Motor de coet detonació: provar el principi de funcionament, avantatges

L'exploració de l'espai s'associa involuntàriament amb la nau espacial. El cor de qualsevol vehicle de llançament és el seu motor. S'ha de desenvolupar la primera velocitat còsmica - aproximadament 7,9 km / s per lliurar els astronautes en òrbita i un segon espai, per superar el camp gravitatori del planeta. Això no és simple, però els científics estan constantment buscant noves maneres de resoldre aquest problema. Els dissenyadors de Rússia van donar un pas més enllà i van ser capaços de desenvolupar motor de coet detonació, que les proves es van completar amb èxit. Aquest èxit pot ser anomenat un veritable avenç en el camp de l'enginyeria espacial.

noves característiques

Per què els motors de detonació tenen altes expectatives? Segons els científics, la seva capacitat serà de 10 mil. Vegades més que la capacitat dels motors de coets existents. En aquest cas, consumiran molt menys combustible, i la seva producció distingiran baix cost i la rendibilitat. Quina és la raó?

Tota la matèria en la reacció d'oxidació del combustible. Si s'utilitza en modern procés de míssils deflagració - combustió lenta (subsònic) del combustible a pressió constant, el motor de coet detonació opera a causa de l'explosió, la detonació de la barreja combustible. Es va cremar a una velocitat supersònica amb l'alliberament de grans quantitats de calor simultàniament amb la propagació d'una ona de xoc. Desenvolupament i prova de la versió russa de la detonació del motor es dediquen a un laboratori especialitzat "detonació LRE" dins del complex industrial "Energomash".

La superioritat dels nous motors

Estudi i desenvolupament de motors de detonació es dediquen als principals científics del món durant 70 anys. La raó principal d'impedir la generació d'aquest tipus de motor és la ignició espontània incontrolada del combustible. També en l'agenda van ser la tasca de mescla eficient de combustible i oxidant, i la integració de la ingesta del broquet i de l'aire. La solució d'aquests problemes serà capaç de crear un motor de coet de la detonació, que segons les seves especificacions superarà a temps. En aquest cas, els científics anomenen a aquests beneficis:

1. La capacitat de desenvolupar en un rang de velocitat subsònica i supersònica.
2. Una excepció a dissenyar moltes parts mòbils.
3. El menor pes i el cost de la planta d'energia.
4. Alta eficiència termodinàmica.

Comercialment aquest tipus de motors es produeixen. Va ser provat per primera vegada en els avions volant a baixa altura el 2008. La detonació del motor per coets es va posar a prova per primera vegada per científics russos. És per això que aquest esdeveniment se li dóna tanta importància.

Principi de funcionament: continu i premut

Actualment, els científics estan desenvolupant plantes amb flux de treball premut i continu. El principi de funcionament de la detonació del motor de coet amb una operació de circuit d'impulsos està basat en el farciment cíclica de la cambra de combustió de la barreja combustible encesa i el seu alliberament seqüencial de productes de la combustió en el medi ambient. En conseqüència, en procés de treball continu del combustible s'introdueix en la cambra de combustió de forma contínua, el combustible es crema en una o més ones de detonació que circulen de manera contínua a través del flux. Els avantatges d'aquests motors són:

1. Un encesa de combustible individual.
2. El disseny relativament simple.
3. dimensions i configuracions de pes petit.
4. Un ús més eficient de la barreja de combustible.
5. El baix nivell de soroll, les vibracions i les emissions.

A llarg termini, l'ús d'aquests avantatges, el funcionament del circuit continu motor detonació coet líquid substituirà totes les instal·lacions existents a causa del seu pes i grandària, i les característiques de costos.

detonació del motor de prova

La primera detonació de prova de la instal·lació domèstica es va dur a terme en el marc del projecte establert pel Ministeri d'Educació i Ciència. En una mostra d'assaig es va sotmetre a un petit motor amb un diàmetre de la cambra de combustió de 100 mm i una amplada de la cadena anul·lar és de 5 mm. Les proves es van dur a terme en un suport especial, paràmetres fixos quan es treballa en diferents tipus de barreja de combustible - hidrogen, oxigen, gas d'oxigen natural, propà-oxigen i butà.

Anàlisi de detonació del motor de coet sobre el combustible d'oxigen-hidrogen va demostrar que el cicle termodinàmic d'aquestes plantes en un 7% més eficient que quan s'utilitzen altres sistemes. A més, es va confirmar experimentalment que l'augment de la quantitat de combustible augmenta subministrats, i l'empenta, i el nombre d'ones de detonació i la freqüència de rotació.

Homòlegs en altres països

El desenvolupament de motors de detonació pels científics dels principals països del món. Els majors èxits en aquesta àrea han assolit els dissenyadors dels Estats Units. En els seus models, van implementar un mètode continu d'operació, o la rotació. L'exèrcit dels Estats Units té previst utilitzar els ajustos per als vaixells de superfície. A causa del menor pes i petites dimensions a alta potència emesa ajuden a augmentar l'eficiència del vaixell de combat.

barreja estequiomètrica d'hidrogen i oxigen usant el motor de coet detonació d'Amèrica per al seu funcionament. Els avantatges de tal font d'energia principalment econòmic - oxigen es crema tant com la requerida per l'oxidació d'hidrogen. Ara per vaixells de guerra combustibles basats en el carboni, el govern d'Estats Units està gastant diversos milers de milions. combustible estequiomètrica reduirà els costos per diverses vegades.

Direccions futures i perspectives de desenvolupament

Les noves dades obtingudes dels motors de detonació de proves, van determinar l'aplicació de mètodes innovadors d'esquemes de construcció de treball amb combustible líquid. No obstant això, per al funcionament d'aquests motors tindrà una alta resistència a la calor causa de la gran quantitat de calor alliberada. Actualment a desenvolupar-se recobriment especial, el que assegurarà el rendiment de la càmera de combustió en virtut de l'exposició a alta temperatura. Un lloc especial per a la posterior establiment d'investigació pren capçals de mescla, per mitjà de les quals serà possible obtenir una mida per defecte de gotes del material combustible i la concentració i composició. D'acord amb la decisió d'aquests temes detonació nou motor de coet líquid es crearà, que serà la base per a una nova classe de coets portadors.