För att skapa en teknisk reserv för vidareutveckling av luftfart, raketteknologi och astronautik utvecklas flera lovande projekt i vårt land, inkl. en helt ny motor. Nyligen tillkännagavs slutförandet av tester av en ramjet pulserande detonationsmotor. Hittills har bara teknologidemonstratorn testats vid montern, men även den visar en betydande ökning av huvudegenskaperna.
Senaste nytt
Den 9 april rapporterade presstjänsten från UEC-UMPO-företaget (en del av United Engine Corporation och Rostec) om de senaste framgångarna inom motorbyggnad. OKB im. A. M. Vaggarna från UEC-UMPO har framgångsrikt genomfört det första steget i testet av demonstratorn för den nya motorn.
Direktflödespulserande detonationsmotor (PPDD) med ett block av gasdynamiska resonatorer i demonstrationsversionen bekräftade möjligheten att få höga tekniska egenskaper. Produktkraften nådde 1600 kg. I vissa lägen visade motorn en ökning av specifik dragkraft upp till 50% i förhållande till produkter från andra befintliga system. Den specifika bränsleförbrukningen minskades i enlighet därmed.
Användningen av motorer med sådana egenskaper ökar avsevärt de grundläggande parametrarna och kapaciteten hos flygplan. Maximal räckvidd och nyttolast kan ökas med 1, 3-1, 5 gånger. En ökning av förhållandet mellan tryck och vikt kommer också att förbättra manövrerbarheten och flygdynamiken.
Det bör noteras att utvecklingen av en inhemsk ramjet -detonationsmotor började för länge sedan. De första rapporterna om detta projekt, utvecklade vid OKB im. Vaggarna dök upp redan 2011. Redan 2013 testades en av de första experimentmotorerna. Han skapade en dragkraft på bara 100 kg, men visade en kraftig ökning av effektivitet och andra parametrar.
I framtiden förbättrades designen och ökades i storlek, med en samtidig ökning av viktiga egenskaper. Hittills har demonstrationsmotorn en dragkraft på 1600 kg - 16 gånger mer än den allra första prototypen. Det förväntas att det nuvarande projektet kommer att utvecklas, och tack vare detta kommer en ännu kraftfullare motor att dyka upp.
Tekniska grunder
Begreppet RPA eller pulsdetonationsmotor (PDE) har aktivt utvecklats i olika länder under de senaste decennierna. Under förhållandena för laboratorier och testbänkar har ganska intressanta resultat redan uppnåtts, men ännu har inte en enda motor av en ny klass nått implementering i praktiken.
Hittills har flera grundläggande IDD -konstruktioner utvecklats och testats. Det enklaste innebär att man skapar en produkt som innehåller en luftintagsanordning, den så kallade. dragvägg och detonationsrörkammare. När luft-bränsleblandningen brinner bildas en detonationsvåg som träffar dragväggen och skapar dragkraft. På grundval av sådana enheter kan flerrörsmotorer skapas.
Mer komplex men effektiv är PDD med en högfrekvent resonator. Dess design kännetecknas av närvaron av en reaktor och en resonator. Reaktorn är en speciell anordning som ger en mer fullständig förbränning av luft-bränsleblandningen. Resonatorn möjliggör effektivare användning av detonationsvågornas energi. En sådan motor kan användas som en fristående produkt eller som en mer effektiv ersättning för den "traditionella" efterbrännaren av en turbojetmotor.
OKB im. Cradle utvecklar och testar exakt kretsen med ett block av gasdynamiska resonatorer. Dess höga potential har upprepade gånger bekräftats genom tester av olika prototyper, och nu testas ytterligare en liknande produkt.
Varvtal och IDD för alla system har vissa fördelar jämfört med gasturbin. Först och främst är det mindre komplex design. I IDD finns inga rörliga delar som är svåra att tillverka, som upplever höga mekaniska och termiska belastningar. Dessutom har en sådan motor lägre krav på flödesvägens parametrar. Tack vare detta kan detonationsmotorn tillverkas med hjälp av befintlig teknik och material.
På grund av en annan termodynamisk cykel minskar den specifika bränsleförbrukningen, vilket kan användas för att förbättra vissa egenskaper hos flygplanet. Beroende på de uppsatta uppgifterna kan du överge ekonomin till förmån för att öka dragkraften eller behålla den genom att öka flygintervallet.
Ansökningar
Organisationsutvecklaren för den nya teknologidemonstratorn tror att motorerna i den nya klassen kan användas i stor utsträckning inom olika områden. Trafikregler kommer att vara användbara vid flygets vidareutveckling, inkl. super- och hypersonisk; de kan användas i nya rymdsystem. Den nya motorn ses som ett användbart komplement till raket- och jetdrivsystem.
Varvtal har design- och tekniska fördelar jämfört med gasturbinprodukter med samma parametrar. Enligt OKB dem. A. M. Vagnar, detta är också en kommersiell och ekonomisk fördel. Ett flygplan med en sådan motor kommer att ha höga tekniska egenskaper, men kostnaden för utveckling, produktion och drift kommer att förbli på en acceptabel nivå.
Samtidigt är de föreslagna konstruktionerna av IDD inte utan nackdelar. Så, som andra ramjetmotorer, har detonation ett begränsat antal hastigheter. För att starta behöver han en första acceleration - med hjälp av en annan motor. För missiler kan detta vara ett flytande eller fast drivdrivsystem, och flygplanet kan ha en separat turbojetmotor för start- och landnings- och accelerationslägen.
På grund av tekniska och operativa begränsningar har riktningen för ramjet -pulserande motorer varit underutvecklad tidigare. Som ett resultat är nya IDD -projekt fortfarande på utvecklings- och teststadiet. Det finns fortfarande inga fullvärdiga högpresterande prover som är lämpliga för implementering i verkliga projekt inom luftfart eller rymdteknik.
För deras utseende är det nödvändigt att fortsätta arbetet med en gradvis lösning av alla viktiga uppgifter. En ökning av dragkraften krävs för att nå nivån på moderna turbojetmotorer, en ökning av resursen och uppnåendet av hög tillförlitlighet. Detta arbete pågår just nu och ger redan vissa resultat. Men skapandet av en fullfjädrad IDD / PDAA för praktisk användning är fortfarande en fråga om en avlägsen framtid.
Arbeta för framtiden
Den pulserande detonationsmotorn med direkt flöde har ett antal viktiga funktioner och är av stort intresse i samband med den fortsatta utvecklingen av flyg-, raket- och rymdteknik. Utvecklingen av denna riktning och utvecklingen av användbara strukturer med en tillräcklig nivå av egenskaper visar sig dock vara en mycket svår och tidskrävande process. Så under de senaste 10 åren har inhemska trafikregler och förordningar som utvecklats av UEC-UMPO visat en betydande prestationsökning, men har ännu inte nått genomförandet i praktiken.
Trots det fortsätter arbetet och ger anledning till optimism. De senaste nyheterna visar betydande framsteg och tyder också på att branschen kommer att skryta med nya framgångar inom en snar framtid. Således är utseendet på flygplan med pulserande detonationsmotorer fortfarande en händelse av medellång eller långsiktig framtid, men varje nytt skede av utveckling och testning för det närmare.
