За да се създаде технологичен резерв за по -нататъшното развитие на авиацията, ракетните технологии и космонавтиката, у нас се разработват няколко обещаващи проекта, вкл. принципно нов двигател. Наскоро беше съобщено за приключване на изпитанията на двигател с пулсираща детонация на реактивен реактивен двигател. Досега на щанда е тестван само технологичният демонстратор, но дори той показва значително увеличение на основните характеристики.
Последни новини
На 9 април пресслужбата на предприятието UEC-UMPO (част от United Engine Corporation и Rostec) докладва за последните успехи в областта на машиностроенето. OKB im. A. M. Люлките от UEC-UMPO успешно извършиха първия етап от тестването на демонстратора на новия двигател.
Пулсиращ детонационен двигател с директен поток (PPDD) с блок газодинамични резонатори във демонстрационната версия потвърди възможността за получаване на високи технически характеристики. Тягата на продукта достигна 1600 кг. В някои режими двигателят показва увеличение на специфичната тяга до 50% спрямо продуктите на други съществуващи схеми. Съответно е намален и специфичният разход на гориво.
Използването на двигатели с такива характеристики значително ще увеличи основните параметри и възможности на самолетите. Максималният обхват и полезният товар могат да бъдат увеличени с 1, 3-1, 5 пъти. Увеличаването на съотношението тяга към тегло също ще подобри маневреността и динамиката на полета.
Трябва да се отбележи, че разработването на вътрешен двигател за детонация на реактивен реактивен двигател започна отдавна. Първите доклади за този проект, разработени в OKB im. Люлките се появиха още през 2011 г. Още през 2013 г. беше тестван един от първите експериментални двигатели. Той създаде тяга от само 100 кг, но показа рязко увеличаване на ефективността и други параметри.
В бъдеще дизайнът беше подобрен и увеличен по размер, с едновременно увеличаване на основните характеристики. Към днешна дата демонстрационният двигател има тяга от 1600 кг - 16 пъти повече от първия прототип. Очаква се настоящият проект да бъде разработен и благодарение на това ще се появи още по -мощен двигател.
Технологични основи
Концепцията за RPA или двигател за импулсна детонация (PDE) се развива активно в различни страни през последните няколко десетилетия. В условията на лаборатории и изпитвателни стендове вече са получени доста интересни резултати, но нито един двигател от нов клас все още не е достигнал прилагането на практика.
Към днешна дата са разработени и тествани няколко основни дизайна на IDD. Най-простият включва създаването на продукт, който включва устройство за всмукване на въздух, т.нар. тягова стена и детонационна тръбна камера. При изгаряне на въздушно-горивната смес се образува детонационна вълна, която удря теглителната стена и създава тяга. Въз основа на такива устройства могат да бъдат създадени многотръбни двигатели.
По-сложен, но ефективен е PDD с високочестотен резонатор. Дизайнът му се отличава с наличието на реактор и резонатор. Реакторът е специално устройство, което осигурява по-пълно изгаряне на въздушно-горивната смес. Резонаторът позволява по -ефективно използване на енергията на детонационните вълни. Такъв двигател може да се използва като самостоятелен продукт или като по -ефективен заместител на „традиционния“форсаж на турбореактивен двигател.
OKB im. Cradle разработва и тества точно веригата с блок газодинамични резонатори. Неговият висок потенциал е многократно потвърждаван от тестове на различни прототипи, а сега се тества друг подобен продукт.
RPM и IDD на всички схеми имат определени предимства пред газотурбинните. На първо място, това е по -малко сложен дизайн. В IDD няма движещи се части, трудни за производство, изпитващи високи механични и термични натоварвания. В допълнение, такъв двигател има по -ниски изисквания за параметрите на пътя на потока. Благодарение на това детонационният двигател може да бъде направен с помощта на съществуващи технологии и материали.
Поради различен термодинамичен цикъл се намалява специфичният разход на гориво, което може да се използва за подобряване на определени характеристики на самолета. В зависимост от поставените задачи можете да изоставите икономиката в полза на увеличаването на тягата или да я задържите, като увеличите обхвата на полета.
Приложения
Организаторът-разработчик на новия демонстратор на технология вярва, че двигателите от новия клас могат да бъдат широко използвани в различни области. Правилата за движение ще бъдат полезни при по -нататъшното развитие на авиацията, вкл. свръх- и хиперзвуков; те могат да се използват в нови космически системи. Новият двигател се разглежда като полезно допълнение към ракетни и реактивни задвижващи системи.
RPME имат конструктивни и технологични предимства пред газотурбинни продукти със същите параметри. Според ОКБ им. A. M. Колички, това също е търговско и икономическо предимство. Самолет с такъв двигател ще има високи технически характеристики, но разходите за разработка, производство и експлоатация ще останат на приемливо ниво.
В същото време предложените проекти на IDD не са без недостатъци. Така че, подобно на други двигатели с реактивни двигатели, детонацията има ограничен диапазон от работни скорости. За да започне, той се нуждае от първоначално ускорение - с помощта на различен двигател. В случай на ракети това може да бъде задвижваща система с течно или твърдо гориво, а самолетът може да има отделен турбореактивен двигател за режими на излитане и кацане и ускорение.
Поради технически и експлоатационни ограничения, посоката на пулсиращите двигатели с прямото движение в миналото е била недоразвита. В резултат на това нови проекти за IDD все още са на етап разработка и тестване. Все още няма пълноценни високопроизводителни образци, подходящи за изпълнение в реални проекти на авиационни или космически технологии.
За появата им е необходимо по -нататъшно продължаване на работата с постепенно решаване на всички ключови задачи. Необходимо е увеличаване на тягата, за да се достигне нивото на съвременните турбореактивни двигатели, увеличаване на ресурса и постигане на висока надеждност. Работата от този вид продължава в момента и вече дава определени резултати. Но създаването на пълноправен IDD / PDAA за практическа употреба все още е въпрос на далечното бъдеще.
Работете за бъдещето
Пулсиращата детонационна машина с директен поток има редица важни характеристики и представлява голям интерес в контекста на по-нататъшното развитие на авиационната, ракетната и космическата техника. Развитието на това направление и развитието на работещи структури с достатъчно ниво на характеристики се оказва много труден и отнемащ време процес. Така че през последните 10 години вътрешните правила и разпоредби за движение, разработени от UEC-UMPO, показаха значително увеличение на ефективността, но все още не са достигнали прилагането на практика.
Въпреки това работата продължава и дава повод за оптимизъм. Последните новини показват значителен напредък и също така предполагат, че индустрията ще се похвали с нови успехи в близко бъдеще. По този начин появата на самолети с двигатели с пулсираща детонация все още е събитие от средното или дългосрочното бъдеще, но всеки нов етап от разработката и изпитанията го доближава.
