МАЯТНИКОВО - ШИБЕРНОЕ УСТРОЙСТВО РЕАКТИВНОГО ДЕТОНАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ (МШУРДГ), СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МШУРДГ И АГРЕТАТ ДЕТОНАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Группа изобретений относится к областям энергетики, транспорта, машинострое- ния и двигателестроения и конкретно к устройствам, установкам и агрегатам, в которых рабочее тело используется для создания сверхзвуковой реактивной высокотемпературной плазменной струи в процессе детонационного горения смеси топлива с воздухом для уни- версального и высокоэффективного использования в различных конструкциях устройств и агрегатов детонационного горения с использованием маятниково-шиберньгх устройств реактивного детонационного горения, например: прямоточных реактивных двигателей детонационного горения разных диапазонов скоростей, гибридных прямоточных реактив- ных двигателей детонационного горения различных диапазонов скоростей с изменяемым или не изменяемым вектором тяги, роторных двигателей детонационного горения, крутя- щий момент на валу которых формируется реактивной тягой, расположенных по краям ротора маятниково-шиберньгх устройств реактивного детонационного горения, и при этом, как минимум, один из вариантов двигателей детонационного горения, может быть представлен в виде гибридного парогазового двигателя внутреннего сгорания, воздушно- реактивных гибридных двигательных агрегатах детонационного горения, гибридных транспортных силовых агрегатах детонационного горения, а также в различных конструк- циях агрегатов детонационного горения для высокоэффективного сжигания топлива в энергетических системах высокой экологии, с возможностью модернизации существую- щих тепловых станций при замене систем «медленного» горения на системы детонацион- ного горения, а также использовании парогазовой технологии нового типа.

17 н.п. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Из уровня техники известны схемы детонационного горения - условно называемые «клапанная» и «бесклапанная» для пульсирующих двигателей и так называемая «спино- вая» схема для ротационных детонационных двигателей отличающуюся от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно - фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоян- но обновляется в «двигателях непрерывной детонации». Основное отличие этих схем детонационного горения заключается в способе управления процессами наполнения камеры сгорания топливовоздушной смесью и осво- бождения от продуктов сгорания. В клапанных многокамерных схемах эти процессы управляются с помощью вращающихся клапанов или клапанов иных типов. Недостатки клапанных пульсирующих детонационных двигателей: обязательное использование доро- гих материалов несгораемых стенок и клапанов, малая частота повторения циклов, свя- занная с трудностью обеспечения заданного ресурса работы, при котором клапаны в та- ком двигателе должны работать с высокой частотой (порядка 100 Гц), сложность конст- рукции синхронизации работы клапанов, которые отвечают за подачу топливной смеси, а так-же непосредственно самими циклами детонационного горения.

В известных бесклапанных схемах детонационного горения эти процессы связаны только с динамикой изменения давления в камере сгорания, Недостатки: сложность сис- тем регулирования, поддержания или изменения детонационного горения и режимов их работы при сохранении прежней экономичности работы устройства, отсутствие «тяговой стенки», когда ударная детонационная волна, достигая тяговой стенки, рикошетирует от нее и значительно ускоряет большую часть продуктов детонации в сторону сопла для эф- фективного использования отраженной ударной детонационной волны и отсутствие уни- версальности применения в различных вариантах конструкций реактивных устройств, на- пример: роторных детонационных двигателей, прямоточных реактивных двигателей раз- ных диапазонов скоростей, детонационных воздушно-реактивных двигательных гибрид- ных установок, а также в конструкциях устройств детонационного высокоэффективного сжигания топлива в энергетических системах различного назначения и в разных областях применения.

В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о наме- рении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки, однако в настоящее время спи- новый детонационный двигатель серийно не выпускается.

Предлагаемое техническое решение «маятниково-шиберное устройство реактивно- го детонационного горения (МШУРДГ)» и «способ функционирования МШУРДГ» можно также условно отнести к следующему принципиальному варианту схемы детонационного горения - «маятниково-шиберной» схеме детонационного горения, в которой фронт дето- национного горения топливовоздушной смеси инициируется и перемещается в неохлаж- даемой керамической камере сгорания с высокой частотой более 100 Гц из одной области в другую под действием качающегося маятникового керамического шибера при постоян- ном обновлении топливовоздушной смеси.

Наиболее близким по технической сущности в области способа создания ударных детонационных волн к заявленному техническому решению и поэтому принятым за про- тотип, является патент на изобретение RU 2080466 «Комбинированная камера пульси- рующего двигателя детонационного горения (ПДДГ)» авторы Поршнев В.А., Федорец О.Н., Сорокин В.Н.

Прототип содержит камеру ПДДГ, также содержащую устройство для создания ударных волн, выполненное в виде струйного ускорителя и соосно с ним расположенного твердого обтекаемого тела, закрепленного в насадке и имеющего осевую и угловую сте- пень свободы, задняя профилированная часть которого образует с насадком сопло внеш- него расширения, а кольцевой канал подключен к узлу продуктов газогенерации и сфоку- сирован на передней профилированной части твердого обтекаемого тела. Недостатки устройства прототипа: трудность регулирования или изменения режима их работы при сохранении экономичности в условиях сверхвысокой температуры работы твердого обте- каемого тела, закрепленного в насадке и имеющего осевую и угловую степени свободы, общая низкая эффективность из-за отсутствия запираемого (неизменного объема) на вре- мя начала «детонационного взрьша» паров рабочей смеси и отсутствие универсальности применения в различных вариантах конструкций реактивных устройств и агрегатов дето- национного горения, например: роторных детонационных агрегатах, прямоточных реак- тивных двигателей разных диапазонов скоростей, детонационных воздушно-реактивных двигательных гибридных установок, а также в конструкциях агрегатов детонационного высокоэффективного сжигания топлива в энергетических системах различного назначе- ния и в разных областях применения.

