Aviogo-strat cu jet pulsatoriu. Pulsarea motorului de detonare. Design chinezesc, Adunarea Rusă

Pulse Jet motor. Eu ofer pentru cititorii cititorilor revistei "Samizdat" Un alt motor posibil pentru nave spațiale, a îngropat cu succes VNiigpe \u200b\u200bla sfârșitul anului 1980. Vorbim despre aplicația nr. 2867253/06 cu privire la "metoda de obținere a unei împingeri reactive pulsate folosind valuri de șoc". Inventatori tari diferite A sugerat o serie de metode pentru crearea motoarelor cu jet cu o povară cu jet pulsat. În camerele de combustie și la plăcile tampon ale acestor motoare, detonarea a fost sugerată să ardă tipuri diferite Combustibil, până la explozii de bombe atomice. Oferta mea a făcut posibilă crearea unui motor combustie interna Cu cea mai mare utilizare posibilă a energiei cinetice a fluidului de lucru. Desigur, gazele de eșapament ale motorului propus ar fi mult ca o evacuare motorul mașinii. Nu ar plăcea ca jeturile puternice de flăcări, înecându-se din duzele rachetelor moderne. La cititor poate obține o idee despre metoda propusă de obținere a unui impuls tracțiune reactivă, și despre lupta disperată a autorului pentru propria lor și nu sa născut de creier, cea mai mică este descrierea aproape literală și formula de aplicare (dar, din păcate, fără desene), precum și una dintre obiecțiile reclamantului pentru următoarea decizie de refuz al VNiigpei. Nici eu scurta descriereÎn ciuda faptului că au trecut aproximativ 30 de ani, percepuți ca detectivi, în care ucigașul-vnigpe se răspândește cu răceală cu un copil încă născut.

