Patlama motoru. Patlama motoru, Rus motorunun geleceğidir. Darbe ve Sürekli Modlar

ana / Onarım ve Bakım

Ocak sonunda, Rus biliminin ve teknolojinin yeni başarılarının raporları ortaya çıktı. Resmi kaynaklardan, umut verici bir jet motorunun yurt içi projelerinden birinin, bir patlama türünün yerli projelerinden birinin test aşamasını çoktan geçtiği biliniyordu. Bu, Rus gelişmesinin hangi kozmik veya askeri roketlerin sonuçlarına dayanarak, gerekli tüm çalışmaların tamamlanmasının tamamını ortaya çıkarır. Ayrıca, motor çalışmasının yeni prensipleri sadece roket alanında değil, diğer alanlarda da kullanılabilir.

Ocak ayının son günlerinde Başbakan Yardımcısı Dmitry Rogozin, vatanseverliğin araştırma organizasyonlarının son başarısına anlattığını söyledi. Diğeri arasında, yaratma sürecine dokundu. jet MotorlarıYeni iş ilkelerini kullanarak. Patlama yanan bir ümit verici bir motor zaten testi yapıldı. Yardımcılığa göre, yeni iş prensiplerinin uygulanması enerji santrali Özelliklerde önemli bir artış elde etmenizi sağlar. Geleneksel mimarinin yapılarına kıyasla, yaklaşık% 30 oranında bir artış var.

Farklı sınıfların ve çeşitli alanlarda işletilen tiplerin modern roket motorları, sözde tarafından kullanılır. İzobarik döngüsü veya defllaşma yanma. Yanma odalarında, yavaş yakıt yakmanın meydana geldiği sabit basınç korunur. Defllaşma ilkelerindeki motor, özellikle dayanıklı birimlere ihtiyaç duymaz, ancak maksimum göstergelerle sınırlıdır. Ana özelliklerin arttırılması, belirli bir seviyeden başlayarak, makul olmayan bir şekilde karmaşık olduğu ortaya çıkıyor.

Özellikleri geliştirme bağlamında, bir izobarik çevrimi ile motora bir alternatif - denilen sistem. patlama yanan. Bu durumda, yakıt oksidasyon reaksiyonu, yanma odası boyunca yüksek hızda, şok dalgasının arkasında meydana gelir. Bu, motor tasarımı için özel gereksinimler yapar, ancak açık avantajlar verir. Yakıtın yanması verimliliği açısından, patlama yanması, deflamasyondan% 25 daha iyidir. Ayrıca, reaksiyon cephesinin yüzeyinin biriminden artan ısı dağılımı gücünün sabit bir basıncı ile yanma işleminden farklıdır. Teoride, bu parametreyi üç veya dört siparişle artırmak mümkündür. Sonuç olarak, jet gazlarının hızı 20-25 kat artabilir.

Böylece, artmış bir verimlilikten farklı olan patlama motoru, daha az yakıt tüketimi ile büyük bir itme geliştirebilir. Ancak, geleneksel tasarımlar üzerindeki avantajları açıktır, ancak yakın zamana kadar, bu alandaki ilerleme arzu edilecek çok şey bıraktı. Patlama jet motorunun ilkeleri 1940 yılında Sovyet fizikçisi YA.B. tarafından iade edildi. Zeldovich, ancak bu tür bitmiş ürünler henüz işletmeye henüz ulaşmadı. Gerçek başarı eksikliğinin temel nedenleri, mevcut yakıtları uygularken, yeterince güçlü bir tasarımın yaratılmasının yanı sıra, lansmanın ve daha sonra şok dalgasının bitkisinin karmaşıklığını da oluşturur.

Patlama alanındaki son yerel projelerden biri roket motorları 2014 yılında başlamış ve STK "Energomash" olarak geliştirilmektedir. Akademisyen V.P. Kızmak. Mevcut verilere göre, "IPHRET" şifrelemesiyle projenin amacı, yeni tekniklerin temel prensiplerini incelemek, ardından Kerosen ve Gaz oksijeni kullanarak bir sıvı roket motorunun oluşturulmasıydı. Yeni motorun, Arap folklorundan ateşli şeytanlar adıyla aranan yeni motorun temeli, döndürme patlaması ilkesi yerleştirildi. Böylece, projenin ana fikrine göre, şok dalgası yanma odasının içindeki bir daireye sürekli hareket etmelidir.