Задачей достижения технического результата, на который направлена заявленная группа изобретений, является создание устройства детонационного горения, способного весьма эффективно и полноценно сжигать очень бедную топливовоздушную смесь при значительном и гарантированном коэффициенте избытка воздуха в неохлаждаемой кера- мической камере сгорания, доведенной до «белого каления» с температурой стенки в 1300 - 1500°С, где в условиях запираемого (неизменного объема) на время «детонационного взрыва» паров топливовоздушной смеси, гарантированно и полноценно будет сгорать очень бедная топливовоздушная смесь при средней степени её предварительного (до на- чала рабочего цикла) сжатия и при этом способного универсально работать в разных ва- риантах конструкций устройств и агрегатов детонационного горения, например: прямо- точных реактивных двигателей детонационного горения разных диапазонов скоростей, гибридных прямоточных реактивных двигателей детонационного горения различных диа- пазонов скоростей с изменяемым или не изменяемым вектором тяги, роторных двигателей детонационного горения, крутящий момент на валу которых формируется реактивной тя- гой, расположенных по краям ротора маятниково-пшберных устройств реактивного дето- национного горения, и при этом, как минимум, один из вариантов двигателей детонаци- онного горения, может быть представлен в виде гибридного парогазового двигателя внут- реннего сгорания, воздушно-реактивных гибридных двигательных агрегатах детонацион- ного горения, гибридных транспортных силовых агрегатах детонационного горения, а также в различных конструкциях агрегатов детонационного горения для высокоэффек- тивного сжигания топлива в энергетических системах высокой экологии, с возможностью модернизации существующих тепловых станций при замене систем «медленного» горе- ния на системы детонационного горения, а также использовании парогазовой технологии нового типа.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что пред- ложено маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, характе- ризующееся тем, что включает в себя систему подачи воздуха, использующую, как мини- мум один источник предварительно сжатого воздуха, систему подачи топлива, исполь- зующую, как минимум, один вид топлива, и систему детонационного горения, состоящую из динамичной камеры газогенерации, керамической камеры сгорания, с, как минимум, двумя отдельными устройствами запуска процесса детонационного горения, работающи- ми, как минимум, от основной топливной системы, выходного сопла и маятникового ке- рамического шибера, расположенного внутри системы детонационного горения, ось кото- рого имеет возможность фиксации его в среднем положении, для разделения системы де- тонационного горения в продольном сечении на две равные симметричные незапертые области в нерабочем режиме, и возможность ограниченных поворотов в крайние положе- ния керамического шибера в рабочем режиме, для разделения системы детонационного горения в продольном сечении на две поочередно динамично запираемые в противофазе области системы детонационного горения, одна из которых открыта со стороны подачи топливовоздушной смеси и заперта в сторону выходного сопла, а другая в противофазе, заперта со стороны подачи топливовоздушной смеси и открыта в сторону выходного со- пла, а также включает в себя как минимум одно стартерное устройство, которое имеет возможность ограниченно поворачивать ось маятникового керамического шибера в его крайние положения, а также фиксировать ось маятникового керамического шибера в его среднем положении.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложено маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, ха- рактеризующееся тем, что включает в себя систему подачи воздуха, использующую, как минимум один источник предварительно сжатого воздуха, систему подачи топлива, ис- пользующую, как минимум, один вид топлива, и систему детонационного горения, со- стоящую из динамичной камеры газогенерации, керамической камеры сгорания, с, как минимум, двумя отдельными устройствами запуска процесса детонационного горения, работающими, как минимум, от основной топливной системы, выходного сопла, содер- жащего водяные форсунки и систему подачи воды к водяным форсункам, и маятникового керамического шибера, расположенного внутри системы детонационного горения, ось ко- торого имеет возможность фиксации его в среднем положении, для разделения системы детонационного горения в продольном сечении на две равные симметричные незапертые области в нерабочем режиме, и возможность ограниченных поворотов в крайние положе- ния керамического шибера в рабочем режиме, для разделения системы детонационного горения в продольном сечении на две поочередно динамично запираемые в противофазе области системы детонационного горения, одна из которых открыта со стороны подачи топливовоздушной смеси и заперта в сторону выходного сопла, а другая в противофазе, заперта со стороны подачи топливовоздушной смеси и открыта в сторону выходного со- пла, а также включает в себя как минимум одно стартерное устройство, которое имеет возможность ограниченно поворачивать ось маятникового керамического шибера в его крайние положения, а также фиксировать ось маятникового керамического шибера в его среднем положении.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложено маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, ха- рактеризующееся тем, что включает в себя систему подачи воздуха, использующую, как минимум один источник предварительно сжатого воздуха, систему подачи топлива, ис- пользующую, как минимум, один вид топлива, и систему детонационного горения, со- стоящую из динамичной камеры газогенерации, керамической камеры сгорания, с, как минимум, двумя отдельными устройствами запуска процесса детонационного горения, содержащими дополнительную топливную систему, с отдельным баком дополнительного легковоспламеняющегося топлива, и имеющими возможность переключения режима ра- боты от дополнительной и/или основной топливной системы, выходного сопла и маятни- кового керамического шибера, расположенного внутри системы детонационного горения, ось которого имеет возможность фиксации его в среднем положении, для разделения сис- темы детонационного горения в продольном сечении на две равные симметричные неза- пертые области в нерабочем режиме, и возможность ограниченных поворотов в крайние положения керамического шибера в рабочем режиме, для разделения системы детонаци- онного горения в продольном сечении на две поочередно динамично запираемые в проти- вофазе области системы детонационного горения, одна из которых открыта со стороны подачи топливовоздушной смеси и заперта в сторону выходного сопла, а другая в проти- вофазе, заперта со стороны подачи топливовоздушной смеси и открыта в сторону выход- ного сопла, а также включает в себя как минимум одно стартерное устройство, которое имеет возможность ограниченно поворачивать ось маятникового керамического шибера в его крайние положения, а также фиксировать ось маятникового керамического шибера в его среднем положении.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложено маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, ха- рактеризующееся тем, что включает в себя систему подачи воздуха, использующую, как минимум один источник предварительно сжатого воздуха, систему подачи топлива, ис- пользующую, как минимум, один вид топлива, и систему детонационного горения, со- стоящую из динамичной камеры газогенерации, керамической камеры сгорания, с, как минимум, двумя отдельными устройствами запуска процесса детонационного горения, содержащими дополнительную топливную систему, с отдельным баком дополнительного легковоспламеняющегося топлива, и имеющими возможность переключения режима ра- боты от дополнительной и/или основной топливной системы, выходного сопла, содержа- щего водяные форсунки и систему подачи воды к водяным форсункам, и маятникового керамического шибера, расположенного внутри системы детонационного горения, ось ко- торого имеет возможность фиксации его в среднем положении, для разделения системы детонационного горения в продольном сечении на две равные симметричные незапертые области в нерабочем режиме, и возможность ограниченных поворотов в крайние положе- ния керамического шибера в рабочем режиме, для разделения системы детонационного горения в продольном сечении на две поочередно динамично запираемые в противофазе области системы детонационного горения, одна из которых открыта со стороны подачи топливовоздушной смеси и заперта в сторону выходного сопла, а другая в противофазе, заперта со стороны подачи топливовоздушной смеси и открыта в сторону выходного со- пла, а также включает в себя как минимум одно стартерное устройство, которое имеет возможность ограниченно поворачивать ось маятникового керамического шибера в его крайние положения, а также фиксировать ось маятникового керамического шибера в его среднем положении.

