Einde Januarie was daar berigte oor nuwe vordering in Russiese wetenskap en tegnologie. Uit amptelike bronne het dit bekend geword dat een van die binnelandse projekte van 'n belowende straalmotor van die ontploffing reeds die toetsfase geslaag het. Dit bring die oomblik van volledige voltooiing van al die vereiste werk nader, volgens die resultate waarvan ruimte- of militêre missiele van Russiese ontwerp nuwe kragstasies met verhoogde eienskappe sal kan bekom. Boonop kan die nuwe beginsels vir die werking van die enjin nie net op missielgebied nie, maar ook op ander gebiede van toepassing wees.
Einde Januarie het adjunk -premier Dmitry Rogozin aan die binnelandse pers gesê oor die jongste suksesse van navorsingsorganisasies. Onder ander onderwerpe het hy die proses van die skep van straalmotors aangeraak met behulp van nuwe werksbeginsels. 'N belowende enjin met ontploffingsverbranding is reeds getoets. Volgens die adjunk -premier kan die gebruik van nuwe beginsels van werking van die kragsentrale 'n aansienlike toename in prestasie moontlik maak. In vergelyking met die strukture van tradisionele argitektuur, word 'n toename in die krag van ongeveer 30% waargeneem.
Ontploffing vuurpyl enjin diagram
Moderne vuurpylmotors van verskillende klasse en tipes, wat op verskillende gebiede bedryf word, gebruik die sogenaamde. isobariese siklus of ontbranding van deflagrasie. Hul verbrandingskamers handhaaf 'n konstante druk waarteen die brandstof stadig brand. 'N Enjin wat gebaseer is op ontstekingsbeginsels, het nie besonder duursame eenhede nodig nie, maar die maksimum prestasie is beperk. Die verhoging van die basiese eienskappe, vanaf 'n sekere vlak, blyk onredelik moeilik te wees.
'N Alternatief vir 'n enjin met 'n isobare siklus in die konteks van verbetering van prestasie, is 'n stelsel met die sg. ontploffing verbranding. In hierdie geval vind die oksidasiereaksie van die brandstof plaas agter die skokgolf wat teen 'n hoë spoed deur die verbrandingskamer beweeg. Dit stel spesiale eise aan die enjinontwerp, maar bied terselfdertyd duidelike voordele. Wat die doeltreffendheid van brandstofverbranding betref, is ontploffingsverbranding 25% beter as ontbranding. Dit verskil ook van verbranding met konstante druk deur die verhoogde krag van hittevrystelling per eenheidsoppervlakte van die reaksiefront. In teorie is dit moontlik om hierdie parameter met drie tot vier ordes van grootte te verhoog. As gevolg hiervan kan die snelheid van die reaktiewe gasse 20-25 keer verhoog word.
Die ontploffingsenjin kan dus met sy verhoogde doeltreffendheid meer krag met minder brandstofverbruik ontwikkel. Die voordele daarvan bo tradisionele ontwerpe is duidelik, maar tot onlangs het vordering op hierdie gebied veel te wense oorgelaat. Die beginsels van 'n ontploffingsmotor is in 1940 deur die Sowjet -fisikus Ya. B. Zeldovich, maar sulke produkte het nog nie uitgebuit nie. Die belangrikste redes vir die gebrek aan werklike sukses is probleme met die skep van 'n voldoende sterk struktuur, sowel as die moeilikheid om 'n skokgolf met bestaande brandstowwe te begin en dan te onderhou.
Een van die nuutste huishoudelike projekte op die gebied van ontploffingsraketmotors is in 2014 van stapel gestuur en word ontwikkel by NPO Energomash vernoem na Akademikus V. P. Glushko. Volgens die beskikbare data was die doel van die projek met die kode "Ifrit" om die basiese beginsels van nuwe tegnologie te bestudeer met die daaropvolgende skepping van 'n vloeistofdryf-vuurpylmotor met parafien en gasvormige suurstof. Die nuwe enjin, vernoem na die brandduiwels uit die Arabiese folklore, was gebaseer op die beginsel van spin -ontploffing. In ooreenstemming met die hoofgedagte van die projek, moet die skokgolf dus voortdurend in 'n sirkel in die verbrandingskamer beweeg.
