I slutningen af januar var der rapporter om nye fremskridt inden for russisk videnskab og teknologi. Fra officielle kilder blev det kendt, at et af de indenlandske projekter med en lovende jetmotor af detonationstype allerede har bestået testfasen. Dette nærmer øjeblikket for fuldstændig færdiggørelse af alt det nødvendige arbejde, i henhold til resultaterne af hvilke rum- eller militære missiler af russisk design vil være i stand til at få nye kraftværker med øgede egenskaber. Desuden kan de nye principper for motordrift finde anvendelse ikke kun inden for missiler, men også på andre områder.
I slutningen af januar fortalte vicepremierminister Dmitry Rogozin indenrigspressen om forskningsorganisationers seneste succeser. Blandt andre emner berørte han processen med at skabe jetmotorer ved hjælp af nye driftsprincipper. En lovende motor med detonationsforbrænding er allerede blevet testet. Ifølge vicepremierministeren tillader brugen af nye principper for driften af kraftværket en betydelig forøgelse af ydeevnen. I sammenligning med strukturer i traditionel arkitektur observeres en stigning i tryk på omkring 30%.
Detonation raket motor diagram
Moderne raketmotorer af forskellige klasser og typer, der drives på forskellige områder, bruger den såkaldte. isobarisk cyklus eller forbrænding af forbrænding. Deres forbrændingskamre opretholder et konstant tryk, hvor brændstoffet brænder langsomt. En motor baseret på deflagrationsprincipper behøver ikke særlig holdbare enheder, men den er begrænset i maksimal ydelse. Forøgelse af de grundlæggende egenskaber fra et vist niveau viser sig at være urimeligt svært.
Et alternativ til en motor med en isobarisk cyklus i forbindelse med forbedring af ydeevnen er et system med den såkaldte. forbrænding af detonation. I dette tilfælde sker brændstoffets oxidationsreaktion bag chokbølgen, der bevæger sig med en høj hastighed gennem forbrændingskammeret. Dette stiller særlige krav til motordesignet, men giver samtidig oplagte fordele. Med hensyn til brændstofforbrændingseffektivitet er detonationsforbrænding 25% bedre end forbrænding ved forbrænding. Det adskiller sig også fra forbrænding med konstant tryk ved den øgede effekt af varmeafgivelse pr. Overfladeenhed af reaktionsfronten. I teorien er det muligt at øge denne parameter med tre til fire størrelsesordener. Som en konsekvens kan hastigheden af de reaktive gasser øges 20-25 gange.
Således er detonationsmotoren med sin øgede effektivitet i stand til at udvikle mere kraft med et mindre brændstofforbrug. Dens fordele i forhold til traditionelle designs er indlysende, men indtil for nylig forlod fremskridt på dette område meget at ønske. Principperne for en detonation jetmotor blev formuleret tilbage i 1940 af den sovjetiske fysiker Ya. B. Zeldovich, men færdige produkter af denne art er endnu ikke udnyttet. Hovedårsagerne til den manglende reelle succes er problemer med oprettelsen af en tilstrækkelig stærk struktur samt vanskeligheden ved at starte og derefter opretholde en chokbølge ved hjælp af eksisterende brændstoffer.
Et af de seneste indenlandske projekter inden for detonationsraketmotorer blev lanceret i 2014 og udvikles hos NPO Energomash opkaldt efter Akademiker V. P. Glushko. Ifølge de tilgængelige data var målet med projektet med koden "Ifrit" at studere de grundlæggende principper for ny teknologi med den efterfølgende oprettelse af en flydende drivmotor, der anvender petroleum og gasformig ilt. Den nye motor, opkaldt efter branddæmonerne fra arabisk folklore, var baseret på princippet om forbrænding af spin -detonation. I overensstemmelse med projektets hovedidé skal stødbølgen således kontinuerligt bevæge sig i en cirkel inde i forbrændingskammeret.
Hovedudvikleren for det nye projekt var NPO Energomash, eller rettere et specielt laboratorium, der blev oprettet på grundlag af dette. Desuden var flere andre forsknings- og udviklingsorganisationer involveret i arbejdet. Programmet modtog støtte fra Advanced Research Foundation. Ved fælles indsats var alle deltagere i Ifrit -projektet i stand til at danne et optimalt udseende efter en lovende motor samt skabe et modelbrændkammer med nye driftsprincipper.
At studere udsigterne for hele retningen og nye ideer, en såkaldt. model detonation forbrændingskammer, der opfylder projektets krav. En sådan erfaren motor med reduceret konfiguration skulle bruge flydende petroleum som brændstof. Oxygengas blev foreslået som et oxidationsmiddel. I august 2016 begyndte test af et prototype kamera. Det er vigtigt, at et projekt af denne art for første gang i historien blev bragt til stadiet af bænketest. Tidligere blev indenlandske og udenlandske detonationsraketmotorer udviklet, men ikke testet.
Under testene af modelprøven blev der opnået meget interessante resultater, der viste rigtigheden af de anvendte metoder. Så på grund af brugen af de rigtige materialer og teknologier viste det sig at bringe trykket inde i forbrændingskammeret til 40 atmosfærer. Kraften i det eksperimentelle produkt nåede 2 tons.
Modelkammer på en testbænk
Visse resultater blev opnået inden for rammerne af Ifrit-projektet, men den indenlandske flydende detonationsmotor er stadig langt fra fuldgyldig praktisk anvendelse. Inden introduktionen af sådant udstyr i nye teknologiske projekter skal designere og forskere løse en række af de mest alvorlige problemer. Først da vil raket- og rumindustrien eller forsvarsindustrien kunne begynde at realisere potentialet i den nye teknologi i praksis.
