Motorul de detonare. Motorul de detonare este viitorul motorului rus. Pulse și moduri continue

principalul / Reparații și îngrijire

La sfârșitul lunii ianuarie, au apărut rapoarte despre noile succese de știință și tehnologie rusă. Din surse oficiale a devenit cunoscută că unul dintre proiectele interne ale unui motor cu jet de tip promițător de tip detonare a trecut deja etapa de testare. Acest lucru aduce momentul de finalizare completă a tuturor lucrărilor necesare, pe baza rezultatelor rachetelor cosmice sau militare ale dezvoltării rusești vor putea obține noi centrale electrice cu caracteristici crescute. Mai mult, noile principii ale funcționării motorului pot fi utilizate nu numai în domeniul rachetelor, ci și în alte zone.

În ultimele zile ale lunii ianuarie, vicepremierul Dmitri Rogozin a declarat presei patriotice cu privire la ultimul succes al organizațiilor de cercetare. Printre celelalte, el a atins procesul de creație motoare cu reactieFolosind noi principii de lucru. Un motor promițător cu arderea detonării a fost deja adus la test. Potrivit vicepremierului, aplicarea noilor principii de lucru centrală electrică Vă permite să obțineți o creștere semnificativă a caracteristicilor. În comparație cu construcțiile arhitecturii tradiționale, există o creștere a forței de forță de aproximativ 30%.

Motoarele moderne de rachete ale diferitelor clase și tipuri operate în diverse câmpuri sunt utilizate de așa-numitul. Ciclu izobaric sau ardere de deflagrație. În camerele lor de combustie, se menține o presiune constantă, în care apare arderea lentă a combustibilului. Motorul de pe principiile de deflagrație nu necesită unități deosebit de durabile, dar este limitat în indicatori maxime. Creșterea caracteristicilor principale, pornind de la un anumit nivel, se dovedește a fi extrem de complexă.

O alternativă la motor cu un ciclu izobar în contextul îmbunătățirii caracteristicilor - sistemul cu așa-numitul. arderea detonării. În acest caz, reacția de oxidare a combustibilului are loc în spatele valului de șoc, cu o viteză mare care se deplasează de-a lungul camerei de combustie. Acest lucru face cerințe speciale pentru proiectarea motorului, dar oferă avantaje evidente. Din punctul de vedere al eficienței combustibilului, arderea detonării este de 25% mai bună decât deflagrația. De asemenea, diferă de arderea cu o presiune constantă a puterii crescute de disipare a căldurii de la unitatea suprafeței frontului de reacție. În teorie, este posibilă creșterea acestui parametru cu trei sau patru comenzi. Ca urmare, viteza gazelor cu jet poate fi mărită cu 20-25 ori.

Astfel, motorul de detonare, diferit într-o eficiență sporită, este capabil să dezvolte o forță mare, cu un consum mai mic de combustibil. Avantajele sale față de modelele tradiționale sunt evidente, totuși, până de curând, progresul în acest domeniu a lăsat mult pentru a fi dorit. Principiile motorului de detonare au fost formulate în 1940 de către fizicianul sovietic Ya.b. Zeldovich, dar produsele finite de acest tip nu au ajuns încă la operație. Principalele motive pentru lipsa succesului real sunt probleme cu crearea unui design suficient de puternic, precum și complexitatea lansării și întreținerea ulterioară a valului de șoc atunci când aplică combustibilii existenți.

Unul dintre ultimele proiecte interne din domeniul detonării motoare cu rachete A început în 2014 și este dezvoltat în ONG "Energomash". Academician v.p. Glush. Conform datelor disponibile, scopul proiectului cu cifrul "ifret" a fost studierea principiilor de bază ale noilor tehnici, urmată de crearea unui motor cu rachete lichide care utilizează oxigen de kerosen și gaz. Baza noului motor numit de numele de demoni de foc din folclorul arab, a fost pus principiul arsurii de detonare a spinului. Astfel, în conformitate cu ideea principală a proiectului, valul de șoc ar trebui să se miște continuu într-un cerc în interiorul camerei de combustie.