Другим отличием исполнения является то, что подвижный маятниковый керамиче- ский шибер работает с минимальным зазором без трения между торцевыми поверхностя- ми керамической камеры сгорания без уплотнений.

Следующим отличием исполнения является то, что подвижный маятниковый кера- мический шибер работает с зазором между торцевыми поверхностями керамической ка- меры сгорания при наличии уплотнений.

Следующим отличием исполнения является то, что форма продольного сечения системы детонационного горения выполнена профилированной, а маятниковый керамиче- ский шибер выполнен несимметричным относительно своей оси поворотов.

Следующим отличием исполнения является то, что форма продольного сечения системы детонационного горения выполнена непрофилированной, а маятниковый кера- мический шибер выполнен симметричным относительно своей оси поворотов.

Следующим отличием исполнения является то, что система подачи воздуха и сис- тема детонационного горения содержат общий декомпрессор, состоящий из шибера на входе системы подачи воздуха и шибера на выходе системы детонационного горения.

Технический результат достигается также в способе функционирования маятнико- во-шиберного устройства реактивного детонационного горения (далее МШУРДГ), заклю- чающийся в том, что в момент запуска МШУРДГ подают сжатый воздух и топливо на вход системы детонационного горения МШУРДГ и инициируют детонационную волну, поворотом в одну из сторон маятникового керамического шибера из среднего положения, и при этом фронт детонационного горения топливовоздушной смеси инициируется и пе- ремещается в неохлаждаемой керамической камере сгорания с высокой частотой (порядка 100 Гц) попеременно из одной области керамической камеры сгорания в другую под дей- ствием качающегося маятникового керамического шибера при постоянном обновлении топливовоздушной смеси. Изобретение является новой «маятниково-шиберной» схемой детонационного горения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения широкого диапазона от нулевых до око- лозвукового скоростей с неизменяемым вектором тяги, характеризующийся тем, что включает в себя, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного дето- национного горения, не имеющее возможности изменения вектора тяги, комбинирован- ную систему подачи воздуха, содержащую устройства дозвукового воздухозаборника и воздушного компрессора, с приводом от электрического и/или теплового двигателя, а также систему шиберов и герметичных соединений, позволяющих подавать воздух от воздушного компрессора и/или дозвукового воздухозаборника непосредственно на вход системы подачи воздуха маятниково-шиберного устройства реактивного детонационного горения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения широкого диапазона от нулевых до око- лозвукового скоростей с изменяемым вектором тяги, характеризующийся тем, что вклю- чает в себя, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного детонаци- онного горения, комбинированную систему подачи воздуха, содержащую устройства доз- вукового воздухозаборника и воздушного компрессора, с приводом от электрического и/или теплового двигателя, а также систему шиберов и герметичных соединений, позво- ляющих подавать воздух от воздушного компрессора и/или дозвукового воздухозаборни- ка непосредственно на вход системы подачи воздуха маятниково-шиберного устройства реактивного детонационного горения, а также устройство изменения вектора тяги маятни- ково-шиберного устройства реактивного детонационного горения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения широкого диапазона от нулевых до сверх- звуковых скоростей с неизменяемым вектором тяги, характеризующийся тем, что включа- ет в себя, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного детонацион- ного горения, не имеющее возможности изменения вектора тяги, комбинированную сис- тему подачи воздуха, содержащую устройства сверхзвукового воздухозаборника, дозву- кового воздухозаборника и воздушного компрессора, с приводом от электрического и/или теплового двигателя, а также систему шиберов и герметичных соединений, позволяющих подавать воздух от воздушного компрессора и/или дозвукового воздухозаборника и/или от сверхзвукового воздухозаборника непосредственно на вход системы подачи воздуха маятниково-шиберного устройства реактивного детонационного горения. Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения широкого диапазона от нулевых до сверх- звуковых скоростей с изменяемым вектором тяги, характеризующийся тем, что включает в себя, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, комбинированную систему подачи воздуха, содержащую устройства сверхзвуко- вого воздухозаборника, дозвукового воздухозаборника и воздушного компрессора, с при- водом от электрического и/или теплового двигателя, а также систему шиберов и герме- тичных соединений, позволяющих подавать воздух от воздушного компрессора и/или дозвукового воздухозаборника и/или от сверхзвукового воздухозаборника непосредствен- но на вход системы подачи воздуха маятниково-шиберного устройства реактивного дето- национного горения, а также устройство изменения вектора тяги маятниково-шиберного устройства реактивного детонационного горения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта роторного двигателя детона- ционного горения, крутящий момент, на валу которого формируется реактивной тягой, расположенных по краям ротора маятниково-шиберных устройств реактивного детонаци- онного горения, характеризующийся тем, что включает в себя, как минимум, одно ротор- ное колесо, по краям которого расположены, как минимум, два маятниково-шиберных устройства реактивного детонационного горения, с общей топливной системой, располо- женной вне и/или внутри роторного колеса роторного двигателя детонационного горения, и при этом включает в себя также, как минимум, одно стартерное устройство, позволяю- щее иметь возможность достижения начальных рабочих скоростей вращения роторного колеса роторного двигателя детонационного горения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного воздушно- реактивного агрегата детонационного горения, характеризующийся тем, что включает в себя первичный источник энергии, в котором, как минимум, используются одна обрати- мая электромашина и один электрический аккумулятор, роторный двигатель детонацион- ного горения, включающий в себя, как минимум, одно роторное колесо, по краям которо- го расположены, как минимум, два маятниково-шиберных устройства реактивного дето- национного горения, содержащее также лопасти воздушного винта, в зоне воздушного по- тока которого, расположено, как минимум, одно, не имеющее возможности изменения вектора тяги маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, сис- тема подачи воздуха которого также связана с дополнительным воздухозаборником, имеющим возможность регулирования по величине и направлению входящего воздушно- го потока.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного воздушно- реактивного агрегата детонационного горения, характеризующийся тем, что включает в себя первичный источник энергии, в котором, как минимум, используются одна обрати- мая электромашина и один электрический аккумулятор, роторный двигатель детонацион- ного горения, включающий в себя, как минимум, одно роторное колесо, по краям которо- го расположены, как минимум, два маятниково-шиберных устройства реактивного дето- национного горения, содержащее также лопасти воздушного винта, в зоне воздушного по- тока которого, расположено, как минимум, одно, оснащенное устройством изменения вектора тяги маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, сис- тема подачи воздуха которого также связана с дополнительным воздухозаборником, имеющим возможность регулирования по величине и направлению входящего воздушно- го потока.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного транспортного силового агрегата детонационного горения, характеризующийся тем, что включает в себя первичный источник энергии, в котором, как минимум, используются одна обратимая электромашина и один электрический аккумулятор, роторный двигатель детонационного горения, включающий в себя, как минимум, одно роторное колесо, по краям которого расположены, как минимум, два маятниково-шиберных устройства реактивного детона- ционного горения, содержащее также лопасти воздушного винта, в зоне воздушного пото- ка которого, расположено, как минимум, одно, не имеющее возможности изменения век- тора тяги маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, систе- ма подачи воздуха которого также связана с дополнительным воздухозаборником, имею- щим возможность регулирования по величине и направлению входящего воздушного по- тока, а также включает в себя электромеханическую трансмиссию привода движения гиб- ридного транспортного силового агрегата детонационного горения по твердой и/или жид- кой и/или снежно-ледяной поверхности.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта гибридного транспортного силового агрегата детонационного горения, характеризующийся тем, что включает в себя первичный источник энергии, в котором, как минимум, используются одна обратимая электромашина и один электрический аккумулятор, роторный двигатель детонационного горения, включающий в себя, как минимум, одно роторное колесо, по краям которого расположены, как минимум, два маятниково-шиберных устройства реактивного детона- ционного горения, содержащее также лопасти воздушного винта, в зоне воздушного пото- ка которого, расположено, как минимум, одно, оснащенное устройством изменения век- тора тяги маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, систе- ма подачи воздуха которого также связана с дополнительным воздухозаборником, имею- щим возможность регулирования по величине и направлению входящего воздушного по- тока, а также включает в себя электромеханическую трансмиссию привода движения гиб- ридного транспортного силового агрегата детонационного горения по твердой и/или жид- кой и/или снежно-ледяной поверхности.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта агрегата детонационного го- рения для сжигания топлива в энергетических системах, характеризующийся тем, что включает в себя систему подачи сжатого воздуха, систему сжигания топлива, содержа- шую, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта агрегата детонационного го- рения для высокоэффективного сжигания топлива в энергетических системах, характери- зующийся тем, что включает в себя систему подачи сжатого воздуха, систему сжигания топлива, содержащую, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного детонационного горения, выходное сопло которого содержит МГД генератор.

