در پایان ماه ژانویه ، گزارش هایی مبنی بر پیشرفت های جدید در علم و فناوری روسیه منتشر شد. از منابع رسمی مشخص شد که یکی از پروژه های داخلی یک موتور جت امیدوار کننده از نوع انفجار در حال حاضر مرحله آزمایش را پشت سر گذاشته است. این امر لحظه تکمیل کامل کلیه کارهای مورد نیاز را نزدیک می کند ، که بر اساس نتایج آن موشک های فضایی یا نظامی با طراحی روسی قادر به دستیابی به نیروگاه های جدید با ویژگی های افزایش یافته خواهند بود. علاوه بر این ، اصول جدید عملکرد موتور نه تنها در زمینه موشک ها ، بلکه در زمینه های دیگر نیز کاربرد دارد.
در اواخر ماه ژانویه ، دیمیتری روگوزین ، معاون نخست وزیر ، در مورد آخرین موفقیت های سازمان های تحقیقاتی به مطبوعات داخلی گفت. وی از جمله موضوعات دیگر ، روند ایجاد موتورهای جت با استفاده از اصول جدید عملکرد را لمس کرد. یک موتور امیدوار کننده با احتراق انفجار در حال حاضر به آزمایش آورده شده است. به گفته معاون نخست وزیر ، استفاده از اصول جدید عملکرد نیروگاه باعث افزایش قابل توجه عملکرد می شود. در مقایسه با ساختارهای معماری سنتی ، افزایش رانش حدود 30 مشاهده می شود.
نمودار موتور موشک انفجار
موتورهای موشکی مدرن از کلاس ها و انواع مختلف ، که در زمینه های مختلف کار می کنند ، از اصطلاحا استفاده می کنند. چرخه ایزوباریک یا احتراق منفجره محفظه های احتراق آنها فشار ثابتی را حفظ می کند که در آن سوخت به آرامی می سوزد. موتور بر اساس اصول خنثی سازی نیازی به واحدهای با دوام ندارد ، با این حال ، در حداکثر عملکرد محدود است. افزایش ویژگی های اساسی ، با شروع از یک سطح مشخص ، غیر منطقی دشوار به نظر می رسد.
جایگزین موتور با چرخه ایزوباریک در زمینه بهبود عملکرد ، سیستمی است که به اصطلاح نامیده می شود. احتراق انفجاری در این حالت ، واکنش اکسیداسیون سوخت در پشت موج ضربه ای که با سرعت زیاد از طریق محفظه احتراق حرکت می کند رخ می دهد. این امر خواسته های خاصی را بر روی طراحی موتور می گذارد ، اما در عین حال مزایای آشکاری را ارائه می دهد. از نظر راندمان احتراق سوخت ، احتراق انفجاری 25 درصد بهتر از احتراق انفجار است. همچنین با احتراق با فشار ثابت با افزایش قدرت انتشار گرما در واحد سطح جبهه واکنش متفاوت است. از نظر تئوری ، ممکن است این پارامتر را سه تا چهار مرتبه افزایش دهیم. در نتیجه ، سرعت گازهای واکنشی را می توان 20-25 بار افزایش داد.
بنابراین ، موتور انفجار ، با افزایش راندمان خود ، قادر است با مصرف سوخت کمتر رانش بیشتری ایجاد کند. مزایای آن نسبت به طرح های سنتی آشکار است ، اما تا همین اواخر ، پیشرفت در این زمینه بسیار مطلوب نبود. اصول موتور جت انفجار در سال 1940 توسط فیزیکدان شوروی Ya. B. Zeldovich ، اما محصولات نهایی از این دست هنوز به بهره برداری نرسیده اند. دلایل اصلی عدم موفقیت واقعی مشکلات ایجاد یک ساختار به اندازه کافی قوی ، و همچنین دشواری راه اندازی و سپس حفظ موج ضربه ای با استفاده از سوخت های موجود است.
یکی از جدیدترین پروژه های داخلی در زمینه موتورهای موشک انفجار در سال 2014 راه اندازی شد و در NPO Energomash به نام آکادمیک V. P. گلوشکو. با توجه به داده های موجود ، هدف پروژه با کد "Ifrit" مطالعه اصول اولیه فناوری جدید با ایجاد موتور موشک پیشرانه مایع با استفاده از نفت سفید و اکسیژن گازی بود. موتور جدید ، که از نام شیاطین آتشین از فولکلور عربی گرفته شده است ، بر اساس اصل احتراق انفجار چرخشی استوار بود. بنابراین ، مطابق با ایده اصلی پروژه ، موج ضربه باید پیوسته در یک دایره در داخل محفظه احتراق حرکت کند.