Dezvoltatorul principal al noului proiect a fost ONG Energomash și, mai precis, creat pe baza sa un laborator special. În plus, mai multe alte organizații de cercetare și design au fost atrase de muncă. Programul a susținut fondul promițător de cercetare. Toți participanții la proiect "ifret" au fost capabili să formeze aspectul optim al unui motor promițător, precum și crearea unei camere de combustie a modelului cu noi principii de lucru.

Pentru a explora perspectivele pentru întreaga direcție și idei noi acum câțiva ani, a fost construită așa-numita. Modelul camerei de combustie de detonare corespunzătoare cerințelor proiectului. Un astfel de motor cu experiență cu un pachet abreviat a fost folosit ca un kerosen lichid de combustibil. Ca un oxidant a fost oferit oxigen gazos. În august 2016, a început camera de testare. Este important ca pentru prima dată în istorie, proiectul de acest fel a reușit să aducă la stadiul verificărilor posterului. Anterior, motoarele de rachete de detonare interne și străine au fost dezvoltate, dar nu au fost testate.

În timpul testelor eșantionului model, a fost posibilă obținerea unor rezultate foarte interesante care arată corectitudinea abordărilor utilizate. Deci, prin utilizarea materialelor și tehnologiilor potrivite, sa dovedit presiunea din interiorul camerei de combustie la 40 de atmosfere. Îmbrăcămintea produsului experimentat a ajuns la 2 tone.

În cadrul proiectului "iPhret", s-au obținut anumite rezultate, dar motorul de detonare internă pe combustibil lichid este încă departe de aplicarea practică cu drepturi depline. Înainte de a introduce astfel de echipamente la proiecte noi, designerii și oamenii de știință trebuie să rezolve o serie de sarcini serioase. Numai după aceasta, industria spațială a rachetelor sau industria de apărare va putea începe implementarea potențialului de noi tehnici în practică.

La mijlocul lunii ianuarie, Gazeta rusă a publicat un interviu cu Chief Designer NPO "Energomash" de Peter Levochkin, tema cărora a fost starea actuală a afacerilor și perspectivele motoarelor de detonare. Reprezentantul întreprinderii dezvoltatorului a reamintit principalele prevederi ale proiectului și, de asemenea, a atins subiectul succesului realizat. În plus, el a vorbit despre posibilele domenii de utilizare a "iPhritis" și desene similare.

De exemplu, motoarele de detonare pot fi utilizate în aeronave hipersonice. P. Levochkin a reamintit că motoarele sunt acum propuse pentru utilizare pe această tehnică, utilizează combustia subsonică. Cu viteza hipersonică a aparatului de zbor, aerul care intră în motor trebuie să fie frânat în modul sunet. Cu toate acestea, energia de frânare ar trebui să conducă la încărcături termice suplimentare pe planor. În motoarele de detonare, rata de combustie a combustibilului atinge cel puțin m \u003d 2,5. Datorită acestui fapt, devine posibilă creșterea vitezei mașinii de zbor. O mașină similară cu motor de tip detonare va fi capabilă să accelereze până la viteze, de opt ori mai mare decât viteza sunetului.

Cu toate acestea, perspectivele reale ale motoarelor de rachete detonare nu sunt prea mari. Potrivit lui P. Levochka, am deschis doar ușa în zona de ardere a detonării. " Oamenii de știință și designerii vor trebui să studieze multe întrebări și numai după aceea va fi posibilă crearea unor structuri cu potențial practic. Din cauza acestei industrii spațiale, motoarele lichide ale designului tradițional vor fi mult timp să fie utilizate, ceea ce, totuși, nu anulează posibilitățile îmbunătățirii lor suplimentare.

Interesant este faptul că principiul de detonare al arderii găsește utilizarea nu numai în sfera motoarelor cu rachete. Există deja un proiect intern al sistemului de aviație cu o cameră de combustie detonare care funcționează pe un principiu puls. Un eșantion experimentat de acest tip a fost adus la test, iar în viitor poate da o nouă direcție. Noile motoare de combustie detonare pot fi utilizate într-o varietate de sfere și înlocuiesc parțial turbina cu gaz sau motoarele turbojet ale desenelor tradiționale.