I midten af januar offentliggjorde Rossiyskaya Gazeta et interview med chefdesigneren for NPO Energomash, Petr Levochkin, om den aktuelle situation og udsigter for detonationsmotorer. Repræsentanten for udviklerfirmaet huskede de vigtigste bestemmelser i projektet og berørte også emnet om de opnåede succeser. Derudover talte han om de mulige anvendelsesområder for "Ifrit" og lignende strukturer.
Eksempelvis kan detonationsmotorer bruges i hypersoniske fly. P. Lyovochkin mindede om, at de motorer, der nu foreslås til brug på sådant udstyr, anvender subsonisk forbrænding. Ved flyverapparatets hypersoniske hastighed skal luften, der kommer ind i motoren, sænkes til lydtilstand. Bremseenergien skal dog føre til yderligere termiske belastninger på flyrammen. I detonationsmotorer når brændstofforbrændingshastigheden mindst M = 2, 5. Dette gør det muligt at øge flyets hastighed. En sådan maskine med en detonationstype motor vil kunne accelerere til hastigheder otte gange lydens hastighed.
Imidlertid er de reelle udsigter for raketmotorer af detonationstype endnu ikke særlig store. Ifølge P. Lyovochkin, vi "åbnede lige døren til detonationsforbrændingsområdet." Forskere og designere bliver nødt til at studere mange spørgsmål, og først efter det vil det være muligt at skabe strukturer med praktisk potentiale. På grund af dette bliver rumindustrien nødt til at bruge traditionelle flydende drivmotorer i lang tid, hvilket dog ikke negerer muligheden for yderligere forbedring.
En interessant kendsgerning er, at detonationsprincippet om forbrænding ikke kun bruges inden for raketmotorer. Der er allerede et hjemmeprojekt for et luftfartssystem med et forbrændingskammer af detonationstype, der fungerer på et puls-princip. En prototype af denne art blev testet, og i fremtiden kan det give en start på en ny retning. Nye motorer med slagforbrænding kan finde anvendelse på en lang række områder og delvist erstatte traditionelle gasturbine- eller turbojetmotorer.
Det indenlandske projekt med en detonationsflymotor udvikles på OKB im. ER. Vugge. Information om dette projekt blev først præsenteret på sidste års internationale militærtekniske forum "Army-2017". På standen hos virksomhedsudvikleren var der materialer på forskellige motorer, både serielle og under udvikling. Blandt sidstnævnte var en lovende detonationsprøve.
Essensen i det nye forslag er at bruge et ikke-standardiseret brændkammer, der er i stand til at pulse detonere forbrænding af brændstof i en luftatmosfære. I dette tilfælde skal frekvensen af "eksplosioner" inde i motoren nå 15-20 kHz. I fremtiden er det muligt at øge denne parameter yderligere, hvilket resulterer i, at motorstøj vil gå ud over det område, som det menneskelige øre opfatter. Sådanne motoregenskaber kan have en vis interesse.
Første lancering af det eksperimentelle produkt "Ifrit"
De vigtigste fordele ved det nye kraftværk er imidlertid forbundet med forbedret ydeevne. Bænktest af prototyper har vist, at de overstiger traditionelle gasturbinemotorer med omkring 30% i specifikke indikatorer. Ved den første offentlige demonstration af materialer på motoren OKB im. ER. Vuggerne var i stand til at få ganske høje ydelsesegenskaber. En erfaren motor af en ny type kunne arbejde i 10 minutter uden afbrydelse. Den samlede driftstid for dette produkt på standen på det tidspunkt oversteg 100 timer.
Repræsentanter for udviklingsselskabet angav, at det allerede er muligt at oprette en ny detonationsmotor med et tryk på 2-2,5 tons, egnet til installation på lette fly eller ubemandede luftfartøjer. I designet af en sådan motor foreslås det at bruge den såkaldte. resonatoranordninger, der er ansvarlige for det korrekte forbrændingsforløb. En vigtig fordel ved det nye projekt er den grundlæggende mulighed for at installere sådanne enheder overalt i flyrammen.
Eksperter fra OKB dem. ER. Vuggerne har arbejdet på flymotorer med impuls detonation forbrænding i mere end tre årtier, men indtil videre har projektet ikke forladt forskningsfasen og har ingen reelle udsigter. Hovedårsagen er manglen på en ordre og den nødvendige finansiering. Hvis projektet får den nødvendige støtte, kan der i en overskuelig fremtid oprettes en prøve -motor, der er egnet til brug på forskellige udstyr.
Til dato har russiske forskere og designere formået at vise meget bemærkelsesværdige resultater inden for jetmotorer ved hjælp af nye driftsprincipper. Der er flere projekter på én gang, der er egnede til brug i raketrummet og hypersoniske områder. Derudover kan de nye motorer også bruges i "traditionel" luftfart. Nogle projekter er stadig i en tidlig fase og er endnu ikke klar til inspektion og andet arbejde, mens de andre bemærkelsesværdige resultater allerede er opnået på andre områder.
Efter at have undersøgt emnet detonation forbrænding jetmotorer, var russiske specialister i stand til at oprette en bænk model model af et forbrændingskammer med de ønskede egenskaber. Det eksperimentelle produkt "Ifrit" har allerede bestået tests, hvor en stor mængde forskellige oplysninger blev indsamlet. Ved hjælp af de opnåede data vil udviklingen af retningen fortsætte.
At mestre en ny retning og omsætte ideer til en praktisk anvendelig form vil tage meget tid, og derfor vil rum- og hærraketter i en overskuelig fremtid kun blive udstyret med traditionelle flydende drivmotorer. Ikke desto mindre har arbejdet allerede forladt det rent teoretiske stadie, og nu bringer hver testlancering af en eksperimentel motor øjeblikket med at bygge fuldgyldige missiler med nye kraftværker nærmere.
