Детонационный двигатель России

+85
Детонационный двигатель России

Совсем недавно, российским учёным удалось создать впервые в мире полноразмерный жидкостный реактивный двигатель, работающий на принципе детонационного сгорания топлива. Наша страна наконец-то за многие постперестроечные годы установила мировой приоритет в освоении новейшей техники.

Чем же так хорош новый двигатель? В реактивном двигателе применяется энергия, выделяемая при сжигании смеси при постоянном давлении и неизменным пламенном фронте. Газовая смесь из топлива и окислителя при горении резко повышает температуру и столб пламени, вырывающийся из сопла, создаёт реактивную тягу.

При детонационном горении продукты реакции не успевают разрушиться, потому что этот процесс в 100 раз быстрее дефларгации и давлении при этом стремительно увеличивается, а объём остаётся неизменным. Выделение такого большого количества энергии действительно может разрушить двигатель автомобиля, поэтому такой процесс часто ассоциируется со взрывом.

В действительности вместо постоянного фронтального пламени в зоне сгорания, образуется детонационная волна, несущаяся со сверхзвуковой скоростью. В такой волне сжатия детонируют топливо и окислитель, этот процесс, с точки зрения термодинамики повышает КПД двигателя на порядок, благодаря компактности зоны сгорания. Поэтому специалисты так рьяно и приступили к разработке этой идеи.

В обычном ЖРД, по сути, являющейся большой горелкой, главное не камера сгорания и сопло, а топливный турбонасосный агрегат (ТНА), создающий такое давление, чтобы топливо проникло в камеру. К примеру, в российском ЖРД РД-170 для ракет-носителей «Энергия» давление в камере сгорания 250 атм и насосу, подающему окислитель в зону сгорания приходиться создавать давление в 600 атм.

В детонационном двигателе давление создаётся самой детонацией, представляющую бегущую волну сжатия в смеси топлива, в которой давление без всякого ТНА уже в 20 раз больше и турбонасосные агрегаты являются лишними. Чтобы было понятно, у американского «Шаттла» давление в камере сгорания 200 атм, а детонационному двигателю в таких условиях надо всего лишь 10 атм для подачи смеси – это как велосипедный насос и Саяно-Шушенская ГЭС.

Двигатель на основе детонации в таком случае не только более простой и дешёвый на целый порядок, но гораздо мощнее и экономичнее, чем обычный ЖРД.

На пути внедрения проекта детонационного двигателя встала проблема совладения с волной детонации. Это явление непросто взрывная волна, которая имеет скорость звука, а детонационная, распространяющаяся со скоростью 2500 м/сек, в ней нет стабилизации фронта пламени, за каждую пульсацию обновляется смесь и волна вновь запускается.

Ранее русские и французские инженеры разрабатывали и строили реактивные пульсирующие двигатели, но не на принципе детонации, а на основе пульсации обычного горения. Характеристики таких ПуВРД были низкими и когда двигателестроители разработали насосы, турбины и компрессоры, наступил век реактивных двигателей и ЖРД, а пульсирующие остались на обочине прогресса. Светлые головы науки пытались объединить детонационное горение с ПуВРД, но частота пульсаций обычного фронта горения составляет не более 250 в секунду, а фронт детонации обладает скоростью до 2500 м/сек и частота его пульсаций достигает несколько тысяч в секунду. Казалось невозможным воплотить на практике такую скорость обновления смеси и при этом инициировать детонацию.

В СЩА удалось построить такой детонационный пульсирующий двигатель и испытать его в воздухе, правда, проработал он всего 10 секунд, но приоритет остался за американскими конструкторами. Но уже в 60-х годах прошлого века советскому учёному Б.В. Войцеховскому и практически в то же время и американцу из университета в Мичигане Дж. Николсу пришла идея закольцевать в камере сгорания волну детонации.

Такой ротационный двигатель состоял из кольцевой камеры сгорания с форсунками, размещёнными по её радиусу для подачи топлива. Волна детонации бегает как белка в колесе по окружности, топливная смесь сжимается и выгорает, выталкивая продукты сгорания через сопло. В спиновом двигателе получаем частоту вращения волны в несколько тысяч в секунду, работа его подобна рабочему процессу в ЖРД, только более эффективно, благодаря детонации смеси топлива.

В СССР и США, а позже в России ведутся работы по созданию ротационного детонационного двигателя с незатухающей волной, пониманию процессов, происходящих внутри, для чего была создана целая наука физико-химическая кинетика. Для расчёта условий незатухающей волны нужны были мощные ЭВМ, которые создали лишь в последнее время.

