Január végén jelentések érkeztek az orosz tudomány és technológia új fejlődéséről. Hivatalos forrásokból vált ismertté, hogy egy ígéretes detonációs típusú sugárhajtómű egyik hazai projektje már túl van a tesztelési szakaszon. Ez közelebb hozza az összes szükséges munka teljes befejezésének pillanatát, amelynek eredményeként az orosz tervezésű űr- vagy katonai rakéták képesek lesznek megnövelt jellemzőkkel rendelkező új erőműveket szerezni. Sőt, a hajtóművek új működési elvei nemcsak a rakéták területén, hanem más területeken is alkalmazhatók.
Január végén Dmitrij Rogozin miniszterelnök -helyettes a hazai sajtónak beszélt a kutatószervezetek legújabb sikereiről. Többek között kitért a sugárhajtóművek új működési elvek alapján történő létrehozásának folyamatára. Egy ígéretes, detonációs égésű motort már teszteltek. A miniszterelnök -helyettes szerint az erőmű új működési elveinek alkalmazása jelentős teljesítménynövekedést tesz lehetővé. A hagyományos építészet szerkezeteivel összehasonlítva a tolóerő körülbelül 30% -os növekedést mutat.
Robbanó rakéta motor diagramja
A különböző osztályokban és típusokban működő, különböző területeken működő modern rakétamotorok az ún. izobárikus ciklus vagy deflagrációs égés. Égéskamráik állandó nyomást tartanak fenn, amelyen az üzemanyag lassan ég. A légtelenítési elveken alapuló motorhoz nincs szükség különösen tartós egységekre, azonban maximális teljesítménye korlátozott. Az alaptulajdonságok növelése egy bizonyos szintről indokolatlanul nehéznek bizonyul.
Az izobár ciklusú motor alternatívája a teljesítmény javításával összefüggésben egy rendszer az ún. detonációs égés. Ebben az esetben az üzemanyag oxidációs reakciója az égéstérben nagy sebességgel mozgó lökéshullám mögött következik be. Ez különleges követelményeket támaszt a motor kialakításával szemben, ugyanakkor nyilvánvaló előnyöket kínál. Az üzemanyag -égés hatékonyságát tekintve a detonációs égés 25% -kal jobb, mint a lángtalan égés. Ezenkívül különbözik az állandó nyomású égéstől a reakciófront frontfelület -egységére eső megnövekedett hőleadási teljesítményével. Elméletileg lehetséges ezt a paramétert három -négy nagyságrenddel növelni. Ennek eredményeként a reakcióképes gázok sebessége 20-25-ször növelhető.
Így a detonációs motor megnövelt hatékonyságával nagyobb tolóerőt képes kifejleszteni kevesebb üzemanyag -fogyasztással. Előnyei a hagyományos formatervezési mintákkal szemben nyilvánvalóak, de a közelmúltig ezen a területen elért fejlődés sok kívánnivalót hagyott maga után. A detonációs sugárhajtómű elveit még 1940 -ben fogalmazta meg Ya. B szovjet fizikus. Zeldovich, de az ilyen típusú késztermékek még nem jutottak a kizsákmányoláshoz. A valódi siker hiányának fő okai a kellően erős szerkezet létrehozásával kapcsolatos problémák, valamint a meglévő üzemanyagok felhasználásával fellépő lökéshullám elindításának, majd fenntartásának nehézségei.
Az egyik legújabb hazai projekt a robbanórakéta -hajtóművek területén 2014 -ben indult, és az NPO Energomash -ban fejlesztik V. P. akadémikus Glushko. A rendelkezésre álló adatok szerint az "Ifrit" kóddal rendelkező projekt célja az volt, hogy tanulmányozza az új technológia alapelveit, ezt követően pedig petróleumot és gáznemű oxigént használó folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművet. Az arab folklórból származó tűzdémonokról elnevezett új motor a spin -detonációs égés elvén alapult. Így a projekt fő elképzelésének megfelelően a lökéshullámnak folyamatosan körben kell mozognia az égéstérben.