Указанная задача (достижение технического результата) решается также тем, что предложен агрегат детонационного горения, в виде варианта агрегата детонационного го- рения для высокоэффективного сжигания топлива в энергетических системах высокой экологии, характеризующийся тем, что включает в себя систему подачи сжатого воздуха, систему экологически чистого сжигания топлива, содержащую, как минимум, одно маят- никово-шиберное устройство реактивного детонационного горения, выходное сопло кото- рого содержит устройство для крекинга органического топлива и дополнительное устрой- ство подачи газовой фазы, переработанного крекингом органического топлива, в основ- ную систему подачи топлива маятниково-шиберного устройства реактивного детонацион- ного горения.

Сущность группы изобретений поясняется чертежами фиг.1, фиг.2, фиг.З, фиг.4, фиг.5, фиг.6, фиг.7, фиг.8 и фиг.9.

На чертеже фиг.1 (а), (Ь), (с) представлена функциональная схема варианта маятни- ково-шиберного устройства реактивного детонационного горения (далее МШУРДГ), в ко- тором подвижный маятниковый керамический шибер работает, например, с минималь- ным зазором без трения между торцевыми поверхностями керамической камеры сгорания без уплотнений, форма продольного сечения системы детонационного горения выполнена например профилированной, а маятниковый керамический шибер выполнен например не- симметричным относительно своей оси поворотов. На чертеже фиг.1(a) представлена схе- ма МШУРДГ, в исходном состоянии до начала рабочего процесса, которая содержит доз- вуковой воздухозаборник системы подачи воздуха 2, топливную систему с выходной фор- сункой 1 , динамичную камеру газогенерации 4, разделенную профилем сужения 3 на сек- торы (А 1 , А 2, В 1 , В 2), керамическую камеру сгорания 7 с секторами (С 1 , С 2, D 1 , D 2) и с двумя отдельными устройствами запуска процесса детонационного горения 9 и 10, выходное сопло 11 и маятниковый керамический шибер 12, жестко закрепленный на сво- ей оси 5, подключенной к стартерному устройству, например, в виде электродвигателя по- стоянного тока с ограничителями поворота ротора и фиксатором среднего нейтрального положения (на чертеже не показаны). На чертеже фиг.1(b) представлена схема МШУРДГ, в состоянии начала рабочего процесса, когда стартерное устройство поворачивает ось 5, на которой жестко закреплен маятниковый керамический шибер 12 в его крайнее положе- ние в сторону отдельного устройства запуска процесса детонационного горения 10 для инициации детонационной волны детонационного горения тошшвовоздушной смеси. На чертеже фиг.1(c) представлена схема МШУРДГ, в состоянии продолжения рабочего про- цесса, когда маятниковый керамический шибер 12 под действием первой детонационной волны детонационного горения топливовоздушной смеси поворачивается в противопо- ложное крайнее его положение в сторону отдельного устройства запуска процесса дето- национного горения 9 для инициации следующей детонационной волны детонационного горения топливовоздушной смеси.

Работа МШУРДГ фиг.1 (а), (Ь), (с) осуществляется следующим образом.

