closed cycle with afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification, including наддув газом из пускового баллона бака окислителя и бака горючего, pressurization with gas from the starting cylinder of the oxidizer tank and the fuel tank, прохождение горючего по основной топливной линии и через насос горючего в рубашку регенеративного охлаждения огневой стенки камеры сгорания и сопла Лаваля, часть из которого выводится через струйные форсунки камеры сгорания, а другая часть горючего, совершившего частичный фазовый переход, из рубашки регенеративного охлаждения направляется в восстановительный и окислительный газогенераторы, the passage of fuel through the main fuel line and through the fuel pump into the regenerative cooling jacket of the fire wall of the combustion chamber and the Laval nozzle, part of which is removed through the jet nozzles of the combustion chamber, and the other part of the fuel, which has made a partial phase transition, is sent from the regenerative cooling jacket to the recovery and oxidizing gas generators, прохождение окислителя через основной топливопровод окислителя и через насос окислителя, одна часть которого подается в восстановительный и окислительный газогенераторы, вторая часть окислителя направляется напрямую в камеру сгорания, the passage of the oxidizer through the main oxidizer fuel line and through the oxidizer pump, one part of which is supplied to the reduction and oxidizer gas generators, the second part of the oxidizer is sent directly to the combustion chamber, сгорание в восстановительном и окислительном газогенераторах горючего в смеси с окислителем, образуя восстановительный и окислительный генераторные газы, которые через турбины восстановительного газа и насоса окислителя направляются в смесительную головку, откуда выводятся в камеру сгорания для воспламенения, combustion in the reducing and oxidizing gas generators of fuel mixed with the oxidizer, forming reducing and oxidizing generator gases, which are sent through the reducing gas turbines and the oxidizer pump to the mixing head, from where they are discharged into the combustion chamber for ignition, при этом оставшийся негазифицированный остаток горючего направляется по трубопроводам в теплообменник-испаритель горючего, где газифицируется и автогенным способом наддувает бак горючего, at the same time, the remaining non-gasified fuel residue is sent through pipelines to the fuel heat exchanger-evaporator, where it is gasified and pressurizes the fuel tank in an autogenous way, третья часть окислителя направляется в теплообменник-испаритель окислителя, где автогенным способом наддувает бак окислителя.the third part of the oxidizer is sent to the heat exchanger-evaporator of the oxidizer, where it pressurizes the oxidizer tank in an autogenous way. 2. Жидкостный ракетный двигатель, содержащий камеру сгорания с рубашкой регенеративного охлаждения, баки горючего и окислителя, пусковой баллон наддува баков, турбонасосные агрегаты окислителя и горючего, устройства управления и регулирования, магистральные трубопроводы, отличающийся тем, что также включает в себя восстановительный и окислительный газогенераторы, установленные на входе соответствующей турбины, теплообменник – испаритель горючего и теплообменник-испаритель окислителя, при этом на вход в теплообменник – испаритель горючего из рубашки регенеративного охлаждения камеры сгорания поступает оставшийся негазифицированный остаток горючего, а выход соединен с баком горючего, осуществляя автогенным способом наддув бака горючего, на вход в теплообменник – испаритель окислителя после насоса поступает часть окислителя, а выход соединен с баком окислителя, осуществляя автогенным способом наддув бака окислителя.2. A liquid-propellant rocket engine containing a combustion chamber with a regenerative cooling jacket, fuel and oxidizer tanks, a starting cylinder for boosting tanks, oxidizer and fuel turbopump units, control and regulation devices, main pipelines, characterized in that it also includes reduction and oxidizing gas generators , installed at the inlet of the corresponding turbine, a heat exchanger - a fuel evaporator and a heat exchanger - an oxidizer evaporator, while the remaining non-gasified fuel residue is supplied to the inlet to the heat exchanger - fuel evaporator from the regenerative cooling jacket of the combustion chamber, and the outlet is connected to the fuel tank, carrying out autogenous pressurization of the tank fuel, a part of the oxidizer enters the inlet to the heat exchanger - the oxidizer evaporator after the pump, and the outlet is connected to the oxidizer tank, carrying out the pressurization of the oxidizer tank in an autogenous way.
RU2022131503A 2022-12-02 Method of operation of closed cycle liquid rocket engine with afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification and liquid rocket engine RU2801019C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2801019C1 true RU2801019C1 (en) 2023-08-01