Proiectul intern al motorului aviației detonare este dezvoltat în OKB. A.M. Leagăn. Informațiile despre acest proiect au fost prezentate pentru prima dată la Forumul Tehnic Internațional de anul trecut "Armata 2017". La cabina companiei-dezvoltator, au existat materiale diverse motoarecum ar fi serial și în curs de dezvoltare. Printre acestea din urmă a fost o probă de detonare promițătoare.

Esența noii propuneri este de a aplica o cameră de combustie non-standard capabilă să realizeze arderea impulsului de detonare a combustibilului în atmosferă de aer. În acest caz, frecvența "exploziilor" în interiorul motorului trebuie să ajungă la 15-20 kHz. În viitor, este posibilă o creștere suplimentară a acestui parametru, ca rezultat al zgomotului motorului va depăși intervenția percepută de urechea umană. Astfel de caracteristici ale motorului pot avea un interes.

Cu toate acestea, principalele avantaje ale noii centrale electrice sunt asociate cu caracteristici crescute. Testele îndoite ale produselor experimentate au arătat că sunt de aproximativ 30% superior față de tradiționale motoare cu turbină cu gaz Conform indicatorilor specifici. Până la prima demonstrație publică a materialelor de pe motorul OKB. A.M. Leagăle ar putea obține și suficient de mare funcții de performanță. Un motor cu experiență unui tip nou a fost capabil să lucreze timp de 10 minute fără pauză. Funcționarea totală a acestui produs pe stand la acel moment a depășit 100 de ore.

Reprezentanții întreprinderii dezvoltatorului au subliniat că acum puteți crea un nou motor detonare cu o bandă de 2-2,5 taway, potrivită pentru instalarea pe aeronave ușoare sau vehicule aeriene fără pilot. În proiectarea unui astfel de motor se propune utilizarea așa-numitei. Dispozitivele rezonante responsabile pentru cursul corect de combustie a combustibilului. Un avantaj important al noului proiect este principala instalare posibilă a acestor dispozitive oriunde în planor.

Specialiști ai OKB. A.M. Crackers lucrează la motoarele de aeronave cu detonarea impulsului de ardere de mai mult de trei decenii, dar în timp ce proiectul nu iese din stadiul de cercetare și nu are perspective reale. Principalul motiv este lipsa de ordine și finanțarea necesară. Dacă proiectul primește suportul necesar, atunci în viitorul previzibil, poate fi creată un eșantion de motor adecvat pentru utilizare pe diverse tehnici.

Până în prezent, oamenii de știință și designerii ruși au reușit să prezinte rezultate foarte remarcabile în domeniul motoarelor cu jet care utilizează noi principii de funcționare. Există mai multe proiecte adecvate pentru utilizarea în rachete și spații și zone hipersonice. În plus, noile motoare pot fi aplicate în aviația "tradițională". Unele proiecte sunt încă în stadii incipiente și nu sunt încă pregătite pentru verificări și alte lucrări, în timp ce în alte direcții au fost deja obținute rezultate cele mai remarcabile.

Explorarea subiectului motoarelor cu jet cu ardere de detonare, experții ruși au reușit să creeze o cameră de combustie model de stand cu caracteristicile dorite. Produsul experimentat "ifret" a trecut deja testul, în timpul căruia au fost colectate un număr mare de informații diverse. Folosind datele obținute, dezvoltarea direcției va continua.

Dezvoltarea noii direcții și traducerea ideilor în formă aproape aplicabilă va dura mult timp, iar din acest motiv, în viitorul previzibil, rachetele spațiale și armate în viitorul previzibil vor fi echipate cu doar tradițional motoare lichide. Cu toate acestea, lucrarea a ieșit deja dintr-o etapă pur teoretică, iar acum fiecare lansare de testare a unui motor experimental aduce momentul construcției de rachetă completă cu noi centrale electrice.