Перед непосредственным началом работы МШУРДГ система подачи воздуха фор- мирует предварительно сжатый воздух на выходе воздухозаборника 2, а система подачи топлива с топливной форсункой 1 формирует топливовоздушную смесь при определенной степени её предварительного сжатия (до начала рабочего цикла) на входе динамичной камеры газогенерации 4 секторы (А 1, В 1), где в области сужения профиля 3 при увели- чении давления формируются продукты газогенерации в секторах (А 2, В 2), при фикси- рованном среднем положении подвижного маятникового керамического шибера 12, раз- деляющего симметрично систему де-тонационного горения в продольном сечении на две равные незапертые области 6 с секторами (А 2, С 1 , С 2) и 8 с секторами (В 2, D 1 , D 2) на схеме фиг.1 (а) - нерабочий режим.

Непосредственный запуск работы МШУРДГ начинается при работе стартерного устройства, которое поворачивая в одну из сторон подвижный маятниковый керамиче- ский шибер 12 образует динамично запираемые противофазные области системы детона- ционного горения, и на примере схемы фиг.1 (Ь) - рабочий режим, первую по ходу движе- ния воздушно-топливной смеси динамично запертую область (А 1, В 1, А 2, С 1) системы детонационного горения, которая в начале хода движения воздушно-топливной смеси формирует предварительное ее сжатие в зоне сужения (А 1 , В 1 ) динамичной камеры га- зогенерации 5 и дополнительное сжатие продуктов газогенерации при торможении пото- ка в зоне сужения области (А 2, С 1) с максимальным увеличением температуры и давле- ния продуктов газогенерации у соответствующего устройства запуска процесса детонаци- онного горения 10 керамической камеры сгорания 7, которое инициирует детонационную волну, например в детонационной трубке электрическим разрядом необходимой для этого мощности с последующим общим «детонационным взрывом» паров рабочей тошшвовоз- душной смеси в запертой области (А 2, С 1) (неизменного объема) на время начала «де- тонационного взрыва», что приводит под действием детонационной волны к быстрому повороту подвижного маятникового керамического шибера 12 в противоположную сторо- ну с образованием уже двух других запертых областей системы детонационного горения: область (А 2, С 1, С 2, D 2, выходное сопло 11) после произведенного «детонационного взрыва», которая обеспечивает эффективную реактивную тягу сверхзвукового выхода продуктов детонационного горения топливовоздушной смеси с использованием боковой поверхности маятникового керамического шибера 12 в качестве «тяговой стенки» на схеме фиг.1 (с) - рабочий режим, а при этом с противоположной стороны боковой поверх- ности маятникового керамического шибера 12 образуется новая первая по ходу движения обновляемой топливовоздушной смеси запертая область (А 1, В 1, В 2, D 1) системы де- тонационного горения со своим устройством запуска процесса детонационного горения 9 и процесс «детонационного взрыва» повторяется аналогично вышеописанному процессу в запертой области (А 1, В 1, А 2, С 1) системы детонационного горения на схеме фиг.1 (Ь), а далее процесс детонационного горения переходит в автоколебательный режим с после- дующим отключением стартерного устройства и устройств запуска процесса детонацион- ного горения 9 и 10 при достижении режима «белого каления» керамической камеры сго- рания 7, доведенной до температуры стенки в 1300 - 1500 °С с эффектом калильного за- жигания для паров рабочей тошшвовоздушной смеси, что позволяет весьма эффективно и полноценно сжигать очень бедную рабочую тошшвовоздушной смесь при значительном и гарантированном коэффициенте избытка воздуха.

Описанный вариант исполнения МШУРДГ по схеме фиг.1 может быть использован в конструкциях прямоточных детонационных реактивных двигателей для летательных ап- паратов, а также для конструкций роторных детонационных двигателей, роторы которых получают крутящий момент за счет реактивной тяги маятниково-шиберных устройств ре- активного детонационного горения, расположенных по краям ротора такого двигателя и эффективность таких двигателей будет достаточно высока при взрывном (детонационном) сгорании - скорость около 2000 м/сек, по сравнению с нормальным горением, при котором фронт горения имеет скорость всего лишь 20-40 м/сек.

Для улучшения переходных режимов работы при начальных или изменяющихся в процессе работы скоростях набегающего воздушного потока на входе система подачи воздуха может применяться следующий вариант МШУРДГ, отличающийся от варианта по схеме фиг.1 тем, что устройства запуска процесса детонационного горения содержат до- полнительную топливную систему, с отдельным баком дополнительного легковоспламе- няющегося топлива, и имеют возможность переключения режима работы от дополнитель- ной и/или основной топливной системы. Алгоритм работы такого варианта маятниково- шиберного устройства реактивного детонационного горения, аналогичен вышеописанно- му варианту по схеме фиг.1 с той лишь разницей, что переход работы устройств запуска процесса детонационного горения от дополнительной и/или основной топливной системы осуществляется с контролем давления предварительно сжатого воздуха на входе системы подачи воздуха - при давлении ниже номинального, устройства запуска процесса детона- ционного горения работают на легковоспламеняющемся топливе, а при повышении дав- ления до номинального, устройства запуска процесса детонационного горения переводят- ся на основное топливо.

Для улучшения общей эффективности может применяться следующий вариант МШУРДГ, отличающийся от варианта по схеме фиг.1 тем, что выходное сопло содержит водяные форсунки и систему подачи воды к водяным форсункам. Алгоритм работы такого варианта МШУРДГ, аналогичен вышеописанному варианту по схеме фиг.1 с той лишь разницей, что при достижении режима «белого каления» керамической камеры сгорания, доведенной до температуры стенки в 1300 - 1500 °С с эффектом калильного зажигания для паров рабочей топливовоздушной смеси, включаются в работу водяные форсунки, расположенные перед зоной сужения в области конфузора выходного сопла, и при этом давление рабочего тела на выходе сопла будет увеличено за счет дополнительной работы при расширении водяного пара, образованного при мгновенном испарении воды в зоне высокой температуры детонационной волны с уменьшением общей температуры рабочего тела на выходе сопла и это особенно актуально для конструкций прямого и высокоэффек- тивного преобразования энергии топлива непосредственно в электрическую и тепловую энергии, в парогазовых установках нового типа и для конструкций гибридных парогазо- вых турбореактивных двигателей.