Yeni projenin baş geliştiricisi STK Energomash'dı ve üssünde özel bir laboratuvarda daha kesin bir şekilde yaratıldı. Ek olarak, diğer birçok araştırma ve tasarım kuruluşları işten ayrıldı. Program vaat eden araştırma fonunu desteklemiştir. "IPHRET" projesindeki tüm katılımcılar, ümit verici bir motorun optimum görünümünü oluşturabildi ve hem de yeni iş prensiplerine sahip bir model yanma odası oluşturmayı başardı.

Birkaç yıl önce tüm yön ve yeni fikirler için beklentileri keşfetmek için sözde inşa edilmiştir. Proje gereksinimlerine karşılık gelen model patlama yanma odası. Kısaltılmış bir pakete sahip böyle deneyimli bir motor, yakıt sıvı kerosen olarak kullanılması gerekiyordu. Bir oksidan olarak gaz oksijeni sunuldu. Ağustos 2016'da, test odası başladı. Tarihin ilk defa, bu türün projesi, poster kontrollerinin aşamasına getirmeyi başarması önemlidir. Daha önce, yerli ve yabancı patlama roket motorları geliştirildi, ancak test edilmedi.

Model örneğinin testleri sırasında, kullanılan yaklaşımların doğruluğunu gösteren çok ilginç sonuçlar elde etmek mümkündü. Bu nedenle, doğru malzemeleri ve teknolojilerin kullanılmasıyla, yanma odasının içindeki basıncı 40 atmosfer için ortaya çıktı. Deneyimli ürünün itişi 2 tona ulaştı.

"IPHRET" projesi çerçevesinde, bazı sonuçlar elde edildi, ancak sıvı yakıttaki yerli patlama motoru hala tam teşekküllü pratik uygulamadan uzak. Bu tür bir ekipmanı yeni projelere tanıtmadan önce, tasarımcılar ve bilim adamları bir dizi ciddi görevi çözmeleri gerekir. Sadece bundan sonra, roket-uzay endüstrisi veya savunma endüstrisi, uygulamadaki yeni tekniklerin potansiyelinin uygulanmasına başlayabilecektir.

Ocak ayının ortalarında, Rus Gazeta, teması olan Peter Levochkin tarafından, Teması olan Peter Levochkin "EnergoMash" ile bir röportaj yayınladı. Geliştiricinin kuruluşunun temsilcisi, projenin ana hükümlerini geri çağırdı ve başarılan başarı konusuna da dokundu. Buna ek olarak, "iphritis" ve benzeri tasarımların olası kullanım alanları hakkında konuştu.

Örneğin, patlama motorları hipersonik uçaklarda kullanılabilir. P. Levochkin, motorların artık bu teknikte kullanım için önerildiğini, sübjik yanma kullanmalarını hatırlattı. Uçuş cihazının hipersonik hızıyla, motora giren hava ses moduna frenlenmelidir. Bununla birlikte, fren enerjisi planör üzerinde ek termal yüklere yol açmalıdır. Patlama motorlarında, yakıt yanma oranı en az m \u003d 2.5'e ulaşır. Bundan dolayı, uçuş makinesinin hızını arttırmak mümkün olur. Patlama tipi motorlu benzer bir makine, ses hızından sekiz kat daha yüksek olan hızları hızlandırabilir.

Bununla birlikte, patlama roket motorlarının gerçek perspektifleri çok büyük değildir. P. Levochka'ya göre, biz "sadece kapıyı patlama yakma alanına açtı." Bilim adamları ve tasarımcıların birçok soruyu incelemeleri gerekecek ve ondan sonra pratik potansiyele sahip yapılar oluşturmak mümkün olacaktır. Bu alan endüstrisi nedeniyle, geleneksel tasarımın sıvı motorları, daha da iyileştirmelerinin olanaklarını iptal etmemektedir.

İlginç olan, patlama prensibinin sadece roket motorlarının alanında değil, kullanımını bulmasıdır. Zaten bir nabız prensibi üzerinde çalışan bir patlama yanma odasına sahip havacılık sisteminin yerel bir projesi var. Bu tür deneyimli bir örnek testi getirildi ve gelecekte yeni bir yön verebilir. Yeni patlama yanma motorları çeşitli kürelerde kullanılabilir ve geleneksel tasarımların gaz türbini veya turbojet motorlarını kısmen değiştirilebilir.