В России над проектом такого спинового двигателя работают многие НИИ и КБ, среди которых двигателестроительная компания космической промышленности НПО «Энергомаш». На помощь в разработке такого двигателя пришёл Фонд перспективных исследований, ведь финансирование от Министерства обороны добиться невозможно – им подавай только гарантированный результат.

Тем не мене на испытаниях в Химках на «Энергомаше» был зафиксирован установившийся режим непрерывной спиновой детонации – 8 тысяч оборотов в секунду на смеси «кислород – керосин». При этом детонационные волны уравновешивали волны вибрации, а теплозащитные покрытия выдержали высокие температуры.

Но не стоит обольщаться, ведь это лишь двигатель-демонстратор, проработавший весьма непродолжительное время и о характеристиках его ещё пока ничего не сказано. Но основное в том, что доказана возможность создания детонационного горения и создан полноразмерный двигатель именно в России, что останется в истории навсегда.
Постоянный адрес публикации на нашем сайте:
QR-код адреса страницы:
Внимание! Мнение авторов и комментаторов может не совпадать с мнением Администрации сайта

Комментировать публикацию через:

  • Политикус (24)
  • Вконтакте
  • Facebook
  • @Politikus_ru
Гражданин
Нет на сайте
+4
№1 Сотрудник 3 июля 2017 11:48
Двигатель Пушкина. В сети лет пять назад смотрел. Интересная штука.
Гражданин
Нет на сайте
+39
№2 Тата. 3 июля 2017 12:00
Очень интересная, хорошая новость. Но уже сил нет читать безграмотные тексты. Коверкание орфографии гадко, но когда исковерканы еще и падежи, падежные окончания, чтение превращается в пожирание гвоздей. Причем так пишут и на новостных сайтах и на сайтах разных организаций. И этот текст так написан на сайте по ссылке "источник". Отвратительно переводить тексты с родного языка на него же, чтобы понять, что написано. Нужно спасать русский язык. Срочно.
Гражданин
Нет на сайте
+9
№3 Remimartin1995 3 июля 2017 12:27
Совершенно с Вами согласен, Тата! Читать этот текст, действительно, крайне сложно. Здесь описывается серьезный технический процесс, требующий вдумчивого к нему отношения, а его приходится еще и переводить на нормальный русский язык. Не чтение,а какое-то "пожирание гвоздей". Я сам себе напоминаю пресловутых кроликов, "которые кололись, плакали, но продолжали жрать кактус"... Потому, что интересно.
Бог мой, куда может привести нас такое отношение к Великому Русскому Языку?! Страшно представить...
Гражданин
Нет на сайте
0
№4 LeoKaa 3 июля 2017 14:57
applodisment
Гражданин
Нет на сайте
+8
№5 Otnin 3 июля 2017 15:07
Ну лирики технарей никогда не понимали. Не зря говорили в СССР " гнилая интеллигенция" - это о лириках. Люди ракеты создают, а словоблуды ошибки в названиях ищут
Гражданин
Нет на сайте
+3
№6 Allexsuss 3 июля 2017 18:43
Согласен,для технарей красота изложения стоит не на первом месте, главное чтоб все заработало! https://www.youtube.com/watch?v=gaKjR5gSm1g
Гражданин
Нет на сайте
-1
№7 Otnin 3 июля 2017 21:19
Ну это лирики о технарях.Им бы только глумиться .
Гражданин
Нет на сайте
+2
№8 russian_2016 10 июля 2017 22:11
Люди ракеты создают, а словоблуды ошибки в названиях ищут


составляет не более 250 в секунду


Инженер всегда должен выражать свои мысли четким инженерным языком, а не путать секунды с километрами. Иначе это не инженер, а безграмотный шабашник.
Турист
Нет на сайте
0
№9 ailulu 9 июля 2017 17:28
Отож
Гражданин
Нет на сайте
+3
№10 Serg124 3 июля 2017 12:29
Аффтор, "встала проблема" или домкрат, всё-таки, упал?
Гражданин
Нет на сайте
-5
№11 акула 3 июля 2017 13:03
Цитата: Тата.
Отвратительно переводить тексты с родного языка на него же, чтобы понять, что написано

Кому нужно понять,тот поймет с полуслова и полунамёка,а ежели ,пардон, " туп как дерево,родишься баобабом и будешь баобабом 1000лет пока помрешь" (с)
Гражданин
Нет на сайте
+4
№12 Ruvial 3 июля 2017 13:43
А, что? Без хамства уже ни как?
Гражданин
Нет на сайте
0
№13 акула 3 июля 2017 17:45
Цитата: Ruvial
А, что? Без хамства уже ни как?