На чертеже фиг.2 представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде вариантов гибридного прямоточного реактивного двигателя детонацион- ного горения широкого диапазона от нулевых до околозвукового скоростей с неизменяе- мым вектором тяги фиг.2 -а- и с изменяемым вектором тяги фиг.2 -Ь-. Функциональная схема фиг.2 -а- содержит комбинированную систему подачи воздуха, содержащую уст- ройства дозвукового воздухозаборника 14 и воздушного компрессора 13, с приводом от электрического и/или теплового двигателя (на чертеже не показаны), а также систему ши- беров и герметичных соединений 15, позволяющих подавать воздух от воздушного ком- прессора и/или дозвукового воздухозаборника непосредственно на вход системы подачи воздуха МШУРДГ 16 с неизменяемым вектором тяги 17. Функциональная схема фиг.2 -Ь- содержит комбинированную систему подачи воздуха, содержащую устройства дозвуково- го воздухозаборника 14 и воздушного компрессора 13, с приводом от электрического и/или теплового двигателя (на чертеже не показаны), а также систему шиберов и герме- тичных соединений 15, позволяющих подавать воздух от воздушного компрессора и/или дозвукового воздухозаборника непосредственно на вход системы подачи воздуха МШУРДГ 16 с изменяемым вектором тяги 17, направление, которого регулируется по- средством устройства изменения положения 18 МШУРДГ 16.

Работа варианта гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения (далее ГПРДДГ), широкого диапазона от нулевых до околозвукового скоростей, с неизменяемым вектором тяги по схеме фиг.2 -а- осуществляется следующим образом. В начале работы, при отсутствии давления предварительно сжатого воздуха на входе дозвукового воздухозаборника 14, система шиберов и герметичных соединений 15 переводится в режим подачи предварительно сжатого воздуха на вход системы подачи воздуха МШУРДГ 16 только от воздушного компрессора 13, после запуска которого предварительно сжатый воздух подается непосредственно на вход системы подачи возду- ха МШУРДГ 16, алгоритм работы которого описан по схеме фиг.1 и при этом величина тяги ГПРДЦГ будет регулироваться производительностью воздушного компрессора 13 и режимом работы МШУРДГ 16. При увеличении скорости движения ГПРДЦГ и при нали- чии давления предварительно сжатого воздуха на входе дозвукового воздухозаборника 14, система шиберов и герметичных соединений 15 переводится в режим подачи предвари- тельно сжатого воздуха на вход системы подачи воздуха МШУРДГ 16 от воздушного компрессора 13 и дозвукового воздухозаборника 14 и далее в режим только от дозвуково- го воздухозаборника 14 при увеличении скорости набегающего воздушного потока ГПРДЦГ с неизменяемым вектором тяги. При необходимости уменьшения скорости дви- жения ГПРДЦГ включается в работу воздушный компрессор 13, система шиберов и гер- метичных соединений 15 выводит из работы дозвуковой воздухозаборник 14 и регулиро- вание реактивной тяги МШУРДГ 16 будет определяться работой его топливной системы и производительностью воздушного компрессора 13.

Работа варианта ГПРДЦГ, широкого диапазона от нулевых до околозвукового ско- ростей, с изменяемым вектором тяги по схеме фиг.2 -Ь- при небольших углах изменения вектора тяги посредством регулирования устройства изменения положения 18 МШУРДГ 16, будет аналогична работе варианта ГПРДЦГ по схеме фиг.2 -а-, а при максимальных углах изменения вектора тяги и уменьшении скорости набегающего воздушного потока на входе дозвукового воздухозаборника 14 будет снова включаться в работу воздушный компрессор 13, а система шиберов и герметичных соединений 15 будет переводить в ре- жим подачи предварительно сжатого воздуха на вход системы подачи воздуха МШУРДГ 16 только от воздушного компрессора 13, который будет выводиться из работы по мере увеличения скорости набегающего воздушного потока на входе дозвукового воздухоза- борника 14 при возврате к небольшим или нулевым углам изменения вектора тяги посред- ством регулирования устройства изменения положения 18 МШУРДГ 16.

Для всех вариантов исполнения гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения широкого диапазона от нулевых до околозвукового скоростей с неизменяемым вектором тяги или с изменяемым вектором тяги могут применяться вы- шеописанные четыре варианта исполнения МШУРДГ и использованием, как минимум одного варианта исполнения в виде гибридного парогазового двигателя внутреннего сго- рания.

На чертеже фиг.З представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде вариантов гибридного прямоточного реактивного двигателя детонацион- ного горения широкого диапазона от нулевых до сверхзвуковых скоростей с неизменяе- мым вектором тяги фиг.З -а- и с изменяемым вектором тяги фиг.З -Ь-. Функциональная схема фиг.З -а- содержит комбинированную систему подачи воздуха, содержащую уст- ройства сверхзвукового воздухозаборника 19, дозвукового воздухозаборника 14 и воз- душного компрессора 13, с приводом от электрического и/или теплового двигателя (на чертеже не показаны), а также систему шиберов и герметичных соединений 15, позво- ляющих подавать воздух от воздушного компрессора 13 и/или дозвукового воздухозабор- ника 14 и/или сверхзвукового воздухозаборника 19 непосредственно на вход системы по- дачи воздуха МШУРДГ 16 с неизменяемым вектором тяги 17. Функциональная схема фиг.З -Ь- содержит комбинированную систему подачи воздуха, содержащую устройства сверхзвукового воздухозаборника 19, дозвукового воздухозаборника 14 и воздушного компрессора 13, с приводом от электрического и/или теплового двигателя (на чертеже не показаны), а также систему шиберов и герметичных соединений 15, позволяющих пода- вать воздух от воздушного компрессора и/или дозвукового воздухозаборника и/или сверх- звукового воздухозаборника 19 непосредственно на вход системы подачи воздуха МШУРДГ 16 с изменяемым вектором тяги 17, направление которого регулируется по- средством устройства изменения положения 18 МШУРДГ 16.

Алгоритм работы варианта ГПРДДГ, широкого диапазона от нулевых до сверхзву- ковых скоростей по схеме фиг.З аналогичен ГПРДДГ по схеме фиг.2 и отличается только тем, что при достижении ГПРДДГ дозвуковых скоростей при работе только дозвукового воздухозаборника 14 и при необходимости перехода на околозвуковые скорости с перехо- дом на сверхзвуковые скорости, включается в работу дополнительно воздушный компрес- сор 13, а система шиберов и герметичных соединений 15 вводит в работу сверхзвуковой воздухозаборник 19 и выводит из работы дозвуковой воздухозаборник 14 и по мере необ- ходимости воздушный компрессор 13. Переход со сверхзвуковых скоростей на дозвуко- вые скорости в обратном порядке.