Patlama havacılık motorunun yerli projesi OKB'de geliştirilmiştir. A.M. Beşik. Bu proje hakkında bilgi ilk önce geçen yılki Uluslararası Askeri Teknik Forumu "Ordusu 2017" de sunuldu. Şirket geliştiricisinin standında, malzemeler vardı. Çeşitli motorlarSeri ve geliştirilme gibi. İkincisi arasında umut verici bir patlama örneği oldu.

Yeni teklifin özü, havanın atmosferindeki yakıtın dürtüsünü yapabilen standart olmayan bir yanma odası uygulamaktır. Bu durumda, motorun içindeki "patlamalar" sıklığı 15-20 kHz'ye ulaşmalıdır. Gelecekte, bu parametrede ek bir artış, bunun bir sonucu olarak, motor gürültüsünün insan kulağı tarafından algılanan aralığın ötesine geçecektir. Motorun bu özellikleri bazı ilgiye sahip olabilir.

Bununla birlikte, yeni elektrik santralinin ana avantajları, yüksek özelliklerle ilişkilidir. Deneyimli ürünlerin bükülmüş testleri, gelenekselden yaklaşık% 30 daha üstün olduklarını gösterdi. gaz türbini motorları Belirli göstergelere göre. OKB'nin motorundaki materyallerin ilk halk gösterimi sırasında. A.M. Beşikler yeterince yüksek ve yüksek olabilir performans özellikleri. Yeni bir türden deneyimli bir motor, mola olmadan 10 dakika boyunca çalışabildi. Bu ürünün o zamanın tek başına çalışma 100 saati aştı.

Geliştiricinin kuruluşunun temsilcileri, şimdi hafif uçağa veya insansız hava araçlarına montaj için uygun olan 2-2.5 kat teyp ile yeni bir patlama motoru oluşturabileceğinizi belirtti. Böyle bir motorun tasarımında, sözde kullanımı önerilir. Doğru yakıt yanma kursundan sorumlu rezonatör cihazları. Yeni projenin önemli bir avantajı, bu tür cihazların planörün herhangi bir yerinde olası mümkün olmasıdır.

OKB uzmanları. A.M. Krakerler, üç yıldan uzun bir süredir dürtü patlaması olan uçak motorlarında çalışır, ancak proje araştırma aşamasından çıkmazken ve gerçek olanakları yoktur. Ana neden, düzen eksikliği ve gerekli finansmandır. Proje gerekli desteği alırsa, o zaman öngörülebilir gelecekte, çeşitli tekniklerde kullanıma uygun bir motor örneği oluşturulabilir.

Bugüne kadar, Rus bilim adamları ve tasarımcıları, yeni operasyon ilkelerini kullanarak jet motorları alanında çok dikkat çekici sonuçlar göstermeyi başardılar. Roket ve uzayda ve hipersonik alanlarda kullanım için uygun birkaç proje vardır. Ek olarak, "geleneksel" havacılıkta yeni motorlar uygulanabilir. Bazı projeler hala erken evrelerdadır ve henüz çekler ve diğer işler için hazır değildir, diğer yönlerde en dikkat çekici sonuçlar alınmıştır.

Jet motorlarının konusunu patlatma yanma ile keşfetmek, Rus uzmanları istenen özelliklere sahip bir stand model numune yanma odası oluşturabildiler. Tecrübeli ürün "IPHRET", çok sayıda farklı bilgilerin toplandığı testi yaptırdı. Elde edilen verileri kullanarak yönün geliştirilmesi devam edecektir.

Yeni yönün gelişimi ve neredeyse uygulanabilir biçimde fikirlerin çevirisi çok zaman alacak ve bu nedenle öngörülebilir gelecekte, öngörülebilir gelecekteki öngörülebilir gelecekte uzay ve ordu füzelerinin sadece geleneksel ile donatılacak likit motorlar. Bununla birlikte, iş zaten tamamen teorik bir aşamadan çıkmış ve şimdi deneysel bir motorun her test başlatılması, yeni enerji santralleri ile tam füze inşaat anını getiriyor.

Diğeri arasında, yeni iş prensiplerini kullanarak jet motorları oluşturma sürecine dokundu. Patlama yanan bir ümit verici bir motor zaten testi yapıldı. Başbakan Yardımcısı'na göre, enerji santralinin yeni operasyon ilkelerinin uygulanması, özelliklerde önemli bir artış elde etmenizi sağlar. Geleneksel mimarinin yapılarına kıyasla, yaklaşık% 30 oranında bir artış var.