Printre celelalte, el a atins procesul de creare a motoarelor cu jet utilizând noi principii de funcționare. Un motor promițător cu arderea detonării a fost deja adus la test. Potrivit vicepremierului, aplicarea noilor principii de funcționare a centralei electrice vă permite să obțineți o creștere semnificativă a caracteristicilor. În comparație cu construcțiile arhitecturii tradiționale, există o creștere a forței de forță de aproximativ 30%.

Schema motorului de detonare a rachetei

Unul dintre ultimele proiecte interne din domeniul motoarelor de detonare a început în 2014 și este dezvoltat în ONG "Energomash". Academician v.p. Glush. Conform datelor disponibile, scopul proiectului cu cifrul "ifret" a fost studierea principiilor de bază ale noilor tehnici, urmată de crearea unui motor cu rachete lichide care utilizează oxigen de kerosen și gaz. Baza noului motor numit de numele de demoni de foc din folclorul arab, a fost pus principiul arsurii de detonare a spinului. Astfel, în conformitate cu ideea principală a proiectului, valul de șoc ar trebui să se miște continuu într-un cerc în interiorul camerei de combustie.

Modelul aparatului foto pe o bancă de testare

Proiectul intern al motorului aviației detonare este dezvoltat în OKB. A.M. Leagăn. Informațiile despre acest proiect au fost prezentate pentru prima dată la Forumul Tehnic Internațional de anul trecut "Armata 2017". La cabina companiei dezvoltatorului, au participat materiale diferite motoare, atât seriale, cât și în curs de dezvoltare. Printre acestea din urmă a fost o probă de detonare promițătoare.

Prima lansare a unui produs experimentat "ifret"

Cu toate acestea, principalele avantaje ale noii centrale electrice sunt asociate cu caracteristici crescute. Testele de bancă ale produselor experimentate au arătat că acestea sunt de aproximativ 30% superioare motoarelor tradiționale cu turbină în conformitate cu indicatorii specifici. Până la prima demonstrație publică a materialelor de pe motorul OKB. A.M. Leagăle ar putea obține și o performanță suficient de ridicată. Un motor cu experiență unui tip nou a fost capabil să lucreze timp de 10 minute fără pauză. Funcționarea totală a acestui produs pe stand la acel moment a depășit 100 de ore.

Dezvoltarea noii direcții și traducerea ideilor în forma aproape aplicabilă va dura mult timp, iar din acest motiv, în viitorul previzibil, rachetele spațiale și armate în viitorul previzibil vor fi echipate cu motoare tradiționale lichide. Cu toate acestea, lucrarea a ieșit deja dintr-o etapă pur teoretică, iar acum fiecare lansare de testare a unui motor experimental aduce momentul construcției de rachetă completă cu noi centrale electrice.

O nouă idee fizică este utilizarea detonării arzând în loc de Declarația obișnuită, vă permite să îmbunătățiți radical caracteristicile motorului reactiv.

Vorbind despre programele spațiale, ne gândim mai întâi la rachete puternice care sunt retrase de nave spațiale pe orbită. Inima rachetei purtătoare - crearea motoarelor sale pofta reactivă. Motorul de rachete este cel mai complicat dispozitiv de formare a energiei, în multe privințe asemănătoare cu un organism viu cu caracterul său de caracter și comportament, care este creat de generații de oameni de știință și de ingineri. Prin urmare, este practic imposibil să se schimbe ceva în mașina de lucru: rachetele spun: "Nu împiedicați mașina să lucreze ..." Un astfel de conservatorism, deși este justificat în mod repetat de practica starterilor de spațiu, încă încetinește racheta Motorul spațial - unul dintre zonele cele mai ridicate ale activității umane. Nevoia de schimbare a fost abandonată pentru o lungă perioadă de timp: pentru a rezolva o serie de sarcini, sunt necesare mai multe motoare eficiente din punct de vedere energetic decât cele care sunt operate astăzi și care prin perfecțiunea lor au atins limita.

Avem nevoie de idei noi, noi principii fizice. Mai jos se va discuta exact despre o astfel de idee și în realizarea sa în eșantionul demonstrativ al unui nou motor cu rachete de tip.

