2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29
Istraživanje svemira nehotice se povezuje sa svemirskim brodovima. Srce svakog lansirnog vozila je njegov motor. Mora razviti prvu svemirsku brzinu - oko 7,9 km/s da isporuči astronaute u orbitu, a drugu svemirsku brzinu da prevlada gravitacijsko polje planeta.
Postići to nije lako, ali znanstvenici neprestano traže nove načine za rješavanje ovog problema. Dizajneri iz Rusije otišli su još dalje i uspjeli su razviti detonacijski raketni motor, čija su ispitivanja završila uspješno. Ovo postignuće se može nazvati pravim probojom u području svemirskog inženjerstva.
Nove značajke
Zašto postoje velike nade za detonacijske motore? Prema znanstvenicima, njihova će snaga biti 10 tisuća puta veća od snage postojećih raketnih motora. Istodobno će trošiti mnogo manje goriva, a njihova će se proizvodnja odlikovati niskim troškovima i isplativosti. Sa čime jepovezano?
Sve se radi o reakciji oksidacije goriva. Ako moderne rakete koriste proces deflagracije - sporo (podzvučno) izgaranje goriva pri konstantnom tlaku, tada detonacijski raketni motor funkcionira zbog eksplozije, detonacije zapaljive smjese. Gori nadzvučnim brzinama, oslobađajući ogromne količine toplinske energije u isto vrijeme kada se udarni val širi.
Razvoj i ispitivanje ruske verzije detonacijskog motora proveo je specijalizirani laboratorij "Detonation LRE" u sklopu proizvodnog kompleksa "Energomash".
Prevlast novih motora
Veći svjetski znanstvenici proučavaju i razvijaju detonacijske motore već 70 godina. Glavni razlog za sprječavanje nastanka ovog tipa motora je nekontrolirano spontano izgaranje goriva. Osim toga, na dnevnom redu je bilo učinkovito miješanje goriva i oksidatora, kao i integracija mlaznice i usisnika zraka.
Rješavanjem ovih problema bit će moguće izraditi detonacijski raketni motor, koji će po svojim tehničkim karakteristikama prestići vrijeme. Istovremeno, znanstvenici nazivaju njegove prednosti:
- Sposobnost razvoja brzina u podzvučnim i hipersoničnim rasponima.
- Dizajnirajte mnoge pokretne dijelove.
- Manja masa i cijena elektrane.
- Visoka termodinamička učinkovitost.
Ova vrsta motora nije proizvedena u seriji. Prvi put je testiran na niskoletećim zrakoplovima 2008. godine. Ruski znanstvenici prvi put su testirali detonacijski motor za lansirne rakete. Zato se ovom događaju pridaje tako velika važnost.
Princip rada: pulsno i kontinuirano
Trenutno znanstvenici razvijaju instalacije s pulsirajućim i kontinuiranim tijekom rada. Princip rada detonacijskog raketnog motora s impulsnom shemom rada temelji se na cikličkom punjenju komore za izgaranje zapaljivom smjesom, njenom sekvencijalnom paljenju i ispuštanju produkata izgaranja u okoliš.
Prema tome, u kontinuiranom radnom procesu, gorivo se neprekidno dovodi u komoru za izgaranje, gorivo gori u jednom ili više detonacijskih valova koji kontinuirano kruže po struji. Prednosti takvih motora su:
- Jedno paljenje goriva.
- Relativno jednostavan dizajn.
- Mala veličina i težina jedinica.
- Učinkovitije korištenje zapaljive smjese.
- Mala buka, vibracije i emisije.
U budućnosti, koristeći ove prednosti, detonacijski raketni motor s tekućim gorivom kontinuiranog rada zamijenit će sve postojeće instalacije zbog svoje težine, veličine i troškova.
Probni detonacijski motor
Prva ispitivanja domaće detonacijske instalacije održana su u okviruprojekt kojeg je utvrdilo Ministarstvo obrazovanja i znanosti. Kao prototip predstavljen je mali motor s komorom za izgaranje promjera 100 mm i širinom prstenastog kanala od 5 mm. Ispitivanja su provedena na posebnom stalku, zabilježeni su indikatori pri radu na raznim vrstama zapaljivih smjesa - vodik-kisik, prirodni plin-kisik, propan-butan-kisik.