Patlama roket motorunun şeması

Patlama roket motorları alanındaki son yerli projelerden biri 2014 yılında başladı ve STK "Energomash" da geliştirildi. Akademisyen V.P. Kızmak. Mevcut verilere göre, "IPHRET" şifrelemesiyle projenin amacı, yeni tekniklerin temel prensiplerini incelemek, ardından Kerosen ve Gaz oksijeni kullanarak bir sıvı roket motorunun oluşturulmasıydı. Yeni motorun, Arap folklorundan ateşli şeytanlar adıyla aranan yeni motorun temeli, döndürme patlaması ilkesi yerleştirildi. Böylece, projenin ana fikrine göre, şok dalgası yanma odasının içindeki bir daireye sürekli hareket etmelidir.

Test tezgahında model kamera

Patlama havacılık motorunun yerli projesi OKB'de geliştirilmiştir. A.M. Beşik. Bu proje hakkında bilgi ilk önce geçen yılki Uluslararası Askeri Teknik Forumu "Ordusu 2017" de sunuldu. Geliştiricinin şirketi standında, hem seri hem de geliştirme altındaki çeşitli motorlar katıldı. İkincisi arasında umut verici bir patlama örneği oldu.

Tecrübeli bir ürünün ilk lansmanı "IPHRET"

Bununla birlikte, yeni elektrik santralinin ana avantajları, yüksek özelliklerle ilişkilidir. Deneyimli ürünlerin tezgah testleri, belirli göstergelere göre geleneksel gaz türbini motorlarından yaklaşık% 30'u daha üstün olduklarını göstermiştir. OKB'nin motorundaki materyallerin ilk halk gösterimi sırasında. A.M. Beşikler alabilecek ve yeterince yüksek performans gösterebilir. Yeni bir türden deneyimli bir motor, mola olmadan 10 dakika boyunca çalışabildi. Bu ürünün o zamanın tek başına çalışma 100 saati aştı.

Yeni yönün gelişimi ve neredeyse uygulanabilir biçimde fikirlerin çevirisi çok zaman alacak ve bu nedenle, öngörülebilir gelecekte, öngörülebilir gelecekteki öngörülebilir gelecekte uzay ve ordu füzeleri sadece geleneksel sıvı motorlarla donatılacak. Bununla birlikte, iş zaten tamamen teorik bir aşamadan çıkmış ve şimdi deneysel bir motorun her test başlatılması, yeni enerji santralleri ile tam füze inşaat anını getiriyor.

Yeni bir fiziksel fikir, normal, Deklarasyon yerine patlama yanma kullanımıdır - reaktif motorun özelliklerini radikal bir şekilde iyileştirmenize olanak sağlar.

Uzay programları hakkında konuşursak, ilk önce yörüngede uzay gemileri tarafından çekilen güçlü roketler hakkında düşünüyoruz. Taşıyıcı roketin kalbi - motorları yaratıyor reaktif özlem. Roket motoru, en karmaşık enerji oluşturan cihazıdır, birçok bakımdan, bilim insanları ve mühendislerin nesilleri tarafından yaratılan karakter ve davranış davranışlarıyla canlı bir organizmaya benzemektedir. Bu nedenle, çalışma makinesinde bir şeyi değiştirmek pratik olarak imkansızdır: Raketler: "Arabanın çalışmasını engellemeyin ...", bu muhafazakarlık, uzay başlangıç \u200b\u200buygulaması tarafından tekrar tekrar haklı olmasına rağmen, hala roketi yavaşlatır. Uzay motoru - insan aktivitesinin en yüksek teknolojili alanlarından biri. Değişim ihtiyacı uzun süre terk edilmiştir: bir dizi görevi çözmek için, bugün işletilenlerden daha fazla enerji tasarruflu motorlara ihtiyaç duyulur ve hangi kusurları ile sınıra ulaştı.

Yeni fikirlere, yeni fiziksel ilkelere ihtiyacımız var. Aşağıda, yeni bir roket motorunun gösteri örneğinde böyle bir fikir ve düzenlemesi hakkında tam olarak tartışılacaktır.