Metoda de obținere a unei împingere a reactorului pulsat

Cu ajutorul undelor de șoc. Invenția se referă la domeniul construcției motorului reactiv și poate fi utilizat în tehnologia spațială, rachetă și aeronave. Există o metodă de obținere a unei împingeri constante sau pulsante reactivă prin transformarea diferitelor tipuri de energie în energia cinetică a mișcării unui jet continuu sau pulsator al fluidului de lucru, care este scos în mediul înconjurător în direcția opusă reactivului rezultat tracţiune. Pentru a face acest lucru, aplicați pe scară largă surse chimice Energie, fiind simultan un corp de lucru. În acest caz, transformarea sursei de energie în energia cinetică a mișcării unui flux continuu sau pulsator a fluidului de lucru în una sau mai multe camere de ardere cu o priză critică (redusă), transformându-se într-o duză de expansiune conică sau profilată ( Vedeți, de exemplu, VE Alemasov: "Motoarele de rachete teoretice", p. 32, MV Dobrovolsky: "Motoare cu rachete lichide", p. 5; VF Razumyev, BK Kovalev: "Bazele de proiectare a rachetelor pe combustibil solid", p. 13 ). Cea mai obișnuită caracteristică care reflectă economia de obținere a unei împingeri reactive este obținută de atitudinea de împingere a celui de-al doilea consum de combustibil (vezi, de exemplu, V.E. Alemasov: "Teoria motoarelor de rachete", p. 40). Cu cât este mai mare forța specifică, cu atât mai puțin combustibilul este necesar pentru a obține aceeași tracțiune. În motoarele cu jet utilizând o metodă cunoscută pentru obținerea unei împingere reactivă utilizând combustibili lichizi, această valoare atinge valorile mai mult de 3000 NHSEK / kg și folosind combustibili solizi - nu depășește 2800 NHHSEK / kg (vezi MV Dobrovolsky: "rachetă lichidă motoarele, p.257; VF Razmeyev, BK Kovalev: "Bazele de proiectare a rachetelor balistice pe combustibil solid", p. 55, Tabelul 33). Metoda existentă pentru obținerea împințuirii reactivi nu este economizată. Masa de pornire a rachetelor moderne, cum ar fi Cosmic, astfel și Balistic, 90% și mai mult constă dintr-o masă de combustibil. Prin urmare, orice metode de producere a unei împingeri reactive care cresc pofta specifică merită atenția. O metodă este cunoscută pentru obținerea unei împingări cu jet pulsat prin explozii consecutive direct în camera de combustie sau în apropierea unei plăci tampon speciale. Metoda care utilizează plăci tampon este implementată, de exemplu, în SUA pe dispozitivul experimental, care a zburat din cauza energiei Trei valuri obținute cu explozii consecutive de taxe de trinitrotoloole. Dispozitivul a fost dezvoltat pentru verificarea experimentală a proiectului Orion. Metoda de mai sus pentru obținerea tracțiunii reactive pulsate nu a fost distribuită, deoarece sa dovedit a fi economică. Tracțiunea specifică medie, conform sursei literare, nu a depășit 1100 NHSEK / kg. Acest lucru se datorează faptului că mai mult de jumătate din energia explozivă în acest caz se îndreaptă imediat împreună cu valurile de șoc, fără a participa la obținerea unui împingător cu jet pulsat. În plus, o parte semnificativă a energiei valurilor de șoc care se îneacă pe placa tampon a fost cheltuită pe distrugere și să se evapore cu o acoperire de anormeală, perechile de care trebuiau să fie folosite ca un corp de lucru suplimentar. În plus, aragazul tampon este semnificativ inferior camerelor de combustie cu o secțiune critică și cu o duză extinsă. În cazul creării de valuri de șoc direct în astfel de camere, se formează o împingere pulsatorie, principiul obținerii care nu este diferit de principiul obținerii unei forțe reactive constante cunoscute. În plus, efectul direct al undelor de șoc pe pereții camerei de combustie sau pe placa tampon necesită creșterea excesivă și protecția specială. (Vezi "Cunoștințe" N 6, 1976, p. 49, seria cosmonautică și astronomie). Scopul acestei invenții este de a elimina deficiențele specificate de mai mult utilizare completă Energia valurilor de șoc și o scădere semnificativă a sarcinilor de șoc pe pereții camerei de combustie. Scopul este realizat prin faptul că transformarea sursei de energie și a fluidului de lucru în valurile de șoc serial apare în camerele de detonare mici. Apoi, valurile de șoc de produse de combustie sunt hrănite tangențial în camera de vortex, în apropierea peretelui de capăt (față) și strânse la viteză mare de peretele cilindric interior față de axa acestei camere. Sosirea cu forțe centrifuge uriașe, sporiți comprimarea valului de șoc de produse de combustie. Presiunea totală a acestor forțe puternice este transmisă la peretele de capăt (față) al camerei de vortex. Sub influența acestei presiuni totale, valul de șoc de produse de combustie se desfășoară de-a lungul liniei de șurub, cu un pas tot mai mare, se îndreaptă spre duză. Toate acestea se repetă atunci când introduceți reciproc undă de șoc în camera de vortex. Deci, componenta principală a împinsării pulsului este formată. Pentru o creștere și mai mare a presiunii totale care formează componenta principală a împingătorului pulsului, intrarea tangențială a undei de șoc în camera de vortex este administrată la un unghi la peretele capăt (față). Pentru a obține o componentă suplimentară a împingerii pulsatei în duza profilată, se utilizează și presiunea valului de șoc de produse de ardere, întărită de forțele centrifuge ale promoției. Pentru a utiliza pe deplin promovarea energiei cinetice a undelor de șoc, precum și pentru a elimina cuplul camerei de vortex în raport cu axa sa, care apare ca urmare a unei hrană tangențială, a promovat valuri de șoc de produse de combustie înainte de ieșirea din Duză sunt hrănite la lamele profilate care le direcționează într-o linie dreaptă de-a lungul axei camerei de vortex și duze. Metoda propusă pentru obținerea împinsării reactive pulsate folosind valuri de șoc răsucite și forțele centrifuge ale promoției a fost testat în experimente preliminare. Ca fluid de lucru în aceste experimente, valurile de șoc de gaze cu pulbere obținute în timpul detonării 5 - 6 g de pulbere de pescuit de fum N 3. Pulbere a fost plasată într-un tub dezactivat de la un capăt. Diametrul interior al tubului a fost de 13 mm. A fost acoperit cu capătul său deschis într-o gaură filetată tangențială în peretele cilindric al camerei de vortex. Cavitatea interioară a camerei de vortex avea un diametru de 60 mm și o înălțime de 40 mm. Capătul deschis al camerei de vortex a fost jenat alternativ de duzele de duze înlocuibile: o suspendare conică, expansiune conică și cilindrică cu un diametru interior egal cu diametrul interior al camerei de vortex. Duzele duzei au fost fără lame profilate la ieșire. Camera de vortex, cu una din duzele de duze enumerate mai sus, a fost instalată pe o duză specială dinamometrică în sus. Limitele de măsurare a dinamometrului de la 2 la 200 kg. Deoarece pulsul de jet a fost foarte crud (aproximativ 0,001 secunde), impulsul reactiv în sine a fost înregistrat și forța șocului din masa totală a camerei de vortex, duza și partea mobilă a dinamometrului în sine. Această masă totală a fost de aproximativ 5 kg. În tubul de încărcare, care a fost efectuat în experimentul nostru, rolul camerei de detonare a fost blocat de aproximativ 27 g de praf de pușcă. După aprinderea pulberii de la capătul deschis al tubului (din partea interioară a cavității camerei de vortex), a avut loc un proces uniform de combustie calmă. Gaze de pulbere, intrarea tangențial în cavitatea interioară a camerei de vortex, răsucite în ea și, rotind, cu un fluier a urcat prin duza de duză. În acest moment, dinamometrul nu a înregistrat nici un jolt, ci gazele de pulbere, rotind la viteză mare, impactul forțelor centrifuge au fost presate pe peretele cilindric interior al camerei de vortex și a suprapus intrarea în ea. În tub, unde a continuat procesul de combustie, au existat valuri de presiune în picioare. Când pulberea din tub nu a rămas mai mult de 0,2 din numărul inițial, adică 5-6 g, a avut loc detonarea lui. Valul de șoc care apare, prin orificiul tangențial, depășind presiunea centrifugală a gazelor de pulbere primare, a fost condus în cavitatea interioară a camerei de vortex, răsucite în el, reflectată de peretele frontal și, continuând să se rotească, de-a lungul traiectoriei șurubului Cu un pas în creștere, s-au grabit într-o duză de duză de unde a plecat cu un sunet ascuțit și puternic ca un tun trage. În momentul reflexiei valului de șoc din peretele frontal al camerei de vortex, arcul dinamometrului fixat împingerea, cea mai mare valoare a cărei (50-60 kg) utilizează duza cu un con de expansiune. Cu ardere de control 27 g de pulbere în tubul de încărcare fără o cameră de vortex, precum și în camera de vortex fără un tub de încărcare (orificiul tangențial a fost înfundat) cu duză cilindrică și cu o duză de expansiune conică, a apărut undele de șoc În acest moment, tracțiunea constantă reactivă a fost mai mică limita sensibilității dinamometrului și nu a reușit. La arderea aceleiași cantități de praf de pușcă într-o cameră de vârtej cu o duză conică (îngustarea 4: 1), a fost înregistrată o tracțiune reactivă de 8-10 kg constantă. Metoda propusă pentru obținerea unei împingeri reactive pulsate, chiar și în experimentul preliminar descris mai sus, (cu o pulbere ineficientă de pescuit ca combustibil, fără o duză profilată și fără lame de ghidare la ieșire) ne permite să obținem o tracțiune specifică medie de aproximativ 3300 NHSEK / KG, care depășește valoarea acestui parametru din cele mai bune motoare de rachete care lucrează la combustibil lichid. La compararea cu prototipul de mai sus, metoda propusă permite, de asemenea, reducerea semnificativă a greutății camerei de ardere și a duzei și, în consecință, greutatea întregului motor reactiv. Pentru detectarea completă și mai precisă a tuturor avantajelor metodei propuse pentru obținerea unei împingeri reactive pulsate, este necesar să se clarifice relația optimă dintre dimensiunea camerelor de detonare și a camerei de vortex, este necesar să se clarifice unghiul optim între Direcția hrană tangențială și peretele frontal al camerei de vortex etc., adică experimente suplimentare cu alocarea fondurilor relevante și implicarea diferiților specialiști. REVENDICARE. 1. Metoda de obținere a împingătorului reactivi pulsat utilizând valuri de șoc, inclusiv utilizarea unei camere de vortex cu o duză profilată în expansiune, transformând sursa de energie în energia cinetică a mișcării fluidului de lucru, alimentarea tangențială a fluidului de lucru în vârtej Camera, emisiile de fluid de lucru în direcția opusă a puterii reactive rezultate, caracterizată prin aceea că, pentru a completa energia valurilor de șoc, transformarea sursei de energie și a fluidului de lucru în valurile de șoc serial sunt produse într-una sau mai multe camere de detonare, apoi valuri de șoc prin intermediul unei alimentări tangențiale în camera de vortex față de axa sa, reflectă în forma de rotire de pe peretele frontal și astfel formează o scădere a presiunii pulsate între peretele frontal al camerei și duza, care creează componenta principală a împingării cu jet de puls în metoda propusă și direcționează undele de șoc de-a lungul traiectoriei șurubului cu creșterea Mya pas spre duza. 2. Metoda de obținere a împingării reactive pulsatei folosind undele de șoc conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, pentru a mări scăderea presiunii pulsului dintre peretele frontal al camerei de vortex și duza, fluxul tangențial al undelor de șoc se efectuează la un unghi față de peretele frontal. 3. Metoda de obținere a unei împingeri reactive pulsate folosind valuri de șoc conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, pentru a obține o împingere reactivă a pulsatei, în camera de vortex și într-o duză profundă expandată, presiunea forțelor centrifuge rezultate din prompt Promovarea valurilor este utilizată. 4. Metoda de obținere a unei împingări reactive pulsatei folosind valuri de șoc conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, pentru a finaliza utilizarea energiei cinetice, promovarea undelor de șoc pentru a obține o tracțiune reactivă a impulsului, precum și eliminarea cuplului Camera de vortex în raport cu axa sa care apare în timpul hrană tangențială Valurile de șoc replicate înainte de a părăsi duza sunt alimentate la lamele profilate care le direcționează într-o linie dreaptă de-a lungul axei totale a camerei de vortex și a duzei. Comitetului de Stat al URSS pentru afacerile de invenții și descoperiri, VNiigpe. Obiecții la decizia de refuz de 16.10.80 La cerere N 2867253/06 privind "Metoda de obținere a unei împinciuni reactive pulsate folosind valuri de șoc". După ce a studiat o decizie de refuz din 10/16/80, reclamantul a ajuns la concluzia că examinarea motivează refuzul său de a emite un certificat de drepturi de autor pentru metoda propusă de obținere a tracțiunii reactive. Absența de noutate (se opune brevetului britanic N 296108 , Cl. F 11,1972), lipsa de calcul a tracțiunii, absența unui efect pozitiv în comparație cu metoda cunoscută de obținere a tracțiunii reactive datorită creșterii pierderilor de frecare la începutul fluidului de lucru și datorită reducerii caracteristicilor energetice ale motorul ca urmare a utilizării combustibilului solid. Preluările solicitante consideră că este necesar să răspundă la următoarele: 1. În absența de noutate, examinarea se referă la prima dată și se contrazice, deoarece în aceeași decizie de refuz se observă că metoda propusă diferă de cele cunoscute, deoarece șocul cunoscut Valurile sunt strânse de-a lungul axei camerei de vortex .... noutatea absolută a reclamantului și nu pretinde că este dovedită de prototipul dat în cerere. (Consultați cea de-a doua listă de aplicații). În brevetul britanic opus N 296108, CL. F 11, 1972, judecând după datele date ale expertizei în sine, produsele de combustie sunt aruncate din camera de combustie prin duza de-a lungul canalului direct, adică, nu există valuri de șoc. În consecință, în brevetul britanic specificat, metoda de obținere a tracțiunii reactive în principiu nu diferă de metoda cunoscută de obținere a forței de forță constantă și nu se poate opune metodei propuse. 2. Examinarea susține că magnitudinea împinsării metodei propuse poate fi calculată și se referă la Cartea cărții GN Abramovich "dinamica gazului aplicat", Moscova, știința, 1969, p. 109 - 136. În secțiunea specificată Dinamica aplicată a gazelor sunt date metode pentru calcularea salturilor directe și oblice ale sigiliului în partea din față a undelor de șoc. Sumele directe ale sigiliului sunt numite dacă partea din față este un unghi drept cu direcția de distribuție. Dacă partea din față a saltului salt este situată sub un unghi "A" la direcția de distribuție, atunci astfel de curse sunt numite oblice. Trecerea din față a salariului oblic al sigiliului, fluxul de gaz își schimbă direcția spre un anumit unghi "W". Valorile unghiurilor "A" și "W" depind în principal de numărul de mach "M" și pe forma corpului raționalizat (de exemplu, din unghiul aripii în formă de pene a aeronavei), Aceasta este, "A" și "W" în fiecare caz sunt valori permanente. În metoda propusă pentru obținerea accentuării reactive a sariului de etanșare în partea din față a valului de șoc, în special în perioada inițială a șederii sale în camera de vortex, atunci când impulsul forței reactive este creat de impactul asupra peretelui frontal , sunt salturi oblice variabile. Asta este, partea din față a valurilor de șoc și a fluxurilor de gaz la momentul creării unui impuls de jet de împingere continuă în mod continuu unghiurile "A" și "W" în raport cu pereții cilindrici și pe pereții frontali ai camerei de vortex. În plus, imaginea este complicată de prezența forțelor de presiune centrifugale puternice, care la momentul inițial afectează de asemenea peretele cilindric și pe peretele frontal. Prin urmare, metoda de examinare specificată nu este adecvată pentru calcularea forțelor de împingere reactivă pulsată în metoda propusă. Este posibil ca metoda de calcul al salturilor de compactare, enumerate în dinamica gazelor aplicate din N. Abramovici, va servi ca bază de pornire pentru crearea teoriei calculării forțelor impulsului în metoda propusă, dar, în conformitate cu furnizarea de Invențiile, responsabilitățile reclamantului nu sunt încă incluse, deoarece nu sunt incluse în obligația solicitantului și construcția motorului operațional. 3. Aprobarea privind ineficiența comparativă a metodei propuse de obținere a tracțiunii reactive, examinarea ignoră rezultatele obținute de reclamant în experimentele sale preliminare și, la urma urmei, aceste rezultate au fost obținute cu un astfel de combustibil ineficient ca fiind al cincilea praf de pușcă (vezi al cincilea lista de aplicații). Vorbind despre pierderile de frecare mari și despre rândul corpului de lucru al examinării ratează că componenta principală a împinsării reactivi pulsate în metoda propusă apare aproape imediat în momentul în care valul de șoc izbucnește în camera de vortex, pentru că intrarea tangențială Gaura este situată în apropierea peretelui frontal (căutați în aplicație Fig.2), adică, în acest moment, timpul de mișcare și calea salturilor de compactare sunt relativ mici. În consecință, ambele pierderi de frecare din metoda propusă nu pot fi mari. Vorbind despre pierderile de ruinare, examinarea pierde din vedere, este tocmai cu o forță centrifugă relativ puternică care, cu o presiune a sigiliului, care, prin apăsarea presiunii în compactare, apar în direcția peretelui cilindric; tracțiune în metoda propusă. 4. De asemenea, trebuie remarcat faptul că nici în formula de aplicare, nici în descrierea acesteia, solicitantul nu limitează primirea de tracțiune reactivă a impulsului numai datorită combustibililor solizi. Combustibil solid (pulbere) Solicitantul a utilizat numai atunci când efectuează experimentele sale preliminare. Pe baza tuturor celor de mai sus, reclamantul solicită din nou VNiIGPE să-și reconsidere decizia și să trimită cererea de încheiere a organizației corespunzătoare cu o propunere de efectuare a experimentelor de verificare și numai după aceea, să decidă dacă să primească sau să respingă metoda propusă pentru obținerea unui impulsat tracțiune reactivă. ATENŢIE! Autorul tuturor celor care dorește pentru o taxă va trimite prin e-mailul fotografiilor de testare descrise mai sus, instalarea experimentală a unui motor cu jet de impulsuri. Ordinea trebuie făcută la: E-mail: [E-mail protejat] În același timp, nu uitați să raportați adresa dvs. de e-mail. Fotografiile vor fi trimise imediat la adresa dvs. de e-mail, de îndată ce trimiteți transferul poștal la 100 de ruble Matveyev Nikolai Ivanovich la ramura Rybinsk din Rusia N 1576, Sberbank din Rusia N 1576/090, pe contul frontal nr. 42306810477191417033 / 34. Matveyev, 11/1180.