Az új projekt vezető fejlesztője az NPO Energomash volt, vagy inkább az ennek alapján létrehozott speciális laboratórium. Ezen kívül több más kutató -fejlesztő szervezet is részt vett a munkában. A program támogatást kapott a Fejlett Kutatási Alapítványtól. Közös erőfeszítésekkel az Ifrit projekt minden résztvevője optimális megjelenést tudott kialakítani egy ígéretes motor számára, valamint új működési elvekkel rendelkező modelltűz égéstér létrehozását.
A teljes irány és az új ötletek kilátásainak tanulmányozására ún. modell detonációs égéstér, amely megfelel a projekt követelményeinek. Egy ilyen tapasztalt, csökkentett konfigurációjú motornak folyékony kerozint kellett volna üzemanyagként használni. Oxigéngázt javasoltak oxidálószerként. 2016 augusztusában megkezdődött a kamera prototípusának tesztelése. Fontos, hogy a történelem során először hoztak egy ilyen projektet a próbák színpadára. Korábban hazai és külföldi robbanórakéta -hajtóműveket fejlesztettek ki, de nem tesztelték.
A modell minta tesztjei során nagyon érdekes eredmények születtek, amelyek az alkalmazott megközelítések helyességét mutatják. Tehát a megfelelő anyagok és technológiák használata miatt kiderült, hogy az égéstérben a nyomást 40 atmoszférába hozzák. A kísérleti termék tolóereje elérte a 2 tonnát.
Modellkamra a próbapadon
Bizonyos eredmények születtek az Ifrit projekt keretében, de a hazai folyékony tüzelőanyagú detonációs motor még messze van a teljes körű gyakorlati alkalmazástól. Mielőtt ilyen berendezéseket bevezetnének a technológia új projektjeibe, a tervezőknek és tudósoknak számos legsúlyosabb problémát kell megoldaniuk. A rakéta- és űripar, vagy a védelmi ipar csak ezután kezdheti el a gyakorlatban felismerni az új technológia lehetőségeit.
Január közepén a Rossiyskaya Gazeta interjút tett közzé az Energomash NPO fő tervezőjével, Petr Levochkinnal a robbanógépek jelenlegi helyzetéről és kilátásairól. A fejlesztő cég képviselője felidézte a projekt főbb rendelkezéseit, és kitért az elért sikerek témájára is. Ezen kívül beszélt az "Ifrit" és hasonló struktúrák lehetséges alkalmazási területeiről.
Például detonációs motorok alkalmazhatók hiperszonikus repülőgépekben. P. Lyovochkin emlékeztetett arra, hogy az ilyen berendezéseken való használatra javasolt motorok szubszonikus égést alkalmaznak. A repülőgép hiperszonikus sebességénél a motorba belépő levegőt hang módba kell lassítani. A fékezési energiának azonban további hőterheléshez kell vezetnie a repülőgépvázon. A detonációs motorokban az üzemanyag -égési sebesség eléri legalább az M = 2, 5 értéket. Ez lehetővé teszi a repülőgép repülési sebességének növelését. Egy ilyen detonációs típusú motorral rendelkező gép képes lesz a hangsebesség nyolcszorosára gyorsulni.
A detonációs típusú rakétahajtóművek valós kilátásai azonban még nem túl nagyok. P. szerint. Lyovochkin, "mi csak most nyitottuk ki az ajtót a robbantásos égés területére". A tudósoknak és a tervezőknek sok kérdést kell tanulmányozniuk, és csak ezután lehet majd gyakorlati potenciállal rendelkező struktúrákat létrehozni. Emiatt az űriparnak hosszú ideig hagyományos folyékony hajtóműveket kell használnia, ami azonban nem zárja ki további fejlesztésük lehetőségét.
Érdekes tény, hogy az égés detonációs elvét nemcsak a rakétahajtóművek területén alkalmazzák. Már létezik egy hazai projekt az impulzus elven működő detonációs típusú égéstérrel rendelkező légiközlekedési rendszer számára. Egy ilyen típusú prototípust teszteltek, és a jövőben új irányt adhat. A kopogó égésű új motorok széles körben alkalmazhatók, és részben helyettesítik a hagyományos gázturbinás vagy turboreaktív motorokat.