Destek ve patlama

Mevcut roket motorlarında, yakıtın kimyasal enerjisi ısıya dönüştürülür ve mekanik iş Yavaş (sübvansiyon) yanma - defllaşma nedeniyle - neredeyse sabit basınçla: P \u003d const.. Bununla birlikte, deflasyonun yanı sıra, başka bir yanma rejimi bilinmektedir - patlama. Patlama sırasında, kimyasal yakıt oksidasyonu reaksiyonu, yüksek sıcaklıklarda yüksek sıcaklıklarda ve yüksek süpersonik hızla çalışan güçlü bir şok dalgasının arkasındaki basınç değerlerinde akar. Hidrokarbon yakıtının kaydedilmesiyle, reaksiyon cephesinin yüzeyinin biriminden ısı üretimi gücü ~ 1 mW / m2'dir, daha sonra patlama cephesindeki ısı üretimi gücü üç ila dört büyüklük sırasıdır ve ulaşılabilir 10.000 MW / m2 (güneşin yüzeyinden daha yüksek radyasyon gücü!). Buna ek olarak, yavaş yanma ürünlerinin aksine, patlama ürünleri büyük bir kinetik enerjiye sahiptir: Patlama ürünlerinin ~ 20-25 kat daha yavaş yanan ürünlerin hızından daha yüksektir. Sorular ortaya çıkıyor: Roket motorunda erteleme yerine patlamayı kullanmak mümkün mü ve motor enerjisi verimliliğini iyileştirmek için yanma modunu değiştirmek mümkün mü?

Roket motorundaki patlamanın avantajlarını deflasyona göre gösteren basit bir örnek veriyoruz. Aynı koşullar altında aynı yanıcı karışımla dolu olan ve aynı koşullar altında aynı yanıcı karışımla dolu bir boru şeklinde üç adet aynı yanma odasını (COP) göz önünde bulundurun ve Tessimary ölçeklerinde dikey olarak kapalı bir ucu ile birlikte verilir ( ). Ateşleme enerjisi, borudaki yakıtın kimyasal enerjisine kıyasla ihmal edilebilir olarak kabul edilecektir.

İncir. 1. Patlama motorunun enerji verimliliği

Birinci boruda, yanıcı karışım, örneğin bir kaynak tarafından tutuşur, örneğin, otomotiv mumKapalı ucun yakınında bulunur. Kontaktan sonra, boru yavaş alevi çalıştırır, görünür hızı genellikle 10 m / c'yi geçmeyen, yani, yani, çok daha az ses hızı (yaklaşık 340 m / s). Bu, borudaki basınç olduğu anlamına gelir P. atmosferikten çok az farklılık gösterecek PaVe ağırlıkların ifadesi pratik olarak değişmez. Başka bir deyişle, karışımın bu tür (sapma) yanması, aslında borunun kapalı ucunda aşırı basınç ortaya çıkmasına neden olmaz ve bu nedenle, ölçeklerde hareket eden ek kuvvet. Bu gibi durumlarda, döngünün faydalı çalışmasının olduğu söylenir. P.=Pa=sabit.sıfır ve bu nedenle, sıfır, termodinamik verimlilik (verimlilik). Bu nedenle mevcut enerji santrallerinde, yanma, atmosferik değil, aynı zamanda yüksek basınçta düzenleniyor P."PaTurbazyonlar kullanılarak elde edildi. Modern roket motorlarında, polisin ortalama baskı 200-300 ATM'ye ulaşır.

İkinci boruya ayarlayarak durumu değiştirmeye çalışacağız, bu da hacim boyunca yanıcı bir karışımı aynı anda tutuşan çok sayıda ateşleme kaynağı. Bu durumda, borudaki basınç P. Bir kural olarak, yedi veya on kez bir kural olarak artacak ve ağırlıkların tanıklığı değişecektir: borunun kapalı ucunda bir süredir - yanma ürünlerinin atmosfere ertelenmesinin süresi - orada olacak Çok fazla iş yapabilecek oldukça fazla güç. Ne değişti? COP'daki yanma işleminin organizasyonu değişti: sabit basınçta yanma yerine P.=sabit. Sabit bir hacimde yanma düzenledik V.=sabit..