Detașabilă și detonare

În majoritatea motoarelor cu rachete existente, energia chimică a combustibilului este convertită în căldură și munca mecanica Datorită combustibilului lent (subsonic) - deflagrație - cu o presiune aproape constantă: P \u003d const.. Cu toate acestea, în afară de deflagrație, este cunoscut un alt regim de combustie - detonare. În timpul detonării, reacția chimică de oxidare a combustibilului curge în modul de auto-aprindere la temperaturi ridicate și valori de presiune în spatele unui val puternic de șoc care rulează cu o viteză supersonică ridicată. Dacă, cu delagrarea combustibilului de hidrocarburi, puterea de producere a căldurii din unitatea din față a frontului de reacție este de ~ 1 MW / M2, apoi puterea de generare a căldurii în partea de detonare este de trei până la patru ordine de mărime mai mare și poate ajunge 10.000 MW / M2 (putere de radiație mai mare de la suprafața soarelui!). În plus, spre deosebire de produsele de ardere lentă, produsele de detonare au o energie kinetică imensă: viteza produselor de detonare la ~ 20-25 ori mai mare decât viteza de produse de ardere lentă. Întrebările apar: Este posibilă utilizarea detonării în loc de deflară în motorul de rachete și este posibilă înlocuirea modului de ardere la îmbunătățirea eficienței energetice a motorului?

Dăm un exemplu simplu, care ilustrează avantajele arderii detonării în motorul de rachetă asupra deflagrației. Luați în considerare trei camere de combustie identice (COP) sub formă de țeavă cu un singur capăt deschis, care sunt umplute cu același amestec combustibil în aceleași condiții și sunt furnizate cu un capăt închis vertical pe scalele tezimare (figura 1 ). Energia de aprindere va fi considerată neglijabilă în comparație cu energia chimică a combustibilului în țeavă.

Smochin. 1. Eficiența energetică a motorului detonare

Să presupunem că în prima țeavă, amestecul combustibil este aprins de o singură sursă, de exemplu, candle de automobilesituat în apropierea capătului închis. După aprinderea în sus, conducta va rula flacăra lentă, viteza vizibilă, de obicei nu depășește 10 m / c, care este, o viteză mai mică de sunet (aproximativ 340 m / s). Aceasta înseamnă că presiunea din țeavă P. va diferi foarte puțin din atmosferă Pa.Și mărturia greutăților va nu se schimba practic. Cu alte cuvinte, o astfel de combustie (de deflagrație) a amestecului nu duce la apariția suprapresiunii la capătul închis al țevii și, prin urmare, forța suplimentară care acționează asupra scalelor. În astfel de cazuri, se spune că lucrarea utilă a ciclului cu P.=Pa.=const.este zero și, prin urmare, la zero eficiența termodinamică (eficiența). De aceea, în centralele electrice existente, arderea este organizată nu la atmosferic, ci la o presiune ridicată P."Pa.obținute folosind turbochionii. În motoarele moderne de rachete, presiunea medie în polițist ajunge la 200-300 ATM.

Vom încerca să schimbăm situația prin setarea în a doua țeavă o multitudine de surse de aprindere, care aprinse simultan un amestec combustibil pe tot parcursul volumului. În acest caz, presiunea din țeavă P. Va crește rapid, de regulă, în șapte sau zece ori, iar mărturia greutăților se va schimba: pe capătul închis al țevii de ceva timp - timpul de expirare a produselor de combustie în atmosferă - va fi o destul de multă forță care poate face o mulțime de muncă. Ce s-a schimbat? Organizarea procesului de combustie în COP sa schimbat: în loc de combustie la o presiune constantă P.=const. Am organizat arderea la un volum constant V.=const..

Acum, să ne amintim posibilitatea de a organiza arderea detonare a amestecului nostru și în cea de-a treia țeavă, în loc de o varietate de surse slabe de aprindere distribuite, ca în prima țeavă, o sursă de aprindere de la un capăt închis al țevii, dar nu slab, dar unul puternic care va duce la o flacără și un val detonare. Sosire, valul de detonare va rula conducta cu o viteză supersonică ridicată (aproximativ 2000 m / s), astfel încât întregul amestec din țeavă arde foarte repede, iar presiunea medie va crește atât la un volum constant - șapte sau zece ori. Cu o considerație mai detaliată, se dovedește că lucrarea efectuată în ciclu cu arderea detonării va fi chiar mai mare decât în \u200b\u200bciclu V. = const..