Invenția se referă la motorul motorului și poate fi utilizat pentru a crea împingere pe aeronavă. Trepidant motor detonare Conține o carcasă, un instrument de combustibil și oxidant la reactor, o duză de inel și un rezonator gazo-dinamic, iar rezonatorul sub formă de o conductă cu diametru mai mic este plasat în conducta de reactor, astfel încât randamentul duzei de inel al Hartman a fost îndreptat spre cavitatea interioară a rezonatorului, fundul concav al rezonatorului este fabricat din două părți., Separat prin tampon, partea interioară este realizată dintr-un material care are sarcini mecanice cu puls ridicat și exterior - din blocul Elementele piezoelectrice conectate electric paralel cu, împreună cu conturul rezonant al piezogeneratorului. Invenția permite creșterea eficienței transformării energiei chimice a combustibilului în energia mecanică și electrică a motorului, pentru a asigura simplificarea structurii, îmbunătățirea parametrilor de masura și a parametrilor operaționali, crește caracteristicile specifice de tracțiune ale pulsarea motorului de detonare. 4 Z.P. F-LS, 3 YL.

Cifre pentru brevetul Federației Ruse 2435059

Invenția se referă la motorul motorului și poate fi utilizat pentru a crea împingere pe aeronavă.

Crearea unui motor detonare este o nouă direcție în dezvoltarea angajamentului de aeronave. În comparație cu motoarele cu turbină cu gaz aviatică existentă, motoarele de detonare pulsatoare vor asigura o îmbunătățire semnificativă a indicatorilor de tracțiune și economică și globală, simplificând proiectarea și a redus valoarea (Buletinul Flotei Air, iulie-august 2003, p.72-76). Teoretic și experimental a demonstrat că astfel de motoare pot asigura o creștere a eficienței termice de 1,3 de 1,5 ori.

Construcția motoarelor de detonare pulsatoare este efectuată în următoarele scheme (motoare de detonare a impulsului / ed. S.m.frolova, M.: TOUR PRESS, 2006):

Clasic "arma";

Schema pentru motorul reactiv cu flux direct;

Schema de ardere a amestecului folosind un val de detonare rotativ staționar.

În plus, o schemă "inversată" este în curs de dezvoltare (w. motor, 2003, nr. 1 (25), p.14-17; zbor, 2006, nr. 11, pagina 7-15, 2007, nr. 5, p. 22-30, 2008, № 12, p.18-26).

Motorul de detonare pulsatoriu, construit în conformitate cu schema de "armă" (brevetul US 6484492), este o linie dreaptă de o anumită lungime, care este deschisă de la capătul din spate și are un dispozitiv de supapă la capătul din față. Când motorul funcționează, amestecul de aer cu combustibil este furnizat la țeavă prin supapa, care este apoi închisă.

Detonarea combustibilului și a amestecului de aer este inițiată de migratorul situat în țeavă, iar undele de șoc care decurg din detonare sunt "în jos" de-a lungul țevii, crescând temperatura și presiunea produselor de ardere rezultate. Aceste produse sunt deplasate de la capătul spate deschis, creând un impuls de rezistență la jet, îndreptat înainte. După ce valul de tambur este în afara, există un val de turnare, care asigură alimentarea țevii prin supapa noii porțiuni a combustibilului și a amestecului de aer și se repetă ciclul.

Metoda de gestionare a detonării într-un astfel de motor este descrisă în brevetul US nr. 6751943. Valul șocului și partea din față a arderii detonare apar în aprindere se vor strădui să se răspândească în ambele direcții longitudinale. Aprinderea este inițiată la capătul frontal al țevii, astfel încât valurile să se răspândească într-un flux la un capăt de ieșire deschis. Supapa este necesară pentru a preveni ieșirea de șoc din partea frontală a țevii și, mai important, pentru a împiedica trecerea frontului de ardere a detonării în sistemul de admisie a combustibilului și a aerului. Pentru ciclul de detonare pulsatoriu, supapa a lucrat extrem de temperaturi mariah și presiuni și, în plus, ar trebui să funcționeze la frecvențe foarte mari pentru a obține amploarea forței de împingere. Aceste condiții reduc semnificativ fiabilitatea sistemelor de supapă mecanică datorită oboselii cu mai multe cicluri.

Pentru un motor de detonare pulsatoriu, construit pe schema "pistol", opțiunile de control pentru supapa electrică "sunt propuse în brevetul Federației Ruse nr. 2287713.

Un astfel de motor include o țeavă având un capăt frontal deschis și un capăt deschis deschis; Conducte de combustibil și aer, realizate în țeavă la capătul din față; Ignistrul, amplasat în țeavă într-un loc între capătul frontal și capătul din spate, precum și sistemul de sistem de control al debitului magnetohidrodinamic situat între aprinderea și orificiul de alimentare cu combustibil și aer. Există trei opțiuni pentru controlul fluxului magnetohidrodinamic.

Prima versiune a sistemului de control al debitului magnetohidrodinamic include o înfășurare a excitațirii unui câmp electric, înfășurată în jurul conductei într-un loc între aprindere și orificiul de alimentare cu combustibil și aer și o pereche de magneți permanenți situați pe laturile opuse ale țeavă pentru a crea un câmp magnetic în ea perpendicular pe axa longitudinală a țevii. Detonarea amestecului de combustibil și aer din țeavă va duce la scurgeri prin câmpul magnetic al produselor de ardere conductoare conductive electric, ca rezultat există un curent electric în lichidarea excitației care creează un câmp electric.

Interacțiunea câmpurilor magnetice și electrice duce la apariția forței lui Lorentz, îndreptate împotriva mișcării valurilor de șoc și detonare. La momentul acțiunii sale, partea directă a arderii va disipa și nu va trece prin capătul de capăt deschis al țevii. În plus, înfășurarea excitării câmpului electric este conectată la sistemul de control al modului de alimentare, oferind fluxul la punctele corespunzătoare ale timpului pulsului curent pe aprindere.