Egy robbanó repülőgép -motor hazai projektjét fejlesztik az OKB im. A. M. Bölcső. A projektről szóló információkat először a tavalyi "Army-2017" nemzetközi katonai-technikai fórumon mutatták be. A cégfejlesztő standján különféle anyagok voltak, mind sorozatban, mind fejlesztés alatt. Ez utóbbiak között volt egy ígéretes robbantási minta.
Az új javaslat lényege egy nem szabványos égéstér használata, amely képes az üzemanyag impulzusos detonációs égésére levegőben. Ebben az esetben a motoron belüli "robbanások" gyakoriságának el kell érnie a 15-20 kHz-et. A jövőben lehetséges tovább növelni ezt a paramétert, aminek következtében a motorzaj meghaladja az emberi fül által érzékelt tartományt. Az ilyen motor jellemzői érdekesek lehetnek.
Az "Ifrit" kísérleti termék első bevezetése
Az új erőmű fő előnyei azonban a jobb teljesítményhez kapcsolódnak. A prototípusok kísérleti kísérletei kimutatták, hogy bizonyos mutatókban körülbelül 30% -kal haladják meg a hagyományos gázturbinás motorokat. A motoron az anyagok első nyilvános bemutatójának idejére OKB im. A. M. A bölcsők meglehetősen magas teljesítményt tudtak elérni. Egy tapasztalt, új típusú motor 10 percig képes volt megszakítás nélkül dolgozni. A termék teljes üzemideje a standon akkor meghaladta a 100 órát.
A fejlesztőcég képviselői jelezték, hogy már lehetséges egy új, 2-2,5 tonna tolóerővel rendelkező detonációs motor létrehozása, amely könnyű repülőgépekre vagy pilóta nélküli légi járművekre szerelhető. Egy ilyen motor kialakításánál javasolt az ún. rezonátor készülékek, amelyek felelősek az üzemanyag megfelelő elégetéséért. Az új projekt fontos előnye az alapvető lehetőség, hogy az ilyen eszközöket a repülőgép bárhová felszerelheti.
Az OKB szakértői őket. A. M. A bölcsők több mint három évtizede dolgoznak repülőgép -hajtóműveken impulzus -detonációs égéssel, de a projekt eddig nem hagyta el a kutatási szakaszt, és nincsenek valós kilátásai. Ennek fő oka a megrendelés hiánya és a szükséges finanszírozás. Ha a projekt megkapja a szükséges támogatást, akkor belátható időn belül létre lehet hozni egy minta motort, amely alkalmas különböző berendezéseken való használatra.
A mai napig az orosz tudósoknak és tervezőknek nagyon figyelemre méltó eredményeket sikerült felmutatniuk a sugárhajtóművek területén új működési elvek alkalmazásával. Egyszerre több olyan projekt létezik, amelyek alkalmasak a rakétatérben és a hiperszonikus területeken való használatra. Ezenkívül az új motorok a "hagyományos" repülésben is használhatók. Egyes projektek még korai szakaszban vannak, és még nem állnak készen az ellenőrzésekre és egyéb munkákra, míg más területeken a legfigyelemreméltóbb eredményeket már elérték.
A robbantásos égésű sugárhajtóművek témáját vizsgálva az orosz szakemberek képesek voltak a kívánt jellemzőkkel rendelkező égéskamra padmodell modelljét létrehozni. Az "Ifrit" kísérleti termék már átment a teszteken, amelyek során nagy mennyiségű különböző információt gyűjtöttek össze. A kapott adatok segítségével folytatódik az irány fejlesztése.
Az új irány elsajátítása és az ötletek gyakorlatilag alkalmazható formába való átültetése sok időt vesz igénybe, és emiatt belátható időn belül az űr- és hadseregrakétákat belátható időn belül csak hagyományos folyékony hajtóművekkel látják el. Ennek ellenére a munka már elhagyta a pusztán elméleti szakaszt, és most egy kísérleti motor minden tesztindítása közelebb hozza azt a pillanatot, amikor új erőművekkel teljes körű rakétákat építenek.