Şimdi, karışımımızın patlama yanmasına ve üçüncü boruda, birinci boruda olduğu gibi, birinci borunun kapalı bir ucundan bir tutuşma kaynağı yerine, karışımımızın patlama yanmasını ve üçüncü boruda, birinci borunun kapalı bir ucundan bir tutuşma kaynağını hatırlamamıza izin verin. zayıf, ancak bir alev ve patlama dalgasına yol açacak güçlü bir kişi. Gelen, patlama dalgası, boruyu yüksek süpersonik hızla (yaklaşık 2000 m / s), böylece borudaki tüm karışımın çok hızlı yanması ve ortalama üzerindeki basınç hem sabit bir hacimde hem de on zamanlar. Daha ayrıntılı bir değerlendirme ile, patlama yanma ile döngüde gerçekleştirilen işin döngüden daha yüksek olacağı ortaya çıktı. V. = sabit..

Böylece, diğer şeylerin eşit olması durumunda, COP'daki yanıcı karışımın patlatılması maksimum almanıza olanak sağlar faydalı iş ne zaman yanma sapma ile karşılaştırıldığında P.=sabit. ve V.=sabit., yani, maksimum termodinamik verimliliği elde etmenizi sağlar . Mevcut Roket Motorları yerine, Delarlation Yanan Motorlar yerine, patlama yanan motorları kullanın, o zaman bu motorlar son derece büyük faydalar sağlayabilir. Bu sonuç ilk olarak büyük vatansever akademisyen YAKOV BORISOVICH ZELDOVICH tarafından 1940'da geri alındı, ancak yine de pratik bir uygulama bulamadı. Bunun temel nedeni, düzenli roket yakıtlarının yönetilen patlama organizasyonunun karmaşıklığıdır.

Patlama cephesindeki ısı üretimi kapasitesi, her zamanki düşüş yanmasının önündekiden daha yüksek olan 3-4 sıralardır ve güneş yüzeyindeki radyasyon gücünü aşabilir. Patlama ürünlerinin hızı, yavaş yanan ürünlerin hızından 20-25 kat daha yüksektir.

Darbe ve Sürekli Modlar

Bugüne kadar, Darbe-Patlama ve sürekli patlama iş akışı olan şemalar dahil, yönetilen patlama yanma organizasyonu için birçok şema önerilmektedir. Puls-patlama iş akışı, polis yanma karışımının döngüsel dolgusuna, ardından ateşleme, patlama dağılımı ve ürünlerin çevreleyen boşluğun (yukarıdaki örnekteki üçüncü boruda olduğu gibi). Sürekli bozulma iş akışı, poliste yanıcı bir karışımın sürekli beslemesine ve akışın teğet yönünde sürekli olarak dolaşan bir veya birkaç patlama dalgasında sürekli yanmasına dayanır.

1959 yılında, 1959 yılında akademisyen Bogdan Vyacheslavovich Wentschov ve Hidrodinamik SB RAS Enstitüsü'nde çalışılan uzun zamandır çalışılmıştır. En basit sürekli patlama polisi, iki koaksiyel silindirin duvarları tarafından oluşturulan bir halka şeklindeki bir kanaldır (Şekil 2). Eğer halka şeklindeki kanalın alt kısmında, karıştırma kafasını ve kanalın diğer ucundaki reaktif memeyi donatmak için, akan halka jet motoru ortaya çıkacaktır. Böyle bir poliste patlama yanma, karıştırma kafasından sağlanan yanıcı karışımın yanması, duman dalgasının altından sürekli dolaşımında yansıtır. Aynı zamanda, yumurtlama dalgasında yanıcı bir karışım yanacak, polisin halkası kanalının etrafındaki dalganın etrafındaki bir ciro sırasında polise tekrar girilecektir. Bu polisin diğer avantajları, tasarımın basitliğini, tek ateşleme, yarı-sabitleme ürünlerinin, yüksek döngü frekansı (Kiloherts), düşük uzunlamasına boyut, düşük emisyon seviyesi zararlı maddeler, Düşük gürültü ve titreşimler.

Patlama roket motorundaki belirtilen belirli impuls, geleneksel sıvı roket motorundan daha az bir basınçla elde edilir. Bu, geleceğin roket motorlarının kütle kazan özelliklerini büyük ölçüde değiştirmesini sağlayacaktır.

