Raketni motor detonacije: testovi, princip rada, prednosti

Osvajanje vanjskog prostora nesvjesno je povezano sa svemirskim letjelicama. Srce bilo koje rakete nosača je njegov motor. Morao je razviti prvu brzinu prostora - oko 7,9 km / s, da bi astronaute isporučio u orbitu, a drugi prostor za prevladavanje gravitacijskog polja planete.Postizanje ovoga nije lako, ali znanstvenici stalno traže nove načine rješavanja ovog problema. Dizajneri iz Rusije išli su još dalje i uspjeli razviti motor detonacijske rakete, testovi koji su bili uspješni. Ovo dostignuće može se nazvati pravi proboj na području svemirskog inženjeringa.

Nove značajke

Zašto motori detonacije imaju velike nade? Prema znanstvenicima, njihov kapacitet će biti 10 tisuća puta veći od kapaciteta postojećih raketnih motora. Istodobno će potrošiti mnogo manje goriva, a njihova će se proizvodnja razlikovati po niskoj cijeni i profitabilnosti. Koji je razlog za to?

Riječ je o oksidacijskoj reakciji goriva. Ako se u modernim raketama koristi proces deflagracije - sporo (subsonik) gorenje goriva pod stalnim pritiskom, onda se motor eksplozije razvija zbog eksplozije, detonacije zapaljive mješavine. Gori s nadzvučnom brzinom s oslobađanjem ogromne količine toplinske energije istodobno s širenjem udarnog vala.Razvoj i ispitivanje ruske inačice detonacijskog motora provodio je specijalizirani laboratorij "Raketni raketni detonatori" kao dio proizvodnog kompleksa Energomash.

Nadređenost novih motora

Proučavanje i razvoj detonacija motora provode vodeći svjetski znanstvenici već 70 godina. Glavni razlog koji sprečava stvaranje ovog tipa motora je nekontrolirano spontano izgaranje goriva. Dodatno, dnevni red obuhvaća zadaće učinkovitog miješanja goriva i oksidansa, kao i integracije usisa mlaznice i zraka.Nakon što riješi ove probleme, moći će se stvoriti raketni raketni detonator, koji će svojim tehničkim karakteristikama prijeći vrijeme. Istodobno, znanstvenici nazivaju takve prednosti:

1. Sposobnost razvoja brzina u subsononskim i hipersoničnim rasponima.
2. Isključenje iz dizajna mnogih pokretnih dijelova.
3. Niža masa i trošak elektrane.
4. Visoka termodinamička učinkovitost.

Serialno, ovaj tip motora nije proizveden. Po prvi put je testiran na low-flying zrakoplovima u 2008. Motor detonacije raketnih raketa najprije su ispitali ruski znanstvenici. Zato je ovaj događaj toliko važan.

Načelo rada: pulsirano i kontinuirano

Znanstvenici danas razvijaju uređaje s pulsiranim i kontinuiranim radnim procesom. Načelo rada motora s raketom detonacije s impulsnom shemom rada temelji se na cikličkom punjenju komore za sagorijevanje s gorivom smjesom, njegovim posljedičnim paljenjem i oslobađanjem proizvoda izgaranja u okoliš.Prema tome, u kontinuiranom postupku, gorivo se kontinuirano dovodi u komoru za izgaranje, gorivo gori u jednom ili više detonacijskih valova koji kontinuirano cirkuliraju kroz protok. Prednosti takvih motora su:

1. Jednokratno paljenje goriva.
2. Relativno jednostavna konstrukcija.
3. Mala veličina i težina instalacija.
4. Učinkovitija uporaba zapaljive smjese.
5. Niska razina proizvedene buke, vibracija i štetnih emisija.

U perspektivi, koristeći ove prednosti, tekući raketni motor detonacije neprekinute sheme rada zamijenit će sve postojeće instalacije zbog svoje masovne veličine i značajki troškova.

Ispitivanja detonacijskog motora

Prva ispitivanja domaćeg postrojenja za detoniranje provedena su u okviru projekta kojeg je utvrdio Ministarstvo prosvjete i znanosti. Kao prototip je predstavljen mali motor s komori za izgaranje promjera 100 mm i prstenastu širinu kanala od 5 mm. Ispitivanja su provedena na posebnoj klupi, a indikatori su zabilježeni pri radu na različitim vrstama zapaljive mješavine - vodik-kisik, kisik prirodnog plina, kisik propana-butana.

Ispitivanja motora s raketom detonacije na gorivu kisikom i vodikom pokazali su da je termodinamički ciklus ovih jedinica 7% učinkovitiji nego kod upravljanja drugim jedinicama. Osim toga, eksperimentalno je potvrđeno da se s porastom količine goriva isporučuje potisak, kao i broj detonacijskih valova i brzina rotacije.

Analozi u drugim zemljama

Znanstvenici iz vodećih zemalja bave se razvojem detonacijskih motora. Najveći uspjesi u tom smjeru ostvarili su dizajneri iz SAD-a. U svojim modelima ostvarili su neprekinuti način rada ili rotacije. Američka vojska planira koristiti ove instalacije za opremanje površinskih brodova. Zbog svoje manje mase i male veličine, s velikim izlazom snage, pomoći će povećati učinkovitost borbenih brodova.

Stehiometrijska mješavina vodika i kisika koristi za svoj rad američki raketni motor detonacije. Prednosti takvog izvora energije su prvenstveno ekonomski - kisik gori jednako onoliko koliko je potrebno za oksidaciju vodika. Sada američka vlada troši nekoliko milijardi dolara za pružanje vojnih brodova s ​​ugljičnim gorivom. Stohiometrijsko gorivo će smanjiti troškove nekoliko puta.

Daljnji smjer razvoja i perspektiva

Novi podaci dobiveni rezultatima ispitivanja detonacijskih motora utvrdili su korištenje temeljno novih metoda za izradu sheme za rad na tekućim gorivima. No, za rad takvih motora mora imati visoku otpornost na toplinu s obzirom na veliku količinu oslobođene toplinske energije. Trenutno se razvija specijalna prevlaka koja će osigurati izvođenje komore za izgaranje pod utjecajem visokih temperatura.Posebno mjesto u daljnjem istraživanju je stvaranje glava za miješanje, uz pomoć kojih će biti moguće dobiti kapljice gorivog materijala određene veličine, koncentracije i sastava. Rješavanjem tih problema kreirat će se novi raketni raketni detonator, koji će biti osnova nove klase raketnih raketa.