توسعه دهنده اصلی پروژه جدید NPO Energomash یا بهتر بگویم آزمایشگاه ویژه ای است که بر اساس آن ایجاد شده است. علاوه بر این ، چندین سازمان تحقیق و توسعه دیگر نیز در این کار مشارکت داشتند. این برنامه از بنیاد تحقیقات پیشرفته پشتیبانی کرد. با مشارکت مشترک ، همه شرکت کنندگان در پروژه Ifrit قادر به ایجاد یک ظاهر مطلوب برای یک موتور امیدوار کننده ، و همچنین ایجاد یک محفظه احتراق مدل با اصول جدید عملکرد بودند.
برای مطالعه چشم انداز کل جهت و ایده های جدید ، به اصطلاح. مدل محفظه احتراق انفجار که الزامات پروژه را برآورده می کند. چنین موتور باتجربه ای با تنظیمات کاهش یافته قرار بود از نفت سفید مایع به عنوان سوخت استفاده کند. گاز اکسیژن به عنوان یک عامل اکسید کننده پیشنهاد شد. در آگوست 2016 ، آزمایش دوربین اولیه آغاز شد. مهم است که برای اولین بار در تاریخ ، پروژه ای از این دست به مرحله آزمون نیمکت آورده شد. پیش از این ، موتورهای راکت انفجاری داخلی و خارجی توسعه یافته بودند ، اما آزمایش نشده بودند.
در طول آزمایشات نمونه مدل ، نتایج بسیار جالبی بدست آمد که صحت رویکردهای مورد استفاده را نشان می دهد. بنابراین ، به دلیل استفاده از مواد و فناوری های مناسب ، معلوم شد که فشار داخل محفظه احتراق را به 40 اتمسفر می رساند. رانش محصول آزمایشی به 2 تن رسید.
محفظه مدل روی نیمکت آزمایش
نتایج خاصی در چارچوب پروژه Ifrit به دست آمد ، اما موتور انفجار داخلی با سوخت مایع هنوز با کاربرد عملی کامل فاصله زیادی دارد. قبل از ورود چنین تجهیزاتی به پروژه های جدید فناوری ، طراحان و دانشمندان باید تعدادی از جدی ترین مشکلات را حل کنند. تنها در این صورت است که صنایع موشکی و فضایی یا صنایع دفاعی قادر خواهند بود در عمل به پتانسیل های فناوری جدید پی ببرند.
در اواسط ماه ژانویه ، روسیسکایا گازتا مصاحبه ای با طراح ارشد NPO Energomash ، پتر لووچکین ، در مورد وضعیت فعلی و چشم انداز موتورهای منفجر منتشر کرد. نماینده شرکت توسعه دهنده مفاد اصلی پروژه را به یاد آورد و همچنین موضوع موفقیت های به دست آمده را لمس کرد. علاوه بر این ، او در مورد زمینه های احتمالی کاربرد "Ifrit" و ساختارهای مشابه صحبت کرد.
برای مثال می توان از موتورهای انفجار در هواپیماهای مافوق صوت استفاده کرد. P. Lyovochkin به یاد آورد که موتورهایی که در حال حاضر برای استفاده در چنین تجهیزاتی پیشنهاد می شوند از احتراق زیر صوتی استفاده می کنند. در سرعت مافوق صوت دستگاه پرواز ، هوای ورودی به موتور باید به حالت صدا کاهش یابد. با این حال ، انرژی ترمز باید منجر به بارهای حرارتی اضافی در قاب هوا شود. در موتورهای انفجاری ، میزان سوخت سوخت حداقل به M = 2 ، 5 می رسد. این امر باعث افزایش سرعت پرواز هواپیما می شود. چنین دستگاهی با موتور نوع انفجار قادر خواهد بود تا سرعت هشت برابر سرعت صوت را شتاب دهد.
با این حال ، چشم انداز واقعی برای موتورهای موشکی نوع انفجار هنوز چندان زیاد نیست. به گفته پ.لیوووککین ، ما "فقط دری را به ناحیه احتراق انفجار باز کردیم." دانشمندان و طراحان باید مسائل زیادی را مطالعه کنند و تنها پس از آن امکان ایجاد سازه هایی با پتانسیل عملی وجود خواهد داشت. به همین دلیل ، صنعت فضایی مجبور است برای مدت طولانی از موتورهای پیشران مایع سنتی استفاده کند ، اما این امر امکان پیشرفت بیشتر آنها را نفی نمی کند.
یک واقعیت جالب این است که اصل انفجار احتراق نه تنها در زمینه موتورهای موشک استفاده می شود. در حال حاضر یک پروژه داخلی برای یک سیستم حمل و نقل هوایی با محفظه احتراق از نوع انفجار وجود دارد که بر اساس اصل نبض کار می کند. نمونه ای از این نوع مورد آزمایش قرار گرفت و در آینده می تواند شروع جدیدی را آغاز کند. موتورهای جدید با احتراق ضربه ای می توانند در مناطق وسیعی کاربرد داشته باشند و تا حدی جایگزین موتورهای توربین گازی یا توربوجت سنتی شوند.