Для всех вариантов исполнения гибридного прямоточного реактивного двигателя детонационного горения широкого диапазона от нулевых до сверхзвуковых скоростей с неизменяемым вектором тяги или с изменяемым вектором тяги могут применяться вы- шеописанные четыре варианта исполнения МШУРДГ и использованием, как минимум одного варианта исполнения в виде гибридного парогазового двигателя внутреннего сго- рания при использовании МШУРГ с водяными форсунками.

На чертеже фиг.4 представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде вариантов роторных двигателей детонационного горения (далее РДДГ), крутящий момент, на валу которых формируется реактивной тягой МШУРДГ, располо- женных по краям, как минимум, одного роторного колеса РДДГ с общей топливной сис- темой, расположенной вне и/или внутри роторного колеса РДДГ. На чертеже фиг.4 -а- представлена функциональная схема варианта исполнения РДДГ с общей топливной сис- темой 21 с топливопроводом 23, расположенными вне роторного колеса РДДГ, и содер- жит, как минимум, одно роторное колесо с фланцем 22, расположенным на его оси стар- терным устройством 20, а также расположенным по краям роторного колеса, как мини- мум, двух МШУРДГ 16. На чертеже фиг.4 -Ь- представлена функциональная схема вари- анта исполнения РДДГ с общей топливной системой 21, расположенной внутри роторного колеса РДДГ и содержит роторное колесо с фланцем 22, расположенным на его оси стар- терным устройством 20, а также расположенным по краям роторного колеса, как мини- мум, двух МШУРДГ 16.

Работа РДДГ для обоих вариантов исполнения по схемам фиг.4 -а- и фиг.4 -Ь- осуществляется следующим образом.

Стартерное устройство 20 раскручивает до достижения начальных рабочих скоро- стей вращения роторное колесо с фланцем 22, к которому может подключаться нагрузка РДДГ, и когда давление, предварительно сжатого воздуха на входе систем подачи воздуха всех МШУРДГ 16, достигнет достаточной величины для начала рабочего процесса, все МШУРДГ 16 включаются в работу и алгоритм работы МШУРДГ 16 описан выше по схе- ме фиг.1. Крутящий момент, на валу РДДГ формируется реактивной тягой, расположен- ных по краям ротора МШУРДГ 16 и может регулироваться изменением тяги и числа ра- ботающих МШУРДГ 16, а также изменением общего количества включаемых в работу роторных колес РДДГ. В конструкциях РДДГ могут применяться вышеописанные четыре варианта исполнения МШУРДГ и для варианта исполнения в виде гибридного парогазо- вого роторного двигателя детонационного горения могут быть использованы варианты исполнения МШУРГ с водяными форсунками.

На чертеже фиг.5 представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде варианта гибридного воздушно-реактивного агрегата детонационного го- рения (далее ГВРАДГ) с неизменяемым вектором, который содержит первичный источник энергии, в котором, как минимум, используются одна обратимая электромашина 25 и один электрический аккумулятор 24, роторный двигатель детонационного горения, вклю- чающий в себя, как минимум, одно роторное колесо 26, по краям которого расположены, как минимум, два маятниково-шиберных устройства реактивного детонационного горения 16, содержащее также лопасти воздушного винта 26, в зоне воздушного потока которого, расположено, как минимум, одно маятниково-шиберное устройство реактивного детона- ционного горения 16, не имеющее возможности изменения вектора тяги, система подачи воздуха которого также связана с дополнительным воздухозаборником 27, имеющим воз- можность регулирования по величине и направлению входящего воздушного потока и на чертеже фиг.5 -а- дополнительный воздухозаборник 27, в положении максимальной вели- чины от направления входящего воздушного потока воздушного винта 26, а на чертеже фиг.5 -Ь- дополнительный воздухозаборник 27, в положении максимальной величины от суммы направлений входящего воздушного потока воздушного винта 26 и встречного на- правлению движения воздушного потока.

Работа ГВРАДГ варианта исполнения с неизменяемым вектором тяги по схеме фиг.5 осуществляется следующим образом.

Перед началом работы угол атаки лопастей воздушного винта 26 переводится в минимальное значение и обратимая электромашина 25 в двигательном режиме с питанием от электрического аккумулятора 24 раскручивает воздушный винт 26, который также яв- ляется роторным колесом 26 роторного двигателя детонационного горения, по краям ко- торого расположены, как минимум, два МШУРГ 16, которые включаются в работу при достижении номинального давления предварительного сжатого воздуха в воздухзабони- ках МШУРДГ 16, алгоритм работы которых описан по схеме фиг.1. Для режима взлета и дальнейшего полета ГВРАДГ увеличивают угол атаки лопастей воздушного винта 26 и тягу МШУРГ 16 роторного двигателя детонационного горения, чем создают воздушный поток вертикальной тяги ГВРАДГ, в зоне которого установлен, как минимум, еще один МШУРГ 16 в составе отдельного прямоточного двигателя детонационного горения с до- полнительным воздухозаборником 27, имеющим возможность регулирования по величине и направлению входящего воздушного потока, который устанавливается в положение по схеме фиг.5 -а- для запуска в работу МШУРГ 16 в составе отдельного прямоточного дви- гателя детонационного горения и создания горизонтальной тяги ГВРАДГ, а по мере уве- личения горизонтальной скорости ГВРАДГ дополнительный воздухозаборник 27 перево- дится в положение по схеме фиг.5 -Ь-. Для режима посадки ГВРАДГ выключают из рабо- ты МШУРГ 16 в составе отдельного прямоточного двигателя детонационного горения с дополнительным воздухозаборником 27 и регулируют в сторону уменьшения угол атаки лопастей воздушного винта 26 и тягу МШУРГ 16 роторного двигателя детонационного горения для уменьшения вертикальной тяги ГВРАДГ.

На чертеже фиг.6 представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде варианта гибридного воздушно-реактивного агрегата детонационного го- рения (далее ГВРАДГ) с изменяемым вектором тяги и эта схема отличается от описанной схемы фиг.5 только наличием устройства изменения положения 18 МШУРДГ 16 в составе отдельного прямоточного двигателя детонационного горения и работа этого устройства описана работе варианта ГПРДДГ, широкого диапазона от нулевых до околозвукового скоростей, с изменяемым вектором тяги по схеме фиг.2 -Ь-.