Astfel, cu alte lucruri fiind egale, arderea detonare a amestecului combustibil în polițist vă permite să obțineți maximul lucrare utilă comparativ cu arderea de deflagrație când P.=const. și V.=const., adică vă permite să obțineți eficiența termodinamică maximă . Dacă în loc de motoarele cu rachete existente cu ardere a delarării, utilizați motoare cu arderea detonării, atunci astfel de motoare ar putea oferi beneficii extrem de mari. Acest rezultat a fost primit pentru prima dată de marele nostru academician de compatriot Yakov Borisovich Zeldovich înapoi în 1940, dar încă nu a găsit aplicații practice. Principalul motiv pentru aceasta este complexitatea organizării combusiunii de detonare gestionate de combustibili de rachete obișnuite.

Capacitatea de generare a căldurii în partea frontală de detonare este de 3-4 comenzi mai mari decât în \u200b\u200bpartea din față a arderii obișnuite de delacare și poate depăși puterea de radiație de la suprafața soarelui. Viteza produselor de detonare este de 20-25 ori mai mare decât viteza de produse lente de ardere.

Pulse și moduri continue

Până în prezent, sunt propuse multe scheme de organizare a arderii detonare gestionate, inclusiv schemele cu puls-detonare și fluxul de lucru continuu de detonare. Fluxul de lucru puls-detonare se bazează pe umplutura ciclică a amestecului de combustie a poliției, urmată de aprindere, distribuirea detonării și expirarea produselor în spațiul înconjurător (ca în cea de-a treia țeavă din exemplul de mai sus). Fluxul de lucru continuu se bazează pe alimentarea continuă a unui amestec combustibil în polițist și arderea continuă în una sau mai multe valuri de detonare, circulând continuu în direcția tangențială în jurul fluxului.

Conceptul de COP cu detonare continuă a fost propus în 1959 de către academicianul Bogdan Vyacheslavich Wentchov și pentru o lungă perioadă de timp studiată la Institutul de Hydrodinamics SB Ras. Cel mai simplu polițist de detonare continuă este un canal inelar format de pereții a două cilindri coaxiali (figura 2). Dacă pe partea inferioară a canalului inelar pentru a plasa capul de amestecare, iar celălalt capăt al canalului pentru a dota duza reactivă, atunci motorul cu jet de inel de curgere se va dovedi. Arderea detonării Într-un astfel de polițist poate fi organizată, arderea amestecului combustibil furnizat prin capul de amestecare, în valul de detonare circulă continuu pe partea inferioară. În același timp, un amestec combustibil va fi ars în valul de detonare, reintrodus în polițist în timpul unei cifre de afaceri a valului din jurul cercului canalului inelului. Alte avantaje ale unui astfel de polițist includ simplitatea designului, a aprinderii unice, expirarea anterioară a produselor de detonare, frecvența ridicată a ciclurilor (kiloherts), dimensiunea longitudinală scăzută, nivelul scăzut al emisiilor substanțe dăunătoare, Zgomot scăzut și vibrații.

Impulsul specific specific în motorul cu rachete detonare este realizat cu o presiune semnificativ mai mică decât în \u200b\u200bmotorul tradițional de rachetă a lichidului. Acest lucru va permite în viitor să schimbe drastic caracteristicile cazanelor de masă ale motoarelor cu rachete

