Κινητήρα έκρηξης πύραυλος: δοκιμή την αρχή λειτουργίας, πλεονεκτήματα

Η εξερεύνηση του διαστήματος είναι ακούσια συνδέονται με το διαστημικό σκάφος. Η καρδιά του κάθε οχήματος εκτόξευσης είναι ο κινητήρας του. Πρέπει να αναπτύξουμε την πρώτη κοσμική ταχύτητα - περίπου 7,9 km / s για να παραδώσει αστροναύτες σε τροχιά και ένα δεύτερο χώρο, για να ξεπεραστεί το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη. Αυτό δεν είναι απλό, αλλά οι επιστήμονες αναζητούν διαρκώς νέους τρόπους για να λυθεί αυτό το πρόβλημα. Οι σχεδιαστές της Ρωσίας έκανε ένα βήμα παραπέρα και ήταν σε θέση να αναπτύξει κινητήρα έκρηξης πυραύλων, οι οποίες ολοκληρώθηκαν με επιτυχία δοκιμές. Το επίτευγμα αυτό μπορεί να ονομαστεί μια πραγματική επανάσταση στον τομέα της διαστημικής μηχανικής.

νέα χαρακτηριστικά

Γιατί κινητήρες έκρηξης έχουν υψηλές προσδοκίες; Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η ικανότητά τους θα είναι 10 χιλιάδες. Φορές μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα των υφιστάμενων κινητήρες πυραύλων. Σε αυτή την περίπτωση, θα καταναλώνουν πολύ λιγότερα καύσιμα, και η παραγωγή τους θα διακρίνει χαμηλού κόστους και κόστους-αποτελεσματικότητας. Ποιος είναι ο λόγος;

Όλη η ύλη στην αντίδραση οξείδωσης του καυσίμου. Εάν χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη διαδικασία πυραύλους ανάφλεξη - αργή (υποηχητικής) καύση του καυσίμου υπό σταθερή πίεση, η πυραυλοκινητήρα εκπυρσοκρότησης λειτουργεί λόγω της έκρηξης, εκπυρσοκρότηση του καυσίμου μίγματος. Είναι καίγεται σε μια υπερηχητική ταχύτητα με την απελευθέρωση των τεράστιων ποσοτήτων θερμότητας ταυτόχρονα με την διάδοση ενός κρουστικού κύματος. Ανάπτυξη και έλεγχος της ρωσικής έκδοσης του κινητήρα έκρηξης συμμετείχε σε εξειδικευμένο εργαστήριο «έκρηξης LRE» μέσα στο βιομηχανικό συγκρότημα «Energomash».

Η ανωτερότητα των νέων κινητήρων

Μελέτη και ανάπτυξη των κινητήρων έκρηξης ασχολούνται με κορυφαίους επιστήμονες του κόσμου για 70 χρόνια. Ο κύριος λόγος πρόληψη της δημιουργίας αυτού του τύπου κινητήρα είναι η ανεξέλεγκτη αυθόρμητη ανάφλεξη του καυσίμου. Επίσης στην ημερήσια διάταξη ήταν το έργο της αποδοτική ανάμιξη του καυσίμου και οξειδωτικού, και η ενσωμάτωση του ακροφυσίου και αέρα εισαγωγής. Η επίλυση αυτών των προβλημάτων θα είναι σε θέση να δημιουργήσουν μια μηχανή πυραύλων της έκρηξης, η οποία σύμφωνα με τις προδιαγραφές του θα ξεπεράσει το χρόνο. Στην περίπτωση αυτή, οι επιστήμονες αποκαλούν αυτές τις παροχές:

1. Η ικανότητα να αναπτύξει σε υποηχητική ταχύτητα και υπερηχητικό φάσμα.
2. Εξαίρεση για να σχεδιάσει πολλά κινούμενα μέρη.
3. Το χαμηλότερο βάρος και το κόστος της μονάδας παραγωγής ενέργειας.
4. Υψηλή θερμοδυναμική απόδοση.

Εμπορικώς αυτό το είδος των μηχανών παράγονται. Είναι δοκιμάστηκε για πρώτη φορά σε χαμηλές πτήσεις αεροσκαφών το 2008. κινητήρα έκρηξης για πυραύλους δοκιμάστηκε για πρώτη φορά από Ρώσους επιστήμονες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτό το γεγονός δίνεται τόσο μεγάλη σημασία.

Αρχή λειτουργίας: συνεχής και παλμική

Επί του παρόντος, οι επιστήμονες αναπτύσσουν φυτά με παλμική και συνεχή ροή εργασίας. Η αρχή λειτουργίας της έκρηξης του κινητήρα πυραύλου με μια λειτουργία του κυκλώματος παλμού βασίζεται στην κυκλική πλήρωση του θαλάμου καύσης το καύσιμο μίγμα αναφλέγεται και διαδοχική απελευθέρωση των προϊόντων καύσης στο περιβάλλον. Κατά συνέπεια, σε συνεχή διαδικασία εργασίας του καυσίμου τροφοδοτείται στο θάλαμο καύσης συνεχώς, το καύσιμο καίγεται σε μία ή περισσότερες κύματα εκτονώσεως που κυκλοφορούν συνεχώς σε όλη την ροή. Τα πλεονεκτήματα αυτών των κινητήρων είναι:

1. Μια ενιαία ανάφλεξη του καυσίμου.
2. Η σχετικά απλή σχεδίαση.
3. Οι μικρές διαστάσεις και τις ρυθμίσεις του βάρους.
4. Πιο αποτελεσματική χρήση του μίγματος καυσίμου.
5. Το χαμηλό επίπεδο θορύβου, δονήσεων και των εκπομπών.