Оба варианта ГВРАДГ с неизменяемым вектором тяги фиг.5 и с изменяемым век- тором тяги фиг.6 могут применяться для сверхнадежных конструкций вертолетов, кото- рые даже при отказе всех тепловых двигателей в составе ГВРАДГ способны совершить мягкую безопасную посадку вертолета за счет гибридного привода несущего винта от об- ратимой электромашины и это отличает от современных вертолетов, совершающих в та- ких случаях жесткую, фатальную посадку. Кроме того, вариант ГВРАДГ с изменяемым вектором тяги фиг.6 позволяет создать сверхскоростную и сверхманевренную конструк- цию сверхнадежного вертолета.

На чертеже фиг.7 представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде варианта гибридного транспортного силового агрегата детонационного горения (далее ГТСАДГ) и эта схема отличается от описанной схемы фиг.5 только нали- чием устройства электромеханической трансмиссии привода движения 28 ГТСАДГ по твердой и/или жидкой и/или снежно-ледяной поверхности и алгоритм работы ГТСАДГ в режиме взлета и посадки аналогичен описанному по схеме фиг.5. Но при этом ГТСАДГ имеет дополнительный режим движения по твердой и/или жидкой и/или снежно-ледяной поверхности и для этого достаточно иметь в работе только МШУРГ 16 при минимальном угле атаки лопастей винта 26 роторного двигателя детонационного горения, нагрузкой ко- торого будет обратимая электромашина 25 в режиме генератора для питания электродви- гателей электромеханической трансмиссии привода движения 28 ГТСАДГ по твердой и/или жидкой и/или снежно-ледяной поверхности. При этом угол атаки лопастей воздуш- ного винта 26 может даже иметь отрицательные значения при необходимости иметь луч- шее сцепление с поверхностью. На чертеже фиг.8 представлена функциональная схема агрегата детонационного горения, в виде варианта ГТСАДГ с изменяемым вектором тяги и эта схема отличается от описанной схемы фиг.7 только наличием устройства изменения положения 18 МШУРДГ 16 в составе отдельного прямоточного двигателя детонационного горения и работа этого устройства описана работе варианта ГПРДДГ, широкого диапазона от нулевых до около- звукового скоростей, с изменяемым вектором тяги по схеме фиг.2 -Ь-.

Оба варианта ГТСАДГ с неизменяемым вектором тяги фиг.7 и с изменяемым век- тором тяги фиг.8 могут применяться для создания сверхнадежных конструкций гибрид- ных летающих транспортных средств с возможностью движения по твердой и/или жидкой и/или снежно-ледяной поверхности. При этом, конструкция простого и недорогого сверх- надежного летающего автомобиля поможет кардинально решить проблему автомобиль- ных пробок в мегаполисах.

На чертеже фиг.9 представлены функциональные схемы агрегата детонационного горения, в виде варианта агрегата детонационного горения для сжигания топлива в энер- гетических системах по схеме фиг.9 -а-, которая содержит систему подачи сжатого возду- ха 13, систему сжигания топлива, содержащую, как минимум, одно МШУРДГ 16, а также в виде варианта агрегата детонационного горения для высокоэффективного сжигания топ- лива в энергетических системах по схеме фиг.9 -Ь-, которая содержит систему подачи сжатого воздуха 13, систему сжигания топлива, содержащую, как минимум, одно МШУРДГ 16, выходное сопло которого содержит МГД генератор 29 для повышения об- щей эффективности агрегата детонационного горения, а также по схеме фиг.9 -с- в виде варианта агрегата детонационного горения для высокоэффективного сжигания топлива в энергетических системах высокой экологии, которая содержит систему подачи сжатого воздуха 13, систему сжигания топлива, содержащую, как минимум, одно МШУРДГ 16, выходное сопло которого содержит дополнительное устройство для крекинга органиче- ского топлива 31 и дополнительное устройство подачи газовой фазы 32, переработанного крекингом органического топлива в основную систему подачи топлива МШУРДГ 16.

Алгоритм работы МШУРДГ 16 в составе агрегатов детонационного горения по схемам фиг.9 аналогичен описанному по варианту по схеме фиг.1 и общее КПД агрегата детонационного горения для сжигания топлива в энергетических системах может быть увеличено за счет использования МГД генератора, а улучшение экологии может быть обеспечено при использовании устройства для крекинга органического топлива и допол- нительного устройства подачи газовой фазы, переработанного крекингом органического топлива в основную систему подачи топлива МШУРДГ, например, для пылеугольных тепловых электростанций без выбросов в атмосферу продуктов сгорания угольной пыли.

Описанная группа изобретений позволяет получить высокий экономический и эко- логический эффект при использовании на транспорте и в энергетике и охватывает не- сколько десятков возможных вариантов исполнения агрегатов детонационного горения с применением маятниково-шиберных устройств реактивного детонационного горения.

Благодаря вышеперечисленному в группе изобретений достигается технический результат, заключающийся в создании устройства детонационного горения, способного весьма эффективно и полноценно сжигать очень бедную топливовоздушную смесь при значительном и гарантированном коэффициенте избытка воздуха в неохлаждаемой кера- мической камере сгорания, доведенной до «белого каления» с температурой стенки в 1300 - 1500°С, где в условиях запираемого (неизменного объема) на время «детонационного взрыва» паров топливовоздушной смеси, гарантированно и полноценно будет сгорать очень бедная топливовоздушная смесь при средней степени её предварительного (до на- чала рабочего цикла) сжатия и при этом способного универсально работать в разных ва- риантах конструкций устройств и агрегатов детонационного горения с использованием маятниково-шиберных устройств реактивного детонационного горения, например: гиб- ридных прямоточных реактивных двигателей детонационного горения различных диапа- зонов скоростей с изменяемым или не изменяемым вектором тяги, роторных двигателей детонационного горения, крутящий момент на валу которых формируется реактивной тя- гой, расположенных по краям ротора маятниково-шиберных устройств реактивного дето- национного горения, воздушно-реактивных гибридных двигательных агрегатах детонаци- онного горения, гибридных транспортных силовых агрегатах детонационного горения, а также в различных конструкциях агрегатов детонационного горения для высокоэффек- тивного сжигания топлива в энергетических системах высокой экологии различного на- значения и в разных областях применения.

Список литературы

1. А.А.Васильев. Особенности применения детонации в двигательных уста- новках, с. 129, 141-145.

3. В.А.Левин и др. Инициирование газовой детонации электрическими разря- дами / Импульсные Детонационные Двигатели. Под редакцией д.ф.м.н. С.М.Фролова. ТОРУС-ПРЕСС, 2006, М., с.235-254.