Detonacija raketų variklis: išbandyti veikimo principas, privalumai

Kosmoso tyrinėjimai yra priverstinai siejamas su erdvėlaivio. Bet raketa širdis yra jos variklis. Jis turi sukurti pirmąjį kosminį greitį - apie 7,9 km / s pristatyti astronautus į orbitą ir antrą erdvėje, įveikti gravitacinis laukas planetoje. Tai nėra paprasta, tačiau mokslininkai nuolat ieško naujų būdų, kaip išspręsti šią problemą. Dizaineriai Rusijos žengė žingsnį toliau ir galėjo kurti detonavimo raketų variklį, kuris bandymai buvo sėkmingai užbaigtas. Šis pasiekimas gali būti vadinamas tikras perversmas kosmoso inžinerijos srityje.

naujos funkcijos

Kodėl Detonacijos varikliai turi didelius lūkesčius? Pasak mokslininkų, jų talpa bus 10 tūkstančių. Kartų daugiau nei esamų raketų variklių pajėgumą. Tokiu atveju, jie bus suvartojama daug mažiau kuro, o jų gamyba bus atskirti nebrangias ir rentabilumą. Kas yra priežastis?

Visi kuro oksidacijos reakcijos reikalas. Jei naudojama šiuolaikinės raketos Deflagration procesas - lėtas (Ikigarsinio) degimo adresu pastovaus slėgio kuro, detonaciją raketų variklis veikia dėl sprogimo, sprogimo iš degių mišinio. Ji yra sudeginamos viršgarsinio greičio su didelius kiekius šilumos išleidimo tuo pačiu metu su joms šoko banga dauginimui. Sukūrimas ir išbandymas Rusijos versija detonavimo variklio vykdė specializuotą laboratoriją "Detonacija MIM" per pramoninio komplekso "ENERGOMASH".

Naujų variklių pranašumas

Tyrimas ir plėtra detonacijos variklių užsiima pasaulio pirmaujančių mokslininkų 70 metų. Pagrindinė priežastis, užkirsti kelią šio tipo variklių kūrimą yra nekontroliuojamas užsidegimas kuro. Taip pat į darbotvarkę buvo efektyvaus maišymo kuro ir oksidatorius užduotis, ir purkštuko ir oro įsiurbimo integracija. Spręsti šias problemas galės sukurti detonacijos raketų variklį, kuris pagal savo specifikacijas bus aplenkti laiką. Šiuo atveju, mokslininkai vadina tokius privalumus:

1. Gebėjimas plėtoti viršgarsinio greičio ir hypersonic diapazone.
2. Išimtis projektuoti daug judančių dalių.
3. Kuo mažesnė svoris ir kaina elektrinę.
4. Aukštos termodinaminė efektyvumas.

Komerciškai šis variklių tipo gaminami. Ji pirmą kartą buvo išbandyta ant mažo plaukioja lėktuvą 2008 metais. Detonacija variklis raketos pirmą kartą išbandė Rusijos mokslininkų. Štai kodėl šis renginys yra skiriamas tiek daug reikšmės.

Veikimo principas: nuolatinis ir impulsinis

Šiuo metu mokslininkai kuria augalus su impulsinio ir nuolatinio darbo eigos. Veikimo principas reaktyvinių variklių variklio su impulsų grandinės veikimo sprogimo remiasi ciklinio įdaru, atitinkančia degimo kameros degios mišinys uždegimo ir jos nuosekliam išleidimo degimo produktų į aplinką. Atitinkamai, esant nuolatinio darbo procesas kuro yra paduodama į degimo kamerą nuolat, yra deginamas kuras į vieną ar daugiau detonacijos bangos, kuri nuolat cirkuliuoja visoje srauto. Tokių variklių privalumai:

1. Vienas degalų uždegimo.
2. Santykinai paprastas dizainas.
3. Mažų matmenų ir svorio parametrus.
4. Efektyviau naudoti kuro mišinio.
5. Žemas triukšmo lygis, vibracijos ir kiekį.

Per ilgą laiką, naudojant šiuos privalumus, Skystojo kuro raketiniai variklis detonacija nuolatinis grandinės operacija pakeis visas esamus įrenginius dėl savo svorio ir dydžio, ir sąnaudų charakteristikas.

Testas detonacija variklis

Pirmasis bandymas detonuoti vidaus įrengimo vyko projekto nustatyta Švietimo ir mokslo ministerija struktūros. Testo pavyzdyje buvo pateiktas į mažą variklio su degimo kameros skersmuo 100 mm, o su žiediniu kanalu plotis yra 5 mm. Bandymai buvo atlikti ant specialaus stovo, kai dirba skirtingų tipų kuro mišinio fiksuoto parametrus - vandenilio, deguonies, gamtinių dujų-deguonies, propan-deguonies ir butano.

Testai susprogdinus raketų variklio dėl deguonies ir vandenilio kuro įrodė, kad termodinaminė ciklas šių augalų 7% efektyviau nei naudojant kitas sistemas. Be to, jis buvo eksperimentiškai patvirtino, kad didinant tiekiamų degalų padidėja suma, ir trauka, o detonacijos bangos skaičių ir sukimosi dažnį.

Kolegomis iš kitų šalių

Kuriant detonacijos varikliai mokslininkų pirmaujančių šalių pasaulyje. Didžiausi laimėjimai šioje srityje pasiekė dizaineriai iš Jungtinių Amerikos Valstijų. Be jų modeliai, jie įgyvendino tęstinį veikimo būdas, arba rotacija. JAV kariškiai planuoja naudoti nustatymus paviršiaus laivų. Dėl mažesnio svorio ir mažų matmenų prie didelės galios išduodamas jie padeda padidinti kovos valtis efektyvumą.

Stechiometrinis mišinys iš vandenilio ir deguonies naudojant amerikietišką detonacija raketų variklį už jos veikimą. Tokio maitinimo šaltinio privalumai pirmiausia buvo ekonominė - deguonis deginamas tiek, kiek tai reikalinga vandenilio oksidacijos. Dabar karo laivų anglies pagrindu kuro, JAV vyriausybė išleidžia kelis milijardus dolerių. Stechiometrinis kuras bus sumažinti išlaidas kelis kartus.

Ateities kryptys ir plėtros perspektyvos

Nauji duomenys, gauti iš bandymo detonacijos variklių, nustatomas novatoriškų metodų statybos schemų darbą skysto kuro taikymą. Tačiau tokių variklių veikimo turės aukštą šilumos varžą, dėl didelio kiekio išsiskyrusios šilumos. Be šiuo metu kuriama speciali danga, kuri užtikrintų efektyvumą degimo kameroje pagal aukštos temperatūros poveikio. Ypatingą vietą tolesniam mokslinių tyrimų įstaigoje trunka maišymo galvutės, naudojant iš kurių bus galima gauti iš anksto nustatytą lašelių dydį Kuro medžiaga ir koncentracija ir sudėtis. Pasak šių klausimų sprendimą detonacijos naują Skystojo kuro raketiniai variklis bus sukurtas, kuris bus skirtas naujos klasės vežėjas raketų pagrindas.