Μακροπρόθεσμα, χρησιμοποιώντας αυτά τα πλεονεκτήματα, τη λειτουργία συνεχούς κύκλωμα υγρού πυραύλων εκπυρσοκρότησης κινητήρας θα αντικαταστήσει όλες τις υπάρχουσες εγκαταστάσεις λόγω του βάρους και του μεγέθους, και τα χαρακτηριστικά κόστους.

κινητήρα έκρηξης Test

Η πρώτη δοκιμή έκρηξης της εγχώριας εγκατάστασης πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου που καθορίζεται από το Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών. Σε ένα δείγμα δοκιμής υποβλήθηκε σε ένα μικρό κινητήρα με διάμετρο θαλάμου καύσης των 100 mm και πλάτος του δακτυλιοειδούς καναλιού είναι 5 mm. Οι δοκιμές διεξήχθησαν σε ένα ειδικό περίπτερο, σταθερές παραμέτρους όταν εργάζονται σε διαφορετικούς τύπους μίγματος καυσίμου - υδρογόνο, οξυγόνο, φυσικό αέριο-οξυγόνο, προπάνιο-οξυγόνου και βουτάνιο.

Δοκιμές έκρηξης του κινητήρα πυραύλου με το καύσιμο οξυγόνου-υδρογόνου απέδειξε ότι ο θερμοδυναμικός κύκλος των φυτών αυτών κατά 7% πιο αποτελεσματική από ό, τι κατά τη χρήση άλλων συστημάτων. Περαιτέρω, πειραματικά επιβεβαιώθηκε ότι η αύξηση της ποσότητας της παρεχόμενης αυξήσεων των καυσίμων, και την ώθηση, και ο αριθμός των κυμάτων εκτονώσεως και τη συχνότητα περιστροφής.

Ομολόγους τους σε άλλες χώρες

Η ανάπτυξη κινητήρων εκπυρσοκρότησης με επιστήμονες από τις κορυφαίες χώρες του κόσμου. Οι μεγαλύτερες επιτυχίες στον τομέα αυτό έχουν φθάσει τους σχεδιαστές από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Σε μοντέλα τους, εφάρμοσαν μια μέθοδο συνεχούς λειτουργίας, ή περιστροφή. Ο στρατός των ΗΠΑ σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τις ρυθμίσεις για τα πλοία επιφανείας. Λόγω μικρότερο βάρος και μικρές διαστάσεις σε υψηλή ισχύ εκδοθεί βοηθούν να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα του αγώνα βάρκα.

Στοιχειομετρικές μίγμα υδρογόνου και οξυγόνου χρησιμοποιώντας αμερικανική μηχανή έκρηξης πυραύλων για τη λειτουργία του. Τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας πηγής ισχύος κυρίως οικονομική - οξυγόνου καίγεται όσο αυτή που απαιτείται για την οξείδωση του υδρογόνου. Τώρα για τα πολεμικά πλοία καύσιμα με βάση τον άνθρακα, η αμερικανική κυβέρνηση δαπανά πολλά δισεκατομμύρια δολάρια. Στοιχειομετρική καυσίμων θα μειώσει το κόστος κατά αρκετές φορές.

Μελλοντικές κατευθύνσεις και τις προοπτικές της ανάπτυξης

Νέα δεδομένα που λαμβάνονται από τις μηχανές δοκιμής έκρηξης, προσδιορίζεται με την εφαρμογή των καινοτόμων μεθόδων των συστημάτων κατασκευής των εργασιών με υγρό καύσιμο. Ωστόσο, για τη λειτουργία τέτοιων κινητήρων θα έχουν μια υψηλή αντοχή στη θερμότητα λόγω της μεγάλης ποσότητας θερμότητας που απελευθερώνεται. Στην επί του παρόντος αναπτύσσονται ειδική επίστρωση, η οποία θα εξασφαλίσει την απόδοση του θαλάμου καύσης υπό έκθεση σε υψηλή θερμοκρασία. Μια ξεχωριστή θέση για περαιτέρω έρευνα εγκατάστασης λαμβάνει κεφαλές αναμίξεως, μέσω της οποίας θα είναι δυνατόν να ληφθεί ένα προκαθορισμένο μέγεθος σταγονιδίου του υλικού καυσίμου και τη συγκέντρωση και τη σύνθεση. Σύμφωνα με την απόφαση των θεμάτων αυτών εκπυρσοκρότηση θα δημιουργηθεί νέο κινητήρα υγρού καυσίμου, το οποίο θα αποτελέσει τη βάση για μια νέα κατηγορία ρουκέτες φορέα.