Smochin. 2. Schema motorului de detonare a rachetei

Eșantion de demonstrație

În cadrul Proiectului Ministerului Educației, un eșantion demonstrativ al unui motor de rachete continuu de detonare (DRD) cu un polițist cu un diametru de 100 mm și o lățime a canalului de inel de 5 mm, care este testată atunci când lucrează la hidrogen Perechi de combustibil - oxigen, gaz natural lichefiat - oxigen și propan-butan -oxigen. Testele de incendiu DRD au fost efectuate pe o bancă de testare special concepută. Durata fiecărui test de incendiu nu este mai mare de 2 s. În acest timp, cu ajutorul echipamentelor speciale de diagnosticare, au fost înregistrate zeci de mii de rotor de valuri de detonare în canalul inelului de poliție. Când lucrați DRD combustibilul pare. Hidrogen - oxigen pentru prima dată în lume dovedit experimental că ciclul termodinamic cu combustie detonare (ciclul Zeldovich) este de 7-8% mai eficient decât ciclul termodinamic cu arderea convențională, cu alte lucruri fiind egale.

Proiectul a creat unic, care nu are tehnologia computațională a analogilor mondial, destinată modelării pe scară largă a fluxului de lucru în DRD. Această tehnologie vă permite să proiectați un motor de tip nou. Atunci când se compară rezultatele calculelor cu măsurătorile, sa dovedit că calculul prezice cu precizie numărul de valuri de detonare care circulă în direcția tangențială din CS DRD a unui design dat (patru, trei sau un val, fig.3). Calculul cu o precizie acceptabilă prezice frecvența de funcționare a procesului, adică valorile vitezei de detonare, aproape de măsurate, iar pofta de fapt a dezvoltat DRD. În plus, calculul prezice corect tendințele în schimbarea parametrilor fluxului de lucru, crescând în același timp viteza de debit a amestecului combustibil în DRD al unui design dat - ca și în experiment, numărul de valuri de detonare, viteza de rotație de detonare și creșterile de împingere.

Smochin. 3. Câmpurile calculate quasistationary de presiune (A, B) și temperatura (B) în condiții de trei experimente (de la stânga la dreapta). Ca și în experimente, modurile cu patru, trei valuri de detonare au fost obținute în calcule.

Drd împotriva Edd.

Indicatorul principal al eficienței energetice al motorului de rachete este un impuls specific de împingere egal cu raportul dintre împingătorul dezvoltat de motor, la debitul secundar de greutate al amestecului combustibil. Impulsul specific este măsurat în secunde (c). Dependența impulsului specific al împingătorului DRD de la presiunea medie din poliția obținută în timpul testului de ardere al motorului unui nou tip este astfel încât impulsul specific crește cu o creștere a presiunii medii în polițist. Principalul indicator țintă al proiectului este impulsul specific de 40 s în condiții la nivel mării - realizat în testele de incendiu la o presiune medie în CS, egală cu 32 ATM. Tracțiunea măsurată DRD în același timp a depășit 3 kN.

Atunci când se compară caracteristicile specifice ale DRD cu caracteristici specifice în motoarele tradiționale de rachete lichide (EDD), se pare că impulsul specific specific în DRD se realizează cu o presiune medie mult mai mică decât în \u200b\u200bEDD. Astfel, în DRD, impulsul specific în 260 ° C se realizează la o presiune în polițistul de numai 24 atm, în timp ce impulsul specific 263,3 C într-un motor casnic cunoscut de RD-107A este realizat la o presiune de 61,2 atm, Care este de 2,5 ori mai mare.. Trebuie remarcat faptul că motorul RD-107A funcționează pe perechea de combustibil de kerosen - oxigen și este utilizată în prima etapă a rachetei purtătoare SOYUZ-FG. O astfel de scădere semnificativă a presiunii medii în DRD va permite în viitor să schimbe drastic caracteristicile majorării motoarelor de rachete și să reducă cerințele pentru unitățile de turbocompresoare.

Iată o idee nouă și noi principii fizice.

Unul dintre rezultatele proiectului este o sarcină tehnică dezvoltată pentru desfășurarea lucrărilor de dezvoltare (OCD) pentru a crea un prototip DRD. Principala problemă este planificată să fie rezolvată în cadrul OCD - pentru a asigura funcționarea continuă a DRD pentru o lungă perioadă de timp (zeci de minute). Acest lucru necesită dezvoltarea unui sistem eficient de răcire al pereților motorului.