Die hoofontwikkelaar van die nuwe projek was NPO Energomash, of liewer 'n spesiale laboratorium wat op grond daarvan geskep is. Boonop was verskeie ander navorsings- en ontwikkelingsorganisasies by die werk betrokke. Die program het ondersteuning van die Advanced Research Foundation ontvang. Deur gesamentlike pogings kon alle deelnemers aan die Ifrit -projek 'n optimale voorkoms van 'n belowende enjin vorm, sowel as 'n modelverbrandingskamer met nuwe werksbeginsels.
Om die vooruitsigte van die hele rigting en nuwe idees, 'n sg. model ontploffing verbrandingskamer wat aan die vereistes van die projek voldoen. So 'n ervare enjin met 'n verminderde konfigurasie was veronderstel om vloeibare kerosine as brandstof te gebruik. Suurstofgas is voorgestel as 'n oksideermiddel. In Augustus 2016 het 'n prototipe kamera begin toets. Dit is belangrik dat 'n projek van hierdie aard vir die eerste keer in die geskiedenis na die bank van toetse gebring is. Vroeër is plaaslike en buitelandse ontploffingsraketmotors ontwikkel, maar nie getoets nie.
Tydens die toetse van die modelmonster is baie interessante resultate verkry wat die korrektheid van die benaderings toon. As gevolg van die gebruik van die regte materiale en tegnologie, blyk dit dat die druk in die verbrandingskamer tot 40 atmosferes gebring word. Die strekking van die eksperimentele produk het 2 ton bereik.
Modelkamer op 'n toetsbank
Sekere resultate is binne die raamwerk van die Ifrit-projek behaal, maar die huishoudelike ontploffingsenjin is nog lank nie volwaardig nie. Voor die bekendstelling van sulke toerusting in nuwe tegnologieprojekte, moet ontwerpers en wetenskaplikes 'n aantal van die ernstigste probleme oplos. Slegs dan sal die vuurpyl- en ruimtevaartbedryf of die verdedigingsbedryf in die praktyk begin om die potensiaal van die nuwe tegnologie te verwesenlik.
Middel Januarie het Rossiyskaya Gazeta 'n onderhoud gepubliseer met die hoofontwerper van NPO Energomash, Petr Levochkin, oor die huidige stand van sake en vooruitsigte vir ontploffingsenjins. Die verteenwoordiger van die ontwikkelaarsonderneming herinner aan die belangrikste bepalings van die projek, en het ook die onderwerp van die suksesse wat bespreek is, bespreek. Boonop het hy gepraat oor die moontlike toepassingsgebiede van "Ifrit" en soortgelyke strukture.
Ontploffingsenjins kan byvoorbeeld in hipersoniese vliegtuie gebruik word. P. Lyovochkin onthou dat die enjins wat nou voorgestel word vir gebruik op sulke toerusting, subsoniese verbranding gebruik. Met 'n hipersoniese spoed van die vlugapparaat moet die lug wat die enjin binnekom, vertraag word na die klankmodus. Die remenergie moet egter tot bykomende termiese belastings op die vliegtuigraamwerk lei. In ontploffingsenjins bereik die brandstofverbruikstempo ten minste M = 2, 5. Dit maak dit moontlik om die vliegsnelheid van die vliegtuig te verhoog. So 'n masjien met 'n ontploffingstipe enjin sal tot agt keer die spoed van klank kan versnel.
Die werklike vooruitsigte vir vuurpyl-enjins van ontploffingstipe is egter nog nie baie groot nie. Volgens P. Lyovochkin, ons het "net die deur oopgemaak na die gebied van ontploffing." Wetenskaplikes en ontwerpers sal baie kwessies moet bestudeer, en eers daarna kan strukture met praktiese potensiaal geskep word. As gevolg hiervan sal die ruimtebedryf lankal tradisionele vloeistofdryf-enjins moet gebruik, wat die moontlikheid van verdere verbetering egter nie ontken nie.
'N Interessante feit is dat die ontploffingsbeginsel van verbranding nie net op vuurpylmotors gebruik word nie. Daar is reeds 'n huishoudelike projek vir 'n lugvaartstelsel met 'n ontploffings-tipe verbrandingskamer wat op 'n polsbeginsel werk. 'N Soort prototipe is op die proef gestel, en in die toekoms kan dit 'n nuwe rigting begin. Nuwe enjins met klopverbranding kan op 'n wye verskeidenheid gebiede van toepassing wees en kan tradisionele gasturbine- of turbo -enjins gedeeltelik vervang.