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2828325C1 (en) * 2024-02-14 2024-10-09 Михаил Юрьевич Буксар Propulsion system of spacecraft

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116491C1 (en) * 1996-03-26 1998-07-27 Исследовательский центр им.М.В.Келдыша Method of operation of liquid-propellant rocket engine and liquid-propellant rocket engine used for realization of this method
WO2015019000A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Snecma Device for pressurizing propellant reservoirs of a rocket engine
FR3011281A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-03 Snecma AUTOGENOUS PRESSURIZATION DEVICE OF A TANK
RU2657056C2 (en) * 2013-08-06 2018-06-08 Снекма Device for pressurising propellant reservoir of rocket engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116491C1 (en) * 1996-03-26 1998-07-27 Исследовательский центр им.М.В.Келдыша Method of operation of liquid-propellant rocket engine and liquid-propellant rocket engine used for realization of this method
WO2015019000A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Snecma Device for pressurizing propellant reservoirs of a rocket engine
RU2657056C2 (en) * 2013-08-06 2018-06-08 Снекма Device for pressurising propellant reservoir of rocket engine
RU2667529C2 (en) * 2013-08-06 2018-09-21 Снекма Device for pressurising propellant reservoirs of rocket engine
FR3011281A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-03 Snecma AUTOGENOUS PRESSURIZATION DEVICE OF A TANK

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2828325C1 (en) * 2024-02-14 2024-10-09 Михаил Юрьевич Буксар Propulsion system of spacecraft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2158839C2 (en) Liquid-propellant rocket reheat engine
AU2008309663B2 (en) Method and device enabling a rocket engine pump to be driven by an internal combustion engine
US6619031B1 (en) Multi-mode multi-propellant liquid rocket engine
US11181076B2 (en) Rocket engine bipropellant supply system including an electrolyzer
US5444973A (en) Pressure-fed rocket booster system
US20140283499A1 (en) Device and a method for feeding a rocket engine propulsion chamber
US10309344B2 (en) Stored pressure driven cycle
US5267437A (en) Dual mode rocket engine
CN104919166A (en) Starter device for rocket motor turbopump
RU2520771C1 (en) Liquid-propellant engine with generator gas staged combustion cycle
Nikischenko et al. Improving the performance of LOX/kerosene upper stage rocket engines
GB2240813A (en) Hypersonic and trans atmospheric propulsion
US20150143797A1 (en) Turbopump
RU2302547C1 (en) Liquid-propellant rocket engine
RU2801019C1 (en) Method of operation of closed cycle liquid rocket engine with afterburning of oxidizing and reducing generator gases without complete gasification and liquid rocket engine
RU2065985C1 (en) Three-component liquid-fuel rocket engine
Tsukano et al. Component tests of a LOX/methane full-expander cycle rocket engine: Single-shaft LOX/methane turbopump
RU2095607C1 (en) Cryogenic propellant rocket engine
RU2299345C1 (en) Liquid-propellant rocket engine and the method of its starting
US20160237951A1 (en) Device and a method for feeding a rocket engine propulsion chamber
RU2300657C1 (en) Liquid-propellant rocket engine
RU2116491C1 (en) Method of operation of liquid-propellant rocket engine and liquid-propellant rocket engine used for realization of this method
RU2451199C1 (en) Liquid-propellant rocket engine
RU2065068C1 (en) Experimental liquid-propellant reheat engine
RU2095608C1 (en) Liquid-propellant rocket engine