İncir. 2. Patlama roket motorunun şeması

Gösteri örneği

Milli Eğitim Bakanlığı'nın projesi çerçevesinde, 100 mm çapında bir polisli, bir polisin bir gösteri örneği ve hidrojen üzerinde çalışırken test edilen 5 mm'lik bir halka kanalı genişliği Yakıt çiftleri - oksijen, sıvılaştırılmış doğal gaz - oksijen ve propan-bütan -oksijen. Özel tasarlanmış bir test tezgahı üzerinde DRD ateş testleri yapıldı. Her yangın testinin süresi 2 s'den fazla değildir. Bu süre zarfında, özel tanı ekipmanlarının yardımıyla, COP Halkası Kanalında on binlerce rotor rotoru kaydedildi. DRD çalışırken yakıt pare. Dünyada ilk kez hidrojen - oksijen, termodinamik döngünün patlama yanma (Zeldovich döngüsü) olan termodinamik döngünün, geleneksel yanma ile termodinamik döngüye göre% 7-8 daha verimli olduğuna, diğer şeylerin eşit olduğu kanıtlanmıştır.

Proje, DRD'deki iş akışının tam ölçekli modellenmesini amaçlayan dünya analogları hesaplamalı teknolojisi olmayan benzersiz yarattı. Bu teknoloji aslında yeni bir tür motor tasarlamanıza izin verir. Hesaplamaların sonuçlarını ölçümlerle karşılaştırırken, hesaplamanın belirli bir tasarımın halka şeklindeki CS DRD'sinde (dört, üç veya bir dalga, Şekil 3) içinde teğetsel yönde dolaşan patlama dalgalarının sayısını tam olarak öngördüğü ortaya çıktı. Kabul edilebilir bir doğrulukla hesaplama, işlemin çalışma frekansını, yani, ölçülenlere yakın olan, patlayanın değerlerini ve özlemin gerçekten DRD'yi geliştirdiğini öngörür. Ek olarak, hesaplama, belirli bir tasarımın DRD'sinde yanıcı karışımın akış hızını artırırken, iş akışının parametrelerindeki eğilimleri doğru bir şekilde tahmin eder - denemede olduğu gibi, patlama dalgalarının sayısı, dönme oranı patlama ve itme artar.

İncir. 3. Quasistationary, üç deneyin (soldan sağa) koşullar altında basınç (A, B) ve sıcaklık (B) alanlarını hesapladı. Deneylerde olduğu gibi, hesaplamalarda dört, üç ve bir patlama dalgası olan modlar elde edilmiştir.

Edd'ye karşı DRD

Roket motorunun enerji verimliliğinin ana göstergesi, motor tarafından geliştirilen itişin oranı, yanıcı karışımın ağırlık ikincil akış hızına eşit bir baskı nabzıdır. Spesifik dürtü saniyeler içinde (C) ölçülür. DRD'nin spesifik darbesinin, yeni bir tip motorun ateşleme testi sırasında elde edilen polisin ortalama basınçtan bağımlılığı, belirli bir dürtü, polisin ortalama basınçtaki bir artışla arındırılmasıdır. Projenin ana hedef göstergesi, deniz seviyesindeki koşullarda 40 S'nin belirli bir darbesidir - 32 ATM'ye eşit olan CS'deki ortalama bir basınçta yangın testlerinde elde edilir. Aynı zamanda ölçülen çekiş DRD 3 KN'yi aştı.

Geleneksel sıvı roket motorlarında (EDD) belirli özelliklerle DRD'nin spesifik özelliklerini karşılaştırırken, DRD'deki belirtilen spesifik darbenin, EDD'den daha küçük bir ortalama basınçla elde edildiği ortaya çıktı. Böylece, DRD'de, 260 ° C'deki spesifik dürtü, sadece 24 ATM'nin polisindeki bir basınçta gerçekleştirilirken, RD-107A'nın bilinen bir yerli motorlu spesifik darbe 263.3 c, 61.2 ATM'nin bir basınçta elde edilir, bu 2,5 kat daha yüksektir.. RD-107A motorunun, Kerosen - oksijen yakıt çifti üzerinde çalıştığı ve Soyuz-FG taşıyıcı roketin ilk aşamasında kullanıldığı belirtilmelidir. DRD'deki ortalama basınçta bu kadar önemli bir düşüş, geleceğin roket motorlarının kütle domuzu özelliklerini büyük ölçüde değiştirmesini ve turboşarj birimleri için gereksinimleri azaltmasını sağlayacaktır.

İşte yeni bir fikir ve yeni fiziksel ilkeler.

Projenin sonuçlarından biri, bir prototip DRD oluşturmak için gelişimsel çalışmayı (OKD) yapmak için gelişmiş bir teknik görevdir. Ana problemin OCD çerçevesinde çözülmesi planlanmaktadır - DRD'nin uzun süre sürekli çalışmasını sağlamak için (düzinelerce dakika). Bu, motor duvarlarının etkili bir soğutma sistemi geliştirmeyi gerektirir.