Testiranja detonacijskog raketnog motora na kisik-vodikovo gorivo dokazala su da je termodinamički ciklus ovih jedinica 7% učinkovitiji od ostalih jedinica. Osim toga, eksperimentalno je potvrđeno da se povećanjem količine dovedenog goriva povećava i potisak, kao i broj detonacijskih valova i brzina rotacije.
Analozi u drugim zemljama
Detonacijske motore razvijaju znanstvenici iz vodećih zemalja svijeta. Dizajneri iz SAD-a postigli su najveći uspjeh u tom smjeru. U svoje modele implementirali su kontinuirani način rada, odnosno rotacijski. Američka vojska planira koristiti ove instalacije za opremanje površinskih brodova. Zbog svoje manje težine i male veličine s velikom izlaznom snagom, pomoći će povećati učinkovitost borbenih čamaca.
Stehiometrijsku mješavinu vodika i kisika koristi američki detonacijski raketni motor. Prednosti takvog izvora energije prvenstveno su ekonomične - kisik sagorijeva točno onoliko koliko je potrebno za oksidaciju vodika. Sada zaAmerička vlada troši nekoliko milijardi dolara na opskrbu ratnim brodovima ugljičnim gorivom. Stehiometrijsko gorivo smanjit će troškove nekoliko puta.
Daljnji razvojni pravci i izgledi
Novi podaci dobiveni kao rezultat ispitivanja detonacijskih motora odredili su korištenje temeljno novih metoda za konstrukciju sheme za rad na tekuće gorivo. Ali za rad, takvi motori moraju imati visoku otpornost na toplinu zbog velike količine oslobođene toplinske energije. Trenutno se razvija poseban premaz koji će osigurati rad komore za izgaranje pod visokim temperaturama.
Posebno mjesto u daljnjim istraživanjima zauzima izrada glava za miješanje, pomoću kojih će se moći dobiti kapi zapaljivog materijala zadane veličine, koncentracije i sastava. Za rješavanje ovih problema stvorit će se novi detonacijski raketni motor na tekuće gorivo, koji će postati osnova nove klase lansirnih vozila.
Preporučeni:
Rok trajanja vodomjera: razdoblje rada i rada, razdoblja provjere, pravila rada i vrijeme korištenja vodomjera za toplu i hladnu vodu
Rok trajanja vodomjera varira. Ovisi o njegovoj kvaliteti, stanju cijevi, priključku na hladnu ili toplu vodu, proizvođaču. Proizvođači u prosjeku tvrde oko 8-10 godina rada uređaja. U tom slučaju, vlasnik je dužan izvršiti njihovu provjeru u zakonskim rokovima. Više o ovome i nekim drugim točkama ćemo vam reći u članku
Turboelisni motor: uređaj, shema, princip rada. Proizvodnja turboelisnih motora u Rusiji
Turboelisni motor sličan je klipnom motoru: oba imaju propeler. Ali u svakom drugom pogledu su drugačiji. Razmotrite što je ova jedinica, kako radi, koje su njegove prednosti i mane
Protuzračni raketni sustav. Protuzračni raketni sustav "Igla". Protuzračni raketni sustav "Osa"
Potreba za stvaranjem specijaliziranih protuzračnih raketnih sustava bila je zrela tijekom Drugog svjetskog rata, ali su znanstvenici i oružari iz različitih zemalja počeli detaljno pristupiti tom pitanju tek 50-ih godina. Činjenica je da do tada jednostavno nije bilo sredstava za kontrolu projektila presretača
Hidraulički motor: uređaj, namjena, princip rada
Hidraulične mehanizme čovječanstvo koristi od davnina u rješavanju raznih ekonomskih i inženjerskih problema. Korištenje energije protoka i pritiska tekućine danas je aktualno. Standardni uređaj hidrauličkog motora izračunat je za prijevod pretvorene energije u silu koja djeluje na radnu kariku. Sama shema organizacije ovog procesa i tehničke i strukturne nijanse izvedbe jedinice imaju mnoge razlike od uobičajenih elektromotora
Motor na alkohol: opis, uređaj, princip rada, prednosti i nedostaci, fotografija
Mnogim ljudima treba prigovoriti tromost uma, koja ih sprječava da vide nove mogućnosti i primjenu običnih stvari. Na primjer, motor na alkohol. Neka nije najbolje rješenje među svim mogućim, ali sasvim radno. Štoviše, postoji veliki broj ostvarenja. Postoji alkoholni benzin. Ali ne samo on. Razgovarajmo o svemu po redu
