Patlama roket motoru: testler, çalışma prensibi, avantajlar

Dış alanın fethi istemedenuzay gemileri ile ilişkilidir. Herhangi bir taşıyıcı roketin kalbi motorudur. Astronotları yörüngede yayınlamak için yaklaşık 7.9 km / s'lik ilk uzama hızını geliştirmeli ve gezegenin yer çekim alanının üstesinden gelmek için ikinci alanı geliştirmelidir.

Bunu başarmak kolay değil, ancak bilim adamları sürekli arıyorBu sorunu çözmenin yeni yolları. Rusya'daki tasarımcılar daha da ilerledi ve testler başarılı olan bir patlama roket motoru geliştirmeyi başardılar. Bu başarı, uzay mühendisliği alanında gerçek bir atılım olarak adlandırılabilir.

Yeni Özellikler

Patlama motorlarını neden neden koyuyorlar?yüksek umutlar mı Bilim adamlarına göre, kapasiteleri mevcut roket motorlarının kapasitesinin 10 bin kat fazla olacak. Aynı zamanda, daha az yakıt tüketirler ve üretimi düşük maliyet ve karlılıkla ayırt edilirler. Bunun sebebi nedir?

Her şey yakıtın oksidasyon reaksiyonu ile ilgilidir. Modern roketlerde havaya fırlatma işlemi uygulanıyorsa - sabit basıncında yakıtın yavaş yavaş (yanılmazca) yakılması durumunda, patlama roket motoru patlaması, yanıcı karışımın patlaması nedeniyle işlev görür. Şok dalgasının yayılmasıyla birlikte büyük miktarda termal enerjinin serbest bırakılmasıyla süpersonik hızla yanar.

Patlama motorunun Rus varyantının geliştirilmesi ve test edilmesi, Energomash üretim kompleksinin bir parçası olan "Patlama sıvı roket motorları" uzman laboratuarı tarafından gerçekleştirildi.

Yeni motorların üstünlüğü

Patlatma motorlarının çalışması ve geliştirilmesi70 yıldır dünyanın önde gelen bilim insanları ile ilgileniyor. Bu tür bir motorun yaratılmasını engelleyen ana sebep, kontrolsüz kendiliğinden yanma yakıtıdır. Buna ek olarak, gündem, yakıt ve oksitleyicinin verimli bir şekilde karıştırılmasının yanı sıra nozul ve hava girişinin entegrasyonu görevlerini de içeriyordu.

Bu problemleri çözdükten sonra, teknik özelliklerine göre zaman aşımına uğrayan bir patlama roket motoru yaratmak mümkün olacak. Aynı zamanda, bilim adamları bu gibi avantajlar ararlar:

1. Subsonik ve hipersonik aralıklarda hız geliştirme yeteneği.
2. Birçok hareketli parçanın tasarımından dışlanma.
3. Santralin daha düşük kütlesi ve maliyeti.
4. Yüksek termodinamik verim.

Seri olarak bu tür bir motor üretilmedi. İlk kez 2008 yılında düşük uçan uçaklarda test edildi. Taşıyıcı roketler için patlatma motoru ilk önce Rus bilim adamları tarafından test edildi. Bu yüzden bu olay çok önemli.

Çalışma prensibi: darbeli ve sürekli

Şu anda bilim adamları gelişiyordarbeli ve sürekli çalışma prosesi olan tesisatlar. Patlatma roket motorunun bir darbe şeması ile çalışması prensibi, yanma odasının yanıcı bir karışımla, bunun sonucunda tutuşma ve yanma ürünlerinin çevreye salınmasıyla döngüsel olarak doldurulmasına dayanır.

Buna göre, sürekli bir iş akışı ileyakıt sürekli olarak yanma odasına verilir, yakıt sürekli olarak akış boyunca dolaşan bir veya daha fazla patlama dalgasıyla yanar. Bu motorların avantajları şunlardır:

1. Yakıt bir kez ateşleme.
2. Oldukça basit bir yapı.
3. Küçük boyut ve kurulum ağırlığı.
4. Yanıcı bir karışımın daha etkili kullanımı.
5. Düşük seviyede üretilen gürültü, titreşim ve zararlı emisyonlar.

Gelecekte, bu avantajları kullanarak,Sürekli çalışma şemasının patlama sıvısı roket motoru, kütle büyüklüğü ve maliyet özellikleri nedeniyle mevcut tüm tesislerin yerini alacaktır.

Patlatma motorunun testleri

Yurtiçi patlamanın ilk testleriEğitim ve Bilim Bakanlığı tarafından oluşturulan proje çerçevesinde tesisler düzenlenmiştir. Bir prototip olarak, yanma odası 100 mm çapında ve 5 mm halka şeklinde bir kanal genişliğine sahip küçük bir motor sunulmuştur. Testler özel bir tezgah üzerinde gerçekleştirildi, göstergeler, bir yanıcı karışım - hidrojen-oksijen, doğal gaz-oksijen, propan-bütan-oksijen türleri üzerinde çalışırken kaydedildi.

Patlatma roket motorunun testlerioksijen-hidrojen yakıtı, bu bitkilerin termodinamik döngüsünün diğer bitkilerden% 7 daha verimli olduğunu kanıtlamıştır. Ek olarak, sağlanan yakıt miktarındaki artış, itme dalgalarının sayısı ve dönme hızının artması ile deneysel olarak doğrulanmıştır.

Diğer ülkelerde analoglar

Patlatma motorlarının gelişimidünyanın önde gelen ülkelerinden bilim adamları. Bu doğrultuda elde edilen en büyük başarılar, ABD'li tasarımcılar tarafından gerçekleştirildi. Modellerinde kesintisiz bir çalışma ya da dönme şekli fark ettiler. ABD askeri, bu tesisleri yüzey gemilerini donatmak için kullanmayı planlıyor. Daha küçük kütleleri ve küçük boyutları nedeniyle, yüksek güç çıkışıyla, savaş teknelerinin etkinliğini artırmaya yardımcı olurlar.

Hidrojenin ve oksijenin bir stokiyometrik karışımıAmerikan patlatma roket motoru çalışması için kullanır. Böyle bir enerji kaynağının avantajları temel olarak ekonomiktir - oksijen hidrojenin oksidasyonu için gerekli olduğu kadar yakar. Şimdi ABD hükümeti, karbon yakıtlı askeri gemiler sağlamak için birkaç milyar dolar harcıyor. Stokiyometrik yakıt, maliyetleri birkaç kez azaltacaktır.

Gelişimin ve beklentilerin daha ileri yönleri

Testten yeni verilerPatlatma motorları, sıvı yakıtlar üzerinde çalışmak için bir plan oluşturmak için temelde yeni yöntemlerin kullanılmasını belirledi. Ancak, bu tür motorların çalışması için, büyük miktarda salınan termal enerji göz önüne alındığında yüksek ısı direnci olmalıdır. Şu anda, yüksek sıcaklık etkisi altında yanma odasının performansını sağlayacak özel bir kaplama geliştirilmektedir.

Daha fazla araştırmada özel bir yerBelirli bir büyüklükte, konsantrasyonda ve bileşimde yanıcı malzeme damlacıklarının elde edilmesi mümkün olacak şekilde karıştırma kafalarının oluşturulması. Bu sorunları çözerek yeni bir taşıt roketleri sınıfının temelini oluşturacak yeni bir patlama roket motoru oluşturulacak.

</ p>