A doua variantă a sistemului de control al debitului magnetohidrodinamic include înfășurarea câmpului magnetic, răniți în jurul conductei în locul situat între aprindere și orificiul de alimentare cu combustibil și aer. O sursă de energie este conectată la înfășurarea prin dispozitivul de comandă, care asigură fluxul de curent electric și, prin urmare, creând un câmp magnetic. În zona de înfășurare, un combustibil ionizat și un amestec de aer la intrarea conductei sub acțiunea unui câmp magnetic este împărțit într-o zonă îmbogățită cu combustibil, înconjurată de o zonă de aer epuizată. Când detonarea, un val direct de presiune și o față dreaptă a arderii, răspândirea în intrarea conductei, cu care se confruntă cu combustibil separat și cu zone de aer. Ca urmare, procesul de ardere a zonei frontale a detonării este perturbat, provocând împrăștierea frontului de ardere directă. De îndată ce partea dreaptă a flacării este eliminată, alimentarea cu energie a opririi se oprește.

A treia variantă de realizare a sistemului de control al debitului magnetohidrodinamic combină prima și a doua opțiuni care asigură selectarea energiei și a separării combustibilului și a amestecului de aer. Acesta conține o lichid de excitație a câmpului magnetic și o înfășurare de excitație a câmpului electric, răniți în afara conductei de pe amplasamentul dintre aprindere și orificiul de admisie a aerului, o pereche de magneți permanenți situați de pe părțile opuse ale țevii din apropierea câmpului electric Înfășurare de excitație, pentru a crea un câmp magnetic în ea perpendicular pe axa longitudinală a țevii.

Variantele propuse ale controlului fluxului magnetohidrodinamic înlocuiesc supapa mecanică "electrică", asigurând prevenirea prizei de detonare care arde frontul în sistemul de admisie a combustibilului. Cu toate acestea, în același timp, motorul de detonare este semnificativ complicat, creșterea caracteristicilor sale de masă.

Există o metodă și un dispozitiv pentru producerea de tracțiune (brevetul RF 2215890). Motor bazat pe aceasta metoda Se compune dintr-o unitate de alimentare cu combustibil și oxidant, o carcasă plasată în carcasă pentru a forma un canal de apel al camerei de ardere, zone de activare rezonantă a unui combustibil și oxidant, care au plasat unelte de activare sub formă de descărcătoare de scânteie conectate la ieșiri a unității de control. O ieșire de alimentare este conectată la intrarea unității de comandă. La ieșirea camerei de combustie, reflectorul și ecranul de profil localizat central asociat optic, realizat cu o suprafață concavă pentru concentrarea valului de detonare reflectat, sunt plasate. Reflectorul și ecranul sunt fabricate din material cu permeabilitate magnetică ridicată, ele se pot deplasa reciproc și sunt proiectate pentru a îndepărta energia electrică de pe suprafața lor atunci când se arată fluxul de gaz ionizat.

Cu toate acestea, fluxul de gaz ionizat atunci când o coliziune cu un ecran pierde o parte din încărcături datorită atracției și răspândirii pe suprafața reflectorului în formă de con. Ca urmare, gradul de ionizare și rata fluxului de gaz reflectate scade.

Reflecția dublă a valului de detonare în direcțiile opuse din ecran și reflectorul creează o forță egală cu diferența dintre forțele efectelor mecanice, ceea ce va duce la raportul lor sau la o valoare foarte mică a împingătorului sau la o fisură zero sau chiar schimba direcția împingătorului. Prin urmare, un astfel de dispozitiv nu poate fi utilizat ca motor.

În camera de combustie a inelului, valul de detonare rezultat este distribuit în ambele direcții longitudinale. Cu toate acestea, proiectarea motorului nu are dispozitive care împiedică trecerea frontului detonării arzând în zona de activare a agentului de oxidare și combustibil, care poate provoca detonarea în aceste zone.

În plus, într-un astfel de dispozitiv, impulsurile electrice sunt formate pe ecran și reflector și scoase din suprafețele lor atunci când fluxul de gaz ionizat este șocat. Pentru a asigura valori de ionizare cu debit mare, trebuie să utilizați măsuri suplimentare, de exemplu, introducerea în combustibil a aditivilor cu ușurință ionizați. Un astfel de dispozitiv este mai puțin eficient decât convertorul construit pe conversia efectelor de șoc în impulsuri electrice folosind feroelectrics.

Cunoscută camera motorului de ardere de detonare pulsatoriu construit de o schemă inversată (brevet nr. 2084675), care conține o duză supersonică situată în carcasă și coaxial cu ea, rezonatorul gothman sub forma unui tub închis de la un capăt și deschis de la celălalt capăt. Acestea sunt situate în așa fel încât există o cavitate care este o cameră de amestecare între suprafața interioară a carcasei și suprafața exterioară a duzei, partea de ieșire reprezintă o secțiune critică cu o tranziție suplimentară la o extensie de duză supersonică cu un corp central trunchiat.

O astfel de cameră de motor pulsatoriu nu are pre-prepararea combustibilului la arderea detonării și, prin urmare, eficiența acestuia este scăzută.

Motorul de detonare pulsatoriu, construit conform unei scheme inversate (brevetul URSS nr. 1672933 din 04.22.1991, brevetul Federației Ruse nr. 2034996 de la 10.05.1995, fizica chimică, 2001, vol 20, nr. 6, p.90- 98) constă dintr-un reactor și un rezonator interconectat printr-o duză inelară. Aerul comprimat și combustibilul sunt alimentați în reactor și se prepară combustibilul de detonare prin descompunerea componentelor combustibilului și a amestecului de aer în componente chimice, pentru care piroliza combustibilului este efectuată în reactor înainte de a obține funcționarea amestec.

Amestecul preparat printr-o duză de inel sub formă de jeturi supersonice radiale este furnizat la rezonator, ca rezultat, un val de șoc apar pe baza efectului bine cunoscut al Shartman-Shreanger, care, atunci când se mișcă spre fund , comprimați și încălziți amestecul combustibil. Reflectând de la suprafața inferioară a rezonantului având o formă concavă, undele de șoc se concentrează într-o regiune îngustă, unde apare o creștere suplimentară a temperaturii și a presiunii, pe baza efectului bine cunoscut al gatman-Shreanger, contribuind la detonarea amestecul combustibil. Valul de detonare rezultat se deplasează de-a lungul amestecului de combustibil și aer cu o viteză supersonică în ambele direcții longitudinale, în timp ce există aproape o combustie de combustibili (explozivă), însoțită de o creștere semnificativă a temperaturii și a presiunii produselor de combustie. Valul de detonare, întâlnirea cu un flux supersonic de amestec de lucru, formează un "declanșator de gaz", care blochează calea spre fluxul supersonic al amestecului de lucru în rezonator. După reflexie din peretele inferior, valul de detonare se transformă într-un val de șoc reflectat, care se mișcă de-a lungul amestecului ars spre ieșire și transportă produse de ardere prin aruncarea lor în atmosferă cu viteza supersonică. Impactul valului de detonare pe suprafața interioară a rezonatorului creează o tracțiune. În spatele valului de șoc reflectat ar trebui să fie un val de turnare, care trece prin duza inelar și având o presiune mai mică atmosferică în față, asigură deschiderea "blocării gazului" și absorbi noua porțiune a amestecului de lucru. Apoi, procesul este repetat.

Dezavantajele unui astfel de motor de detonare pulsatoriu sunt:

Redus KP.D. motorul datorat consumului de o parte a combustibilului în piroliza combustibilului în reactor pentru descompunerea amestecului de combustibil și aer în componente chimice;

Supapa gaze-dinamică Gatman nu elimină complet penetrarea frontală a arderii detonare prin duza inelară în reactor;

Nu există nici o transformare a energiei cinetice a șocului reflectat și a valurilor de detonare de pe suprafața inferioară a rezonatorului în energie electrică a pulsului.

Conform celui mai mare număr de semne similare, această soluție tehnică este aleasă ca prototip.

Scopul creării motorului de detonare pulsatoriu propus este simplificarea designului, îmbunătățirea parametrilor de masă și a parametrilor operaționali, o creștere a caracteristicilor specifice de tracțiune.

Motorul de detonare pulsatoriu propus include două noduri principale: reactoare și rezonator.

În reactor, un amestec de agent de oxidare și combustibil este pre-pregătit pentru îmbunătățirea eficienței arderii. În rezonator, ca urmare a intersecțiilor jeturilor amestecului care ies din duza inelar cu viteza supersonică, procesul de combustie apare automat și se formează valurile de șoc și detonare.

Arderea ca o reacție chimică elementară poate apărea numai în volum, unde apare coliziunea combustibilului și a moleculelor oxidante.