At yerleşmesi nedeniyle, şüphesiz pratik bir DRD oluşturma görevi, yerli alan motor endüstrisinin önceliklerinden biri olmalıdır.

Sergey Frolov, Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru, Kimya Fiziği Enstitüsü. N.N. Semenova Ras, Profesör Niauu-Mafi

Gaz yerine Kerosen

2014-2016 yılı arasında, Rusya Federasyonu Milli Eğitim ve Bilim Bakanlığı, "sıvılaştırılmış doğal gaz (metan, propan, bütan), roket ve yeni nesilin uzay teknolojisi ve bir Roket motorunun gösteri örneği. " Proje, yakıt çifti "sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) - oksijen" üzerinde çalışan sürekli bir patlama roket motorunun (DRD) bir gösteri örneğinin oluşturulmasını sağlar. Proje, Rus Bilimler Akademisi'nin Kimya Fiziği Enstitüsü'nün impuls-patlama yanmasının merkezidir. Projenin Endüstrisi Ortağı - Turaevskaya Makine Yapımı Tasarım Bürosu "Union". Bir taslak için başvuruda, sürekli patlama yanmasının sıvı roket motorunda (EDD) kullanımının uygulanabilirliği, yavaş yanma kullanılarak geleneksel bir döngü ile karşılaştırıldığında daha yüksek bir termodinamik verimlilikten kaynaklanmaktadır ve LNG kullanmanın uygunluğu bir Kerosene kıyasla avantaj sayısı: yanma sırasında ve daha yüksek çevresel özellikler sırasında daha küçük bir çekiş, kullanılabilirlik ve düşük maliyetli, önemli ölçüde daha küçük bir ekim. Teorik olarak, geleneksel EDR'de lng üzerindeki kerosenin değiştirilmesi, spesifik dürtüde% 3-4 oranında bir artışla atılır ve geleneksel EDD'den DRD'ye geçiş% 13-15'tir.

Ocak ayının son günlerinde Başbakan Yardımcısı Dmitry Rogozin, vatanseverliğin araştırma organizasyonlarının son başarısına anlattığını söyledi. Diğeri arasında, yeni iş prensiplerini kullanarak jet motorları oluşturma sürecine dokundu. Patlama yanan bir ümit verici bir motor zaten testi yapıldı. Başbakan Yardımcısı'na göre, enerji santralinin yeni operasyon ilkelerinin uygulanması, özelliklerde önemli bir artış elde etmenizi sağlar. Geleneksel mimarinin yapılarına kıyasla, yaklaşık% 30 oranında bir artış var.

Patlama roket motorunun şeması

Birkaç yıl önce tüm yön ve yeni fikirler için beklentileri keşfetmek için sözde inşa edilmiştir. Proje gereksinimlerine karşılık gelen model patlama yanma odası. Kısaltılmış bir pakete sahip böyle deneyimli bir motor, yakıt sıvı kerosen olarak kullanılması gerekiyordu. Bir oksidan olarak gaz oksijeni sunuldu. Ağustos 2016'da, test odası başladı. İlk defa bu tür projesinde, poster kontrollerinin aşamasına getirmek mümkün oldu. Daha önce, yerli ve yabancı patlama roket motorları geliştirildi, ancak test edilmedi.

Test tezgahında model kamera

Patlama havacılık motorunun yerli projesi OKB'de geliştirilmiştir. A.M. Beşik. Bu proje hakkında bilgi ilk önce geçen yılki Uluslararası Askeri Teknik Forumu "Ordusu 2017" de sunuldu. Geliştiricinin şirketi standında, hem seri hem de geliştirme altındaki çeşitli motorlar katıldı. İkincisi arasında umut verici bir patlama örneği oldu.

Tecrübeli bir ürünün ilk lansmanı "IPHRET"

Sitelerin malzemelerine göre:
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/

İncir. 1. Patlama motorunun enerji verimliliği

İncir. 2. Patlama roket motorunun şeması

İncir. 3. Quasistationary, üç deneyin (soldan sağa) koşullar altında basınç (A, B) ve sıcaklık (B) alanlarını hesapladı. Deneylerde olduğu gibi, hesaplamalarda dört, üç ve bir patlama dalgası olan modlar elde edilmiştir.

Editörün Seçimi