У вас всех без исключения,что на КОНТе,что на Политикусе, методика одна.Если чего-то не понимаете или нет аргументов в противовес собеседнику то:
-идет поиск ошибок правописания
-сваливать всё на хамство
причем носит это стадный характер.
А ведь нет ничего проще,как не совать свой нос в обсуждение тем не понятных по ряду причин .Я вот,к примеру, не смыслю в космонавтике,таки я и не лезу с советами.Как говаривал известный гусар:"Мы в танцах не горазды-с,мы проявим себя в ебле-с".Вот как-то так господа.И заметьте,никакого хамства.
Гражданин
Нет на сайте
+3
№14 jel.vi 4 июля 2017 18:42
Вот такие как Вы и открывают окна Овертона в русской грамматике. Типа, не важно, как написано, важно о чем. Так и появляется кофе - оно и тому подобная бредятина. Никита уже пытался протащить "как слышится, так и пишется". Вовремя по рогам дали. diablo
----------
jel.vi
Гражданин
Нет на сайте
0
№15 Маузер 3 июля 2017 13:09
А разве на БИ-1 в 1941 году был двигатель не такого принципа?
----------
"Россия не заканчивается нигде!"
Гражданин
Нет на сайте
+2
№16 Duck_63 3 июля 2017 17:22
Нет. Посмотрите на фюзеляж. Нет входного устройста. А ПуВРД это всё-таки прямоточный двигатель. На БИ-1 стоял ЖРД.
Гражданин
Нет на сайте
0
№17 Duck_63 3 июля 2017 17:20
"Ранее русские и французские инженеры разрабатывали и строили реактивные пульсирующие двигатели"

Интересно. А назовите изделие пожалста. Единственным серийным ЛА с ПуВРД была немецкая ФАУ-1. Самолеты-мишени, думаю, в расчет можно не брать.
Гражданин
Нет на сайте
+2
№18 cheburator 3 июля 2017 17:24
Цитата: Тата.
Причем так пишут и на новостных сайтах и на сайтах разных организаций.

У вас тут запятой не хватает после фразы "на новостных сайтах") А в целом согласен)
----------
Терпение - главное оружие самурая
Гражданин
Нет на сайте
0
№19 Sevstar55 3 июля 2017 17:45
Цитата: Тата.
Очень интересная, хорошая новость. Но уже сил нет читать безграмотные тексты. Коверкание орфографии гадко, но когда исковерканы еще и падежи, падежные окончания, чтение превращается в пожирание гвоздей. Причем так пишут и на новостных сайтах и на сайтах разных организаций. И этот текст так написан на сайте по ссылке "источник". Отвратительно переводить тексты с родного языка на него же, чтобы понять, что написано. Нужно спасать русский язык. Срочно.

Согласен полностью. Безграмотность поражает, а корректоров теперь в принципе нет. Тоже читал и "ломал язык", особенно запомнилось "тем не мене". Автор, похоже, в детстве книжек не читал. Ведь слова "мене" в русском нет.
Гражданин
Нет на сайте
+2
№20 Otnin 3 июля 2017 21:21
Нашел опечатку!!! Поздравляю
Гражданин
Нет на сайте
+2
№21 jel.vi 4 июля 2017 18:45
Мене в смысле не тебе. lols
----------
jel.vi
Гражданин
Нет на сайте
0
№22 акула 3 июля 2017 17:54
Цитата: Ruvial
А, что? Без хамства уже ни как?

Кстати слова о дубе и баобабе принадлежат В Высоцкому.Это вам на всякий случай,для общего развития, так сказать, ежели чо.
Гражданин
Нет на сайте
+1
№23 ANGar 3 июля 2017 18:26
Теория такого двигателя разработана давно. Для ученых самой большой научной и прикладной проблемой было длительное поддержание процесса самой детонации, этого процесса непрерывного взрыва при смешивании топлива и окислителя.
Именно - постоянной и устойчивой детонации.
Кратковременный процесс самой детонации получался, длительный - нет.
Все преимущества такого двигателя не вызывают сомнений.
Если публикация автора является достоверной, то это революция в двигателестроении.
Гражданин
Нет на сайте
0
№24 Бред 4 июля 2017 01:47
Чудовищно неграмотная статья, не только по орфографии, но и по сути вопроса.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться или восстановить пароль от аккаунта, если Вы его забыли.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гость, не могут оставлять комментарии к данной публикации.