Pregătirea acestui volum este de a forma suprafața de contact a fluxurilor oxidante și de combustibil. Creșterea suprafeței de contact poate fi generată de fluxurile de vortex în fluxurile de combustibil și oxidant. În zona de curgere turbulentă perturbată a suprafeței de contact a celor două medii, se ridică în timp în conformitate cu legea exponențială. O creștere a zonei suprafeței de contact contribuie la intensificarea procesului de amestecare a agentului de combustie și oxidare.

Nivelul principal al preparatului preliminar al agentului de oxidare și al combustibilului este activarea moleculelor de amestec prin modernizarea structurii nucleare electronice. Energia totală a legăturilor din molecula activă este semnificativ mai mică decât în \u200b\u200baceeași moleculă în starea de bază liberă. În molecula activată, distanțele interstițiale sunt crescute astfel încât, atunci când realizează reacția chimică de ardere, se lasă complet reciproc și devin părți ale moleculelor noi de capăt. Activarea este o scădere a barierei energetice a moleculelor de amestec cauzate de efectul asupra moleculelor sale cu radiații electromagnetice sau alte tipuri de influențe.

Astfel, pentru a asigura prepararea preliminară a amestecului în reactor pentru a crește eficiența arsurilor în rezonator, este necesar:

Creați o amestecare a vigoare a agentului de oxidare și a combustibilului;

Activați moleculele de amestec prin expunerea lor la radiații electromagnetice sau la un curent de diferite particule elementare.

Amestecul de vortex poate fi efectuat prin administrarea tangențială în volumul reactorului de combustibil și administrarea longitudinală a oxidantului, sub care jeturile lor se intersectează reciproc. Activarea moleculelor de amestec poate fi asigurată atunci când este expusă la radiații electromagnetice.

În aplicația propusă, implementarea tehnică a preparatului preliminar al amestecului de oxidant și combustibil se efectuează prin instalarea în reactorul conductelor de combustibil de intrare, direcționate tangențial de-a lungul cavității interioare a reactorului și un agent de oxidare direcționată longitudinal . Când agentul de oxidare și combustibilul din reactor sunt în reactor, apare o răsucire a fluxului vortex care asigură amestecarea circulară intensă. Pentru a activa amestecul în reactor, un efect electromagnetic asupra moleculelor de agent de oxidare și combustibil este utilizat prin alimentarea electrozilor impulsurilor curente. În prezența unui câmp magnetic în zona de electrozi, fluxurile de vortex secundare ale debitului amestecului, generate de interacțiunea curentului de descărcare electrică cu câmpul magnetic (Clementyev Ib și colab. "Interacțiunea unui electric Descărcarea cu un mediu de gaz într-un câmp magnetic extern și influența acestei interacțiuni asupra structurii fluxului și amestecului "Fizica termică a temperaturilor ridicate, 2010, nr. 1).

Deoarece durata de viață a stărilor activate de molecule de molecule este mică, activarea se efectuează imediat înainte de aprovizionarea amestecului în rezonator, astfel încât magnetul constant și electrozii sunt plasați pe secțiunea critică a duzei inelare. Activarea se efectuează pentru duratele impulsurilor curente furnizate electrozilor. Puterea necesară a unor astfel de impulsuri este mică, deoarece agentul de oxidare și combustibilul sunt deja amestecate, iar activarea este supusă unei cantități mici de amestec în spațiul secțiunii crime critice a duzei. În același timp, puterea impulsurilor trebuie să fie scăzută chiar și astfel încât atunci când activarea nu apare procesul de aprindere a amestecului.

Mijloacele de activare a impulsului de amestec de oxidant și combustibil sunt electrozi plasați în reactor la ieșirile duzei de inel al Hartmann, care sunt conectate la ieșirea electrică a piezogeneratorului.

Rezonatorul este fabricat din material nemagnetic sub formă de țeavă cu un diametru mai mic și plasat în conducta de reactor, astfel încât randamentul duzei de apel al Hartmanului a fost îndreptat spre cavitatea interioară a rezonatorului.

Un fund concav al rezonatorului este realizat din două părți separate printr-un tampon, partea interioară este realizată dintr-un material rezistent la sarcini mecanice cu impuls ridicat și exteriorul - din blocul de elemente piezoelectrice conectate electric paralel cu conturarea rezonantă a piezogeneratorului .

Efectele șocurilor mecanice ale detonării și valurilor de șoc datorate depolarizării tamburului feroelectric transformat într-o energie electrică pulsată. Piezogeneratorul este alcătuit dintr-un bloc de elemente piezoelectrice conectate în paralel și un circuit rezonant.

În rezonator în interacțiunea jeturilor supersonice ale amestecului activ, cu vedere la duza inelului, este inițiată reacția chimică a amestecării amestecului și a valului de șoc, care, după reflexia de la partea inferioară a rezonatorului, se concentrează și, creând și, creând O temperatură și o presiune ridicată la locul de focalizare asigură apariția de ardere a detonării și distribuția valului de detonare în ambele direcții longitudinale. După eliberarea produselor de ardere cu o viteză supersonică în atmosferă, apare un val de aspirație, care asigură aspirația porțiunii noi a amestecului activ și procesul este repetat.

Prima versiune a motorului de detonare pulsatoriu constă din:

Hull;

Agenți de combustibil și oxidare în reactor;

Reactorul sub forma unei țevi, care în fața combustibilului și amestecului de aer intră, iar capătul său din spate va fi îndoit spre interior și formează o duză inelară a Hartman;

Mijloace de activare a impulsului amestecul de aer cu combustibil plasat în reactor la ieșirile duzei inelului Hartman;

Rezonatorul din materialul nemagnetic sub forma unei țevi de diametru mai mic plasat în conducta de reactor. Capătul frontal al țevii de rezonator are o fund concavă, iar partea din spate este conectată la ieșirea duzei inelare;

Pe suprafața interioară a rezonatorului există o rugozitate sub formă de tăiere, două sunt instalate pe suprafața exterioară a rezonatorului magnet permanentcrearea unui câmp magnetic în interiorul rezonatorului, direcționat perpendicular pe axa sa longitudinală;

Un fund concav al rezonatorului este alcătuit din două părți separate printr-un tampon care reduce rezistența impactului. Partea interioară este realizată dintr-un material care are sarcini mecanice pulsate ridicate și exteriorul - din blocul de elemente piezoelectrice conectate în paralel, ceea ce asigură conversia energiei cinetice a undelor de șoc în energie electrică;

Ieșirea electrică a piezogeneratorului este conectată la intrările activării pulsului amestecului de combustibil și aer.

A doua versiune a dispozitivului diferă de primul fapt că:

Punctul de intersecție al jeturilor amestecului de combustibil ionizat care curge din duza Hartmann este combinat cu un punct de concentrare a valului de șoc reflectat. O astfel de combinație îmbunătățește condițiile de apariție a valului de detonare;

Ieșirea rezonatorului este realizată sub forma unei duze reactive în expansiune care asigură o accelerație suplimentară a gazo-dinamică a fluorescenței de lucru (debitul de gaz ionizat);

Pe suprafața exterioară a duzei reactive, sunt plasați doi magneți permanenți, creând un câmp magnetic în interiorul duzei, direcționați perpendicular pe axa sa longitudinală;

Pe suprafața interioară a rezonatorului nu există o rugozitate sub formă de tăiere.

Noile caracteristici esențiale ale ambelor dispozitive sunt:

Plasarea rezonatorului sub forma unei țevi de diametru mai mic în conducta de reactor, astfel încât randamentul duzei de apel este direcționat către cavitatea interioară a rezonatorului;

Instalarea pe suprafața exterioară a rezonatorului sau a duzei reactive a doi magneți permanenți, creând un câmp magnetic în interiorul rezonatorului sau duzei, direcționate perpendicular pe axa lor longitudinală;

Efectuarea unui fund concavă al rezonatorului a două părți separate printr-un tampon care reduce sarcinile de șoc. Partea interioară a fundului este realizată dintr-un material care are efecte de puls ridicate ale undelor de detonare și exteriorul - din blocul de elemente piezoelectrice conectate în paralel, formând un piezogenerator;

Ieșirea sursei de curent al impulsului este conectată în serie cu intrările instrumentelor de activare a impulsurilor situate în reactor la ieșirile duzei de inel Hartmann.

Rezultatul tehnic care poate fi obținut la implementarea setului de caracteristici este după cum urmează:

Prepararea preliminară a amestecului datorită amestecării și activării vatexului, precum și caracteristici constructive Rezonatorul și reactorul asigură o creștere a eficienței arsurilor și a puterii valurilor de detonare care măresc forța de împingere și caracteristicile specifice de tracțiune ale motorului;

Energia cinetică a valurilor de șoc despre fundul rezonatorului a fost utilizată anterior numai pentru a crea împingere, în dispozitivul propus este încă transformat în energie electrică, care este utilizat pentru a activa amestecul de oxidant și combustibil. O astfel de soluție tehnică duce la o scădere a caracteristicilor motorului masiv al motorului și simplifică designul său.