Die binnelandse projek van 'n ontploffingsvliegtuigmotor word ontwikkel by die OKB im. A. M. Wieg. Inligting oor hierdie projek is die eerste keer aangebied op verlede jaar se internasionale militêre-tegniese forum "Army-2017". Op die stand van die ontwikkelaar van die onderneming was materiaal op verskillende enjins, beide in reeks en onder ontwikkeling. Onder laasgenoemde was 'n belowende ontploffingsmonster.
Die essensie van die nuwe voorstel is om 'n nie-standaard verbrandingskamer te gebruik wat brandstof in 'n lugatmosfeer kan ontplof. In hierdie geval moet die frekwensie van "ontploffings" binne die enjin 15-20 kHz bereik. In die toekoms is dit moontlik om hierdie parameter verder te verhoog, waardeur die geraas van die enjin verder gaan as die bereik wat die menslike oor waarneem. Sulke enjinkenmerke kan van belang wees.
Eerste bekendstelling van die eksperimentele produk "Ifrit"
Die belangrikste voordele van die nuwe kragstasie hou egter verband met verbeterde prestasie. Benktoetse van prototipes het getoon dat dit die tradisionele gasturbine -enjins met ongeveer 30% oorskry in spesifieke aanwysers. Teen die tyd van die eerste openbare demonstrasie van materiaal op die enjin OKB im. A. M. Die houers kon redelike hoë werkverrigtingskenmerke kry. 'N Ervare enjin van 'n nuwe tipe kon 10 minute sonder onderbreking werk. Die totale werktyd van hierdie produk op die stand op daardie tydstip was meer as 100 uur.
Verteenwoordigers van die ontwikkelingsmaatskappy het aangedui dat dit reeds moontlik is om 'n nuwe ontploffingsenjin met 'n stukrag van 2-2,5 ton te skep, geskik vir installasie op ligte vliegtuie of onbemande lugvoertuie. In die ontwerp van so 'n enjin word voorgestel dat die sogenaamde. resonators wat verantwoordelik is vir die korrekte verloop van brandstof. 'N Belangrike voordeel van die nuwe projek is die fundamentele moontlikheid om sulke toestelle oral in die vliegtuigraam te installeer.
Kenners van die OKB hulle. A. M. Die wiegies werk al meer as drie dekades aan vliegtuigmotors met impulsontploffingsverbranding, maar tot dusver het die projek nie die navorsingsfase verlaat nie en het dit geen werklike vooruitsigte nie. Die hoofrede is die gebrek aan 'n bevel en die nodige finansiering. As die projek die nodige ondersteuning ontvang, kan daar in die afsienbare toekoms 'n monster -enjin geskep word wat geskik is vir gebruik op verskillende toerusting.
Tot dusver het Russiese wetenskaplikes en ontwerpers daarin geslaag om met behulp van nuwe werkingsbeginsels baie merkwaardige resultate op die gebied van straalmotors te toon. Daar is verskeie projekte wat tegelykertyd geskik is vir gebruik in die vuurpyl- en hipersoniese gebiede. Boonop kan die nuwe enjins ook in 'tradisionele' lugvaart gebruik word. Sommige projekte is nog in 'n vroeë stadium en is nog nie gereed vir inspeksies en ander werk nie, terwyl die merkwaardigste resultate op ander gebiede reeds behaal is.
Deur die onderwerp van ontploffingsverbrandingsmotoren te ondersoek, kon Russiese spesialiste 'n bankmodel van 'n verbrandingskamer met die gewenste eienskappe skep. Die eksperimentele produk "Ifrit" het reeds toetse geslaag, waartydens 'n groot hoeveelheid verskillende inligting versamel is. Met die hulp van die data wat verkry is, sal die ontwikkeling van die rigting voortgaan.
Die bemeestering van 'n nuwe rigting en die omskakeling van idees in 'n prakties toepaslike vorm sal baie tyd in beslag neem, en daarom sal ruimte- en weermagvuurpyle in die afsienbare toekoms slegs toegerus wees met tradisionele vloeistofdryf-enjins. Tog het die werk reeds die suiwer teoretiese stadium verlaat, en nou bring elke toetsbekendstelling van 'n eksperimentele enjin die oomblik nader om volwaardige missiele met nuwe kragsentrales te bou.