Datorită naturii sale descoperite, sarcina de a crea un DRD practic, fără îndoială, ar trebui să fie una dintre prioritățile industriei motoarelor spațiale interne.

Serghei Frolov, doctor în științe fizice și matematice, Institutul de Fizică Chimică. N.N. Semenova Ras, profesor Niauu-Mafi

Gaz în schimb kerosenul

În perioada 2014-2016, Ministerul Educației și Științei Federației Ruse a susținut proiectul "Dezvoltarea tehnologiilor pentru utilizarea gazelor naturale lichefiate (metan, propan, butan) ca combustibil pentru o tehnologie de rachetă și spațiu a unei noi generații și crearea unui a Stand de demonstrație a motorului Rocket. " Proiectul prevede crearea unui eșantion demonstrativ de motor cu rachete continuu (DRD) care operează pe perechea de combustibil "gaz natural lichefiat (GNL) - oxigen". Proiectul este centrul arderii impulsului-detonare al Institutului de Fizică Chimică a Academiei de Științe Ruse. Partener industrial al proiectului - Biroul de design de construcții de mașini din Turaevskaya "Union". În cererea de aplicare a unui proiect, fezabilitatea utilizării în motorul de rachete lichide (EDD) a combustiei de detonare continuă a fost datorată unei eficiențe termodinamice mai ridicate comparativ cu un ciclu tradițional care utilizează arderea lentă și oportunitatea utilizării GNL a fost explicată de a Numărul de avantaje comparativ cu kerosenul: un impuls sporit de tracțiune, disponibilitate și costuri reduse, plantații semnificativ mai mici în timpul arderii și a caracteristicilor mai mari de mediu. Teoretic, înlocuirea kerosenului pe GNL în EDR tradițional este aruncată de o creștere a impulsului specific cu 3-4%, iar tranziția de la EDD tradițional la DRD este de 13-15%.

În ultimele zile ale lunii ianuarie, vicepremierul Dmitri Rogozin a declarat presei patriotice cu privire la ultimul succes al organizațiilor de cercetare. Printre celelalte, el a atins procesul de creare a motoarelor cu jet folosind noi principii de lucru. Un motor promițător cu arderea detonării a fost deja adus la test. Potrivit vicepremierului, aplicarea noilor principii de funcționare a centralei electrice vă permite să obțineți o creștere semnificativă a caracteristicilor. În comparație cu construcțiile arhitecturii tradiționale, există o creștere a forței de forță de aproximativ 30%.

Schema motorului de detonare a rachetei

Pentru a explora perspectivele pentru întreaga direcție și idei noi acum câțiva ani, a fost construită așa-numita. Modelul camerei de combustie de detonare corespunzătoare cerințelor proiectului. Un astfel de motor cu experiență cu un pachet abreviat a fost folosit ca un kerosen lichid de combustibil. Ca un oxidant a fost oferit oxigen gazos. În august 2016, a început camera de testare. Este important ca pentru prima dată în proiectul de acest fel, a fost posibil să se aducă la stadiul verificărilor posterului. Anterior, motoarele de rachete de detonare interne și străine au fost dezvoltate, dar nu au fost testate.

Modelul aparatului foto pe o bancă de testare

Proiectul intern al motorului aviației detonare este dezvoltat în OKB. A.M. Leagăn. Informațiile despre acest proiect au fost prezentate pentru prima dată la Forumul Tehnic Internațional de anul trecut "Armata 2017". La cabina companiei dezvoltatorului, au participat materiale diferite motoare, atât seriale, cât și în curs de dezvoltare. Printre acestea din urmă a fost o probă de detonare promițătoare.

Prima lansare a unui produs experimentat "ifret"

Potrivit materialelor site-urilor:
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/

Smochin. 1. Eficiența energetică a motorului detonare

Smochin. 2. Schema motorului de detonare a rachetei

Smochin. 3. Câmpurile calculate quasistationary de presiune (A, B) și temperatura (B) în condiții de trei experimente (de la stânga la dreapta). Ca și în experimente, modurile cu patru, trei valuri de detonare au fost obținute în calcule.

Alegerea editorilor