Invenția este ilustrată de desene, unde figura 1 prezintă prima variantă a dispozitivului, în figura 3 este o a doua variantă a dispozitivului și în figura 2 este un circuit al unei surse pulsate de curent și conexiunea acestuia cu activarea Instrumente.

Dispozitivele conțin o carcasă 1, reactor 2, umplut cu un oxidant și un bloc inflamabil 11, în care sunt introduse aditivii ilegali, un mijloc de activare a amestecului de combustibil-aer 3, o duză inelară 4, magneți permanenți 5, o reactivă Duză 7 sau rugozitate sub formă de tăiere 7 pe suprafața interioară a rezonatorului 6 pentru turbulizarea fluxului de gaz. Partea inferioară a rezonatorului este formată din trei părți. Partea interioară a fundului 8 este realizată din material de înaltă rezistență, partea intermediară este tampon 9 pentru a reduce puterea efectului de șoc asupra elementelor piezoelectrice, a exterioarei - sub forma unui piezogenerator 10 cu un circuit rezonant 13. Îmbunătățiți designul, reactorul și rezonatorul sunt conectate printr-un raft de inel 12, prin orificiile în care se conectează firele care conectează succesiv ieșirea piezogeneratorului 10 cu electrozi de mijloace de activare.

Funcționarea motorului de detonare pulsatoriu începe cu umplerea reactorului 2 de către reactor sub presiune sub presiune și inflamabil prin țevi direcția tangențială și longitudinală. Jetul de combustibil, rotirea, se intersectează cu un jet de oxidant, formând o amestecare de vortex.

Din sursă externă Se livrează seria de impulsuri de impulsuri pe mijloacele de activare a combustibilului 3, care asigură descompunerea amestecului de combustibil-aer la ieșirea duzei Hartman în componente active din punct de vedere chimic. Amestecul de combustibil ionizat și aerul urmează cu o viteză supersonică a duzei sub formă de jeturi radiale îndreptate spre cavitatea interioară a rezonatorului 6.

În coliziunea și amestecarea lor, este inițiată o reacție de aprindere a combustibilului chimic și apare un val de șoc, care se deplasează spre partea inferioară a rezonatorului 6.

Rugăcitatea pereților interiori 7 ai rezonatorului 6 oferă o intensitate ridicată a amestecării turbulente în straturi de forfecare datorită mișcărilor de vortex în zona de obstacole și prin generarea de valuri de șoc transversal.

Între zona de accelerare a arderii turbulente și a valului șocului capului apar "puncte fierbinți" datorită neomogenității fluxului suprafețele de contactFormată de rugozitate 7. Detonarea provine din astfel de centre exoterme locale.

În plus, valul șocului de șoc după reflectat din partea concavă a rezonatorului se concentrează și, creând o temperatură și o presiune ridicată în acest loc, asigură apariția de ardere de detonare și răspândirea valului de detonare în ambele direcții longitudinale. În cea de-a doua variantă de realizare a dispozitivului, atunci când combinați punctul de intersecție al jeturilor cu punctul de focalizare a valului de șoc reflectat, nevoia de rugozitate a suprafeței interioare a rezonatorului dispare.

Următoarele valuri de detonare sunt cu fluxuri de gaz puternic ionizate, trecând prin câmpul magnetic, determină apariția forțelor care acționează asupra lor în direcția mișcării. Ca rezultat, viteza de mișcare a fluxurilor se deplasează atât spre fundul rezonatorului, cât și în partea opusă pentru a ieși din rezonator este în creștere.

După reflexie din partea de jos, valul de detonare devine un val de șoc reflectat și împreună cu un flux de gaz ionizat, trecând prin câmpul magnetic, mărește debitul de gaz în direcția de ieșire de la rezonator. Ieșirea rezonatorului 6 este realizată sub forma unei duze reactive în expansiune, care asigură o creștere suplimentară a vitezei de expirare a gazelor.

În timpul efectelor mecanice ale valului de detonare la fundul rezonatorului, depolarizarea elementelor feroelectrice, realizate sub forma unui bloc de mai multe plăci identice conectate în paralel electric și amplasate reciproc, așa cum se arată în figura 2. Un astfel de piezogenerator creează impulsuri curente, a cărei amplitudine crește atunci când ajustează circuitul 13 la rezonanță. Impulsurile cu o frecvență de procedee de detonare sunt alimentate la intrarea dispozitivelor de activare a combustibilului, asigurând descompunerea amestecului de combustibil și aer în componente active din punct de vedere chimic.

După eliberarea produselor de combustie cu viteză supersonică în atmosferă, se produce valul de turnare. Presiunea redusă în cavitatea rezonatorului asigură faptul că noua porțiune a amestecului activ este absorbită și procesul este repetat.

Implementarea soluției tehnice declarate este fără îndoială, deoarece va fi utilizată de tehnologiile binecunoscute pentru organizarea proceselor de detonare și de transformarea energiei valurilor de detonare în energie electrică (fenomene electrice în valuri de șoc / editat de VA Borisenka și alții - Sarov: Rfnyts Vnitief, 2005).

Sa demonstrat că piezogeneratoare explozive posedă caracteristici optime Ca generatoare de impulsuri curente, puterea care ajunge la mai multe megawați, energia este zeci de joule, astfel încât acestea vor asigura lucrarea eficientă a activării pulsatei.

REVENDICARE

1. Un motor de detonare pulsând care conține o carcasă, un combustibil și o sculă oxidantă la reactor, o duză inelară și un rezonator gazo-dinamic, caracterizat prin aceea că rezonatorul sub forma unei țevi de diametru mai mic este plasat în conducta de reactor, astfel încât Randamentul duzei de apel al gatmanului a fost trimis la cavitatea interioară Rezonatorul și partea inferioară a rezonatorului este realizată din două părți separate printr-un tampon, partea interioară este realizată dintr-un material care se fixează cu sarcini mecanice cu pulsat ridicat și Exteriorul - de la blocul de elemente piezoelectrice conectate electric paralel cu conturul rezonant al piezogeneratorului.

2. Motorul de detonare pulsatoriu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că doi magneți permanenți, creând un câmp magnetic în interiorul rezonatorului, direcționat perpendicular pe axa lor longitudinală sunt instalate pe suprafața exterioară a rezonatorului sau a duzei reactive.

3. Motorul de detonare pulsatoriu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că ieșirea piezogeneratorului este conectată la intrările activării pulsului.

4. Motorul de detonare pulsatoriu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că rezonatorul constructiv este proiectat astfel încât punctul de intersecție a jeturilor de combustibil-aer care rezultă din duza inelar și punctul de focalizare al valului de șoc reflectat este combinat .

5. Motorul de detonare pulsatoriu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mijlocul de activare a impulsului este plasat pe ieșirile duzei capului Hartman.

Capitolul al cincilea

Pulsarea motorului cu jet de aer

La prima vedere, posibilitatea simplificării semnificative a motorului în timpul tranziției la viteze mari de zbor pare ciudată, poate chiar incredibilă. Întreaga istorie a aviației este încă vorbind despre opusul: lupta pentru creșterea vitezei de zbor a condus la complicarea motorului. Așadar, a fost cu motoare cu piston: motoarele puternice de aeronave de mare viteză ale perioadei de al doilea război mondial sunt mult mai complicate de acele motoare care au fost instalate pe aeronave în prima perioadă de dezvoltare a aviației. Același lucru se întâmplă acum cu motoare Turbojet: este suficient să ne amintim problema complexă de creștere a temperaturii gazelor înainte de turbină.

Și brusc o astfel de simplificare principală a motorului, ca o eliminare completă a turbinei cu gaz. Este posibil? Cum va trebui să fie rotită compresorul motorului pentru a comprima aerul, deoarece fără o astfel de compresie, motorul turbojet nu poate funcționa?

Dar este necesar un compresor? Este posibil să faceți fără compresor și, într-un fel, asigurați-vă comprimarea necesară a aerului?

Se pare că există o astfel de oportunitate. Nu numai: acest lucru poate fi realizat nici măcar într-un fel. Motoare cu jet de aercare utilizează o astfel de metodă de neconfortabil. Comprimarea aerului, găsită chiar și aplicații practice în aviație. Era încă în perioada celui de-al doilea război mondial.

În iunie 1944, locuitorii din Londra au întâlnit prima dată noile arme ale germanilor. Pe partea opusă a strâmtoarei, de pe țărmurile Franței, Londra a grăbit niște planuri mici de o formă ciudată, cu un motor tare THEN (Fig.39). Fiecare astfel de avion era o bombă zburătoare - era vorba de o tonă de exploziv. Piloții de pe aceste "avioane robot" nu au fost; Acestea au fost gestionate de dispozitive automate și, de asemenea, automat, s-au desființat orbește în Londra, semănau moartea și distrugerea. Acestea erau cochilii cu jeturi.

Motoarele reactive ale aeronavei de coajă nu au avut compresor, dar totuși au dezvoltat împingerea necesară pentru zbor la viteză mare. Cum funcționează aceste așa-numite motoare cu jet de aer pulsatoriu?