پروژه داخلی موتور هواپیمای انفجاری در OKB im در حال توسعه است. صبح. گهواره اطلاعات مربوط به این پروژه برای اولین بار در مجمع بین المللی نظامی-فنی سال گذشته "Army-2017" ارائه شد. در غرفه توسعه دهنده شرکت مواد موتورهای مختلف ، هم سریالی و هم در حال توسعه وجود داشت. در میان دومی یک نمونه انفجار امیدوار کننده بود.
اصل پیشنهاد جدید این است که از یک محفظه احتراق غیر استاندارد استفاده شود که قادر به احتراق پالس سوخت در یک جو هوا است. در این حالت ، فرکانس "انفجار" در داخل موتور باید به 15-20 کیلوهرتز برسد. در آینده ، می توان این پارامتر را بیشتر افزایش داد ، در نتیجه صدای موتور از محدوده درک شده توسط گوش انسان فراتر می رود. چنین ویژگی های موتور ممکن است مورد توجه قرار گیرد.
اولین عرضه محصول آزمایشی "Ifrit"
با این حال ، مزایای اصلی نیروگاه جدید مربوط به بهبود عملکرد است. آزمایشات نیمکت نمونه های اولیه نشان داده است که آنها در شاخص های خاص حدود 30 درصد از موتورهای توربین گازی سنتی فراتر می روند. در زمان اولین تظاهرات عمومی مواد روی موتور OKB im. صبح. گهواره ها قادر به دریافت ویژگی های عملکرد بسیار بالا بودند. یک موتور با تجربه از نوع جدید توانست 10 دقیقه بدون وقفه کار کند. کل زمان کار این محصول در غرفه در آن زمان از 100 ساعت فراتر رفت.
نمایندگان شرکت توسعه نشان دادند که در حال حاضر می توان یک موتور انفجار جدید با رانش 2-2.5 تن ایجاد کرد ، مناسب برای نصب در هواپیماهای سبک یا هواپیماهای بدون سرنشین. در طراحی چنین موتوری ، پیشنهاد می شود از اصطلاحا استفاده کنید. دستگاههای تشدید کننده مسئول دوره صحیح احتراق سوخت. یک مزیت مهم پروژه جدید امکان اساسی نصب چنین دستگاه هایی در هر نقطه از قاب هوا است.
کارشناسان OKB آنها. صبح. گهواره ها بیش از سه دهه است که روی موتورهای هواپیما با احتراق انفجار ضربه ای کار می کنند ، اما تا کنون این پروژه مرحله تحقیق را ترک نکرده و چشم انداز واقعی ندارد. دلیل اصلی آن عدم سفارش و بودجه لازم است. اگر پروژه پشتیبانی لازم را دریافت کند ، در آینده قابل پیش بینی می توان یک موتور نمونه ایجاد کرد که برای استفاده در تجهیزات مختلف مناسب است.
تا به امروز ، دانشمندان و طراحان روسی با استفاده از اصول جدید عملکرد ، نتایج بسیار قابل توجهی را در زمینه موتورهای جت نشان داده اند. چندین پروژه به طور همزمان برای استفاده در فضاهای موشکی و مناطق مافوق صوت وجود دارد. علاوه بر این ، موتورهای جدید را می توان در حمل و نقل هوایی "سنتی" نیز استفاده کرد.برخی از پروژه ها هنوز در مراحل اولیه هستند و هنوز برای بازرسی و سایر کارها آماده نیستند ، در حالی که در زمینه های دیگر قابل توجه ترین نتایج قبلاً به دست آمده است.
متخصصان روسی با بررسی موضوع موتورهای جت احتراق منفجر ، توانستند مدل نیمکت یک محفظه احتراق با ویژگی های مورد نظر را ایجاد کنند. محصول آزمایشی "Ifrit" قبلاً آزمایشاتی را پشت سر گذاشته است که طی آن مقدار زیادی اطلاعات مختلف جمع آوری شده است. با کمک داده های به دست آمده ، توسعه جهت ادامه می یابد.
تسلط بر جهت جدید و ترجمه ایده ها به شکل کاربردی زمان زیادی را می طلبد و به همین دلیل ، در آینده قابل پیش بینی ، موشک های فضایی و ارتش در آینده قابل پیش بینی تنها به موتورهای سنتی مایع مایع مجهز خواهند شد. با این وجود ، کار در حال حاضر مرحله کاملاً نظری را پشت سر گذاشته است ، و اکنون هر پرتاب آزمایشی یک موتور آزمایشی ، لحظه ساخت موشک های کامل با نیروگاه های جدید را نزدیک می کند.