Trebuie remarcat faptul că în 1906, inginerul rus-inventator V. V. Karavdin a propus, iar în 1908 a construit și testat un motor pulsator, similar cu motoarele moderne de acest tip.

Smochin. 39. proiectil de avion cu jet. Peste 8.000 de "avioane robot" au fost emise de naziști în timpul celui de-al doilea război mondial pentru bombardamentul din Londra

Pentru a vă familiariza cu dispozitivul motorului pulsator, introduceți amplasarea postului de testare a instalației care produce astfel de motoare. Apropo, unul dintre motoare este deja instalat pe mașina de testare, testele vor începe în curând.

În afara, acest motor este simplu - este alcătuit din două țevi cu pereți subțiri, în față - diametru scurt, cu diametru lung, lung, mai mic. Ambele conducte sunt conectate printr-o parte de tranziție conică. Și în față și în spatele deschiderilor de capăt ale motorului sunt deschise. Acest lucru este ușor de înțeles - aerul este acționat prin gaura frontală din motor, prin intermediul gazelor retroice-fierbinți curg în atmosferă. Dar cum este necesară presiunea îmbunătățită în motorul necesar lucrării sale?

Uită-te la motor prin intrarea sa (figura 40). Se pare că se află în interior, imediat în spatele admisiei, este grila de motor alamă. Dacă privim în interiorul motorului prin priză, vom vedea aceeași zăbrească departe. Se pare că este altceva în interiorul motorului, nr. În consecință, această rețea înlocuiește compresorul și turbina motorului Turbojet? Ce este această rețea "atotputernic"?

Dar suntem semnalați prin fereastra de cabină de observare - trebuie să părăsiți boxul (de obicei, denumită instalarea de testare), va începe acum testarea. Vom avea loc la panoul de control lângă inginer care conduce testul. Aici este inginerul apasă butonul Start. În camera de combustie a motorului prin duzele, combustibilul începe să curgă - benzină, care este imediat inflamată cu scântei electrice și de la ieșirea motorului, încurcarea gazelor fierbinți este întreruptă. O altă încurcătură, încă una - și acum există deja bumbac separat într-o cavitate asurzitoare, auzit chiar și în cabină, în ciuda izolației bune a sunetului.

Vom intra din nou în casetă. O rumă ascuțită a căzut de îndată ce deschidem ușa. Motorul vibrează puternic și, se pare, este pe punctul de a ieși de pe mașină sub acțiunea împinsării dezvoltate de ele. Un jet de gaze fierbinți este scos din priză, cerând dispozitivului de aspirație la pâlnie. Motorul sa încălzit repede. Atenție, nu pune mâna pe corpul lui - ardeți-l!

Săgeata de pe cadranul mare al măsurătorului instrumentului - un dinamometru instalat în cameră, astfel încât mărturia sa să poată fi citită prin ferestrele cabinei de observație, acesta fluctuează despre numărul 250. Deci motorul dezvoltă o dorință egală cu 250 kg. Dar pentru a înțelege cum funcționează motorul și de ce dezvoltă pofte, încă nu reușim. Nu există compresor în motor, iar gazele sunt rupte de la ea la viteză mare, creând pofte; Astfel încât presiunea din interiorul motorului este mărită. Dar cum? Ce se micșorează aerul?

Smochin. 40. Motorul cu jet de aer Pulsering:

dar - Diagramă schematică; b.- schema de instalare a deflectorului 1 și grila de intrare 2 (În imaginea din dreapta, grila de admisie este îndepărtată); în fața motorului; g. - Lattice dispozitiv

În acest moment, chiar și Oceanul Air Verde nu ar ajuta, cu care am observat anterior funcționarea șurubului și a motorului Turbojet. Dacă am plasat un motor pulsatoriu de lucru cu pereți transparenți într-un astfel de ocean, atunci vom apărea o astfel de imagine. Frontul la ieșirea motorului se grăbește aerul suspicat - o pâlnie familiară cu noi apare înainte de această gaură, care este transformată la motor cu capătul îngust și mai întunecat. De la priză, un jet are o culoare verde închis, indicând faptul că viteza gazelor din jet. În interiorul motorului, culoarea aerului pe măsură ce se deplasează la orificiul de ieșire treptat, apoi crește viteza mișcării aerului. Dar de ce se întâmplă acest lucru, ce rol face grătarul în interiorul motorului? Încă nu putem răspunde la această întrebare.

Nu mulți ne vor ajuta și un alt ocean aerian - roșu, la care am recurs când studiem lucrarea motorului Turbojet. Noi ar fi convins că imediat la grilă, culoarea aerului din motor devine plină, înseamnă că în acest loc temperatura sa crește brusc. Acest lucru este ușor de explicat, deoarece aici, evident, arderea combustibilului. Un jet reactiv care rezultă din motor are o culoare decorată, este gaze fierbinți. Dar de ce aceste gaze apar cu o viteză atât de mare de la motor, nu am învățat niciodată.

Poate că ghicitul poate fi explicat dacă utilizați un astfel de ocean artificial, care ne-ar arăta cum se schimbă presiunea aerului? Lăsați-o, de exemplu, Oceanul Blue Air și astfel încât culoarea ei devine tot mai multor băutură, cu atât mai multă presiune a aerului. Vom încerca cu ajutorul acestui ocean pentru a afla unde și modul în care motorul se naște în interiorul motorului, ceea ce provoacă gazele de la ea la o viteză atât de mare. Dar, din păcate, și acest ocean albastru nu ne-ar aduce un mare beneficiu. După ce am plasat motorul într-un astfel de ocean ancos, vom vedea că aerul este imediat albastru la bare, înseamnă că este comprimat și presiunea ei se ridică brusc. Dar cum se întâmplă acest lucru? Încă nu primim un răspuns la această întrebare. Apoi, într-un tub de ieșire lungă, aerul este din nou palid, prin urmare, se extinde în ea; Datorită acestei expansiuni, rata de expirare a gazelor din motor este atât de mare.

Care este secretul compresiei de aer "misterioase" în motorul pulsatoriu?

Acest secret, se dovedește, poate fi rezolvat dacă este aplicat pentru a studia fenomenele din filmul de filmare a motorului "de lupă". Dacă un motor de lucru transparent este fotografiat în oceanul albastru, făcând mii de imagini pe secundă și apoi arată filmul rezultat cu o frecvență regulată de 24 de cadre pe secundă, atunci procesele apar rapid în motorul care se desfășoară încet pe ecran. Apoi, ar fi ușor să înțelegeți de ce nu este posibil să se ia în considerare aceste procese pe motorul care rulează, - ei urmează atât de repede unul după altul, că ochii în condiții normale nu au timp să le urmeze și să înregistreze doar fenomene medii. "Timpul de mărire" vă permite să "încetiniți" aceste procese și face posibilă studierea.

Aici, în camera de combustie a motorului din spatele barelor, un focar a apărut - combustibil injectat aprins și presiunea a crescut brusc (figura 41). Această creștere puternică a presiunii nu s-ar fi întâmplat, desigur, dacă camera de combustie din spatele barelor a fost comunicată direct cu atmosfera. Dar este conectat la ea o conductă lungă, relativ îngustă: aerul din această țeavă servește ca și pistonul; În timp ce există o overclockare a acestui "piston", presiunea în cameră se ridică. Presiunea ar crește și mai puternică dacă există o supapă închisă la ieșirea camerei. Dar această supapă ar fi foarte nesigură - la urma urmei, ar fi spălată de gaze fierbinți.

Smochin. 41. Deci, motorul de aer pulsatoriu funcționează:

dar - a apărut un focar de combustibil, supapa de zăbrele este închisă; b.- În camera de combustie a fost creată un vid, supapa a fost deschisă; în - aerul intră în camera prin grila și prin conducta de eșapament; M - modificări în presiunea în timp în camera de combustie a motorului de funcționare

Sub acțiunea presiunii crescute în camera de combustie, produsele de ardere și continuând să ardă gazele s-au grabit la viteză mare, în atmosferă. Vedem că încurcătura de gaze fierbinți se grăbește de-a lungul unui tub lung la priză. Dar ce este? În camera de combustie din spatele acestui club, presiunea a scăzut la fel cum se întâmplă, de exemplu, pentru pistonul care se deplasează în cilindru; Aerul a devenit o lumină. Aici este totuși luminat și, în cele din urmă, devine un motor mai deschis în jurul oceanului albastru. Aceasta înseamnă că a existat un vid în cameră. Petalele imediate ale supapelor de lamelare din oțel de grile care servesc pentru a închide găurile din acesta sunt respinse sub presiunea aerului atmosferic. Găurile din zăbrele sunt deschise, iar aerul proaspăt izbucnește în interiorul motorului. Este clar că, dacă intrarea motorului este aproape, așa cum artistul descris pe o figură comică (figura 42), motorul nu va putea să funcționeze. Trebuie remarcat faptul că, similare cu lama subțire a supapelor de oțel de ras sigure ale grilelor, care sunt singurele părți în mișcare ale motorului pulsator, limitează de obicei durata de viață a serviciului - ei nu reușesc în ordine după câteva duzini de minute de muncă.

Smochin. 42. Dacă opriți accesul aerului într-un motor cu jet de aer pulsatori, acesta va sta imediat (puteți lupta "cu aeronave de proiectile și așa Pentru bombardarea din Londra)

Dozina "piston" de gaze fierbinți de-a lungul tubului lung până la priză, mai mult aer curat trece prin grila din motor. Dar gazele au izbucnit de la țevi. Cu greu am putut vedea tanurile de gaze fierbinți în jet când erau în cutia de testare, au urmat unul după altul. Pe timp de noapte, în zbor, motorul pulsatoriu își rezervă un doză strălucitoare distinctă, formată din bile de gaze fierbinți (figura 43).

Smochin. 43. O astfel de punctate strălucitoare este rezervă un fluturaș care zboară cu un motor cu jet de aer pulsatoriu pe timp de noapte

Odată ce gazele au scăpat din conducta de eșapament a motorului, se repezi în ea prin ieșirea aerului proaspăt din atmosferă. Acum motorul cursează două uragane unul altuia, două fluxuri de aer - una dintre ele introduse prin admisie și grila, cealaltă - prin priza motorului. Un moment, iar presiunea din interiorul motorului a crescut, culoarea aerului din ea a devenit aceeași albastră ca în atmosfera din jur. Petalele de supapă s-au strecurat, oprind acest orificiu de admisie prin grila.

Dar aerul a ajuns prin ieșirea motorului continuă să se miște de-a lungul inerției prin conducta din interiorul motorului, iar toate porțiunile noi de aer sunt aspirate din atmosferă. O coloană lungă de aer care se deplasează printr-o țeavă ca un piston comprimă aerul situat în camera de combustie la lattice; Culoarea sa devine mai albastră decât în \u200b\u200batmosferă.

Aceasta este ceea ce se pare, înlocuiește compresorul din acest motor. Dar presiunea aerului din motorul pulsatoriu este semnificativ mai mică decât în \u200b\u200bmotorul turbojet. Acest lucru, în special, este explicat prin faptul că motorul pulsant este mai puțin economic. Consumă mult mai mult combustibil pe kilogram de împingere decât motorul turbojet. La urma urmei, cu cât mai multă presiune în motorul cu reacție aeriană, cu atât mai mare lucrare utilă Ea efectuează cu același consum de combustibil.

În aerul comprimat, benzina este injectată din nou, blițul - și totul se repetă mai întâi cu o frecvență de zeci de ori pe secundă. În unele motoare pulsante, frecvența ciclurilor de lucru atinge sute și mai multe cicluri pe secundă. Aceasta înseamnă că întregul proces de flux de lucru al motorului: aspirarea aerului proaspăt, compresia, blițul, expansiunea și expirarea gazelor - durează aproximativ 1/100 de secunde. Prin urmare, nu există nimic surprinzător faptul că, fără "timp de lupă", nu am putut să ne dăm seama cum funcționează motorul pulsant.

O astfel de frecvență a funcționării motorului și vă permite să faceți fără compresor. Prin urmare, numele motorului sa întâmplat - pulsând. După cum puteți vedea, secretul operațiunii motorului este asociat cu lattice la intrarea în motor.

Dar se pare că motorul pulsant poate funcționa fără o rețea. La prima vedere, se pare incredibil - la urma urmei, daca orificiul de admisie nu inchide laticiul, atunci cand gazul clipeste, vom curge in ambele fete si nu numai inapoi, prin priza. Cu toate acestea, dacă suzim orificiul de admisie, adică, reducem secțiunea transversală, atunci se poate realiza că cea mai mare parte a gazelor va curge prin priză. În acest caz, motorul va dezvolta în continuare pofte, adevărul este mai mic decât motorul cu grila. Astfel de motoare pulsante fără o rețea (figura 44, dar)nu numai că sunt investigate în laboratoare, dar și instalate pe unele aeronave experimentale, așa cum se arată în fig. 44, b. Celelalte motoare de același tip sunt investigate - atât găurile, cât și intrarea și ieșirea sunt întoarse, împotriva direcției de zbor (vezi figura 44, în); Astfel de motoare sunt obținute mai compacte.

Motoarele cu jet de aer pulsating sunt mult mai ușor decât turbojet și motoare cu piston. Ele nu au părți în mișcare, cu excepția supapelor lamelare din lattice, fără care, după cum sa menționat mai sus, puteți face și el.

Smochin. 44. Un motor pulsant care nu are lattice la intrare:

dar - vedere generală (cifra arată dimensiunea aproximativă a unuia dintre aceste motoare); b. - aeronave ușoare cu patru motoare pulsante similare motorului prezentat mai sus; în - una dintre variantele dispozitivului motorului fără grila de intrare

Datorită simplității designului, cu costuri reduse și de greutate redusă, motoarele de pulsare sunt utilizate într-o astfel de armă de unică folosință, cum ar fi aeronavele de coajă. Ei le pot informa viteza de 700-900 km / hȘi asigurați-vă gama de zboruri la câteva sute de kilometri. Pentru o astfel de întâlnire, motoarele cu jet de aer pulsatoriu sunt potrivite mai bune decât orice alte motoare aviatice. Dacă, de exemplu, pe planul descris mai sus, în loc de un motor pulsatoriu, ar rezolva motorul obișnuit al aeronavei cu piston, apoi să obțină aceeași viteză de zbor (aproximativ 650 km / h) Ar lua un motor de energie de aproximativ 750 l. din. Aceasta ar cheltui de aproximativ 7 ori mai mică decât combustibilul, dar ar fi de cel puțin 10 ori mai greu și incomensurabil mai scump. Prin urmare, cu o creștere a gamei de zbor, motoarele pulsante devin dezavantajoase, deoarece creșterea consumului de combustibil nu este compensată pentru salvarea în greutate. Motoarele cu jet de aer pulsating pot fi utilizate în aeronave cu motor ușor, pe elicoptere etc.

Motoarele simple de pulsare sunt de mare interes și de a le instala la modelul de aeronave. Faceți un mic motor cu jet de aer pulsatoriu pentru AirCodeli sub puterea oricărui model de aeronavă. În 1950, când în clădirea Academiei de Științe din Moscova, în banda Kharitayevsky, au fost adunate reprezentanți ai comunității științifice și tehnice ale capitalei, dedicate fondatorului fondatorului tehnicii reactive Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, Atenția celor prezenți a atras un mic motor pulsator. Acest motor pentru codul de aer a fost consolidat pe un suport mic de lemn. Când în pauza dintre sesiunile "Designerul" motorului, care ținea starea în mâini, l-au lansat, atunci toate unghiurile unei clădiri vechi au umplut targerul puternic puternic. Motorul a dispărut rapid la coroana roșie, a fost necontaminată cu suportul, demonstrând în mod clar forța care stă la baza întregii tehnologii reactive moderne.

Motoarele cu jet de avioane pulsante sunt atât de simple încât pot fi numite luptători de zbor cu drept complet. De fapt, conducta este instalată pe plan, arde în acest combustibil de țeavă și dezvoltă o poftă care te face să zbori la aeronavă de mare viteză.

Cu toate acestea, motoarele unui alt tip, așa-numitele motoare cu jet de aer cu flux direct pot fi numite fabrici de zbor. Dacă motoarele cu jet de aer pulsatoriu pot calcula numai pe o utilizare relativ limitată, cele mai largi perspective sunt dezvăluite înainte de motoarele reactive cu flux direct; Sunt motoare ale viitorului în aviație. Acest lucru este explicat prin faptul că cu creșterea vitezei de zbor de peste 900-1000 km / h Motoarele pulsante devin din ce în ce mai profitabile, deoarece dezvoltă mai puțină tracțiune și consumă mai mult combustibil. Motoarele de direcție, dimpotrivă, sunt cele mai benefice cu tocuri supersonice de zbor. Atunci când viteza de zbor este de 3-4 ori mai mare decât viteza sunetului, motoarele de flux direct depășesc orice alt motoare aviatice bine cunoscute, în aceste condiții că nu au egal.

Motorul direct este similar cu pulsarea. De asemenea, reprezintă un motor cu jet de aer necompresiv, dar diferă de pulsarea fundamentală, că nu funcționează periodic. Prin curge continuu fluxul de aer constant, precum și prin motorul turbojet. Cum este compresia aerului de compresie în motorul reactivului cu flux direct, dacă nu are compresor, ca într-un motor turbojet, nici o clipă periodică, ca în pulsarea motorului?

Se pare că secretul unei astfel de compresie este asociat cu impactul asupra funcționării motorului, care are o viteză rapidă de zbor pe ea. Acest efect joacă un rol enorm în aviația de viteză și va juca tot mai mult o creștere suplimentară a vitezei de zbor.