В России успешно протестирован ракетный двигатель, работающий на взрывах

Звучит забавно, однако технически, это так и есть. НПО Энергомаш, занимающееся производством жидкостных ракетных двигателей, успешно протестировало первый в мире детонационный двигатель на экологически чистом топливе. 

Тест проводился на полноразмерном демонстраторе детонационного двигателя, который работал на топливной паре кислород-керосин. Работоспособность была подтверждена в течение нескольких пусков.

Главное отличие детонационного двигателя от обычного жидкостного в том, что реактивная струя тут создается не только за счет горения топлива, но путем контролируемых взрывов, в результате которых ударная волна закручивается в камере сгорания. Как итог — больше мощности при меньшем расходе топлива. 

Каковы планы по применению нового двигателя — пока не совсем ясно. 

Больше статей на Shazoo
Тэги:
Источники:

31 комментария

Дык фактически, в обычном ДВС тоже происходят микро-взрывы, толкающие поршни.

0

Слишком громко..

0

@AidenPearce, там проиходит сгорание. Если там происходят взрывы, то все плохо.

0

Вспоминается первая в мире крылатая ракета, Фау-1. Там двигатель был другой, но тоже импульсный...

0

@AidenPearce, если будет слишком высокая степень сжатия, то да, бомбанет. Но тогда и движку конец настанет.

0

Сравнивать двс с этим вообще тупо, абсолютно разные вещи.

0

Крутые мопеды можно будет делать XD

0

@ruNike, @TomaHawk, я понимаю, что сгорание, но я же говорю, это сгорание на столько быстрое и мощное, что походит на управляемый микровзрыв, а не прям таки взрыв. И на многих источниках по описанию работы двс, чтобы было понятнее, пишут так и в этом есть доля смысла.

0

Но реактивная тяга, и есть направленный взрыв.

0

@Reym, да по идее сгорание топлива в любом двигателе можно назвать взрывом, ибо при этом происходит большой выброс энергии, как и при взрыве) Только это совсем маленькие взрывы, управляемые)

0

Формула проста: Читаем заголовок > комментируем > читаем новость :D

0

Как пишутся все новости )))

0

У меня почему то звука нет =)

0

@AidenPearce, @Reym,
[zanuda mode on]
Нет, это не так. Для того, чтоб это называлось взрывом, горение должно происходить со сверхзвуковой скоростью, вне зависимости от объёма вещества, размера пламени и тд. В ДВС и реактивных двигателях происходит обычное дозвуковое горение.

0
Комментарий скрыт. Показать
Комментарий скрыт. Показать

Ахахахах сколько ученых инженеров собралось

0

В 60-70х годах всерьёз рассматривались космические корабли разгоняющиеся от ядерных взрывов в космосе, только вот что бы долететь быстро даже до Марса нужно было топливо и материалы для корабля вывозить тысячами грузовых кораблей и собирать на орбите. А когда посчитали сколько нужно топлива что бы долететь до ближайших звезд совсем приуныли.

0

В СССР рассматривались подлодки, движущиеся с помощью микровзрывов. Взрывы тоже планировалось получать от кислорода и водорода, которые бы добывались с помощью гидролиза прямо из забортной воды с использованием ядерного реактора. Но проект быстро отбросили, ибо очень уж шумно получалось. Зато предполагалась очень высокая скорость движения на фоне обычных винтовых или водометных движителей.

0

@AidenPearce, @TomaHawk, @ruNike, @Shithime, а я вот знаю, что взрывом может называться просто резкое увеличение скорости газов в камере сгорания - детонация смеси! И эта скорость для разных двигателей разная! Бывает даже такое, что для одного движка детонация, для другого штатный режим работы!
Так что из этой статьи я не понял принцип работы, полез в гугл!

0

@baobab, ты щас довымахиваешься, я свою тетрадку по химмотологии достану и вспомню все что забыл

0

@ruNike, достань лучше тетрадку по теории рабочего процесса ДВС! Химмотология тут тебе мало поможет! А вообще, с тетрадками не честно!)

0

@Editorial, Впечатлён, не скрою, думал проигнорируете.

Каковы планы по применению нового двигателя — пока не совсем ясно.

Вообще-то известны, на основе этого принципа (модель ZND, или горение Зельдовича) собираются сделать РД-175 с тягой в 980 тонн у земли и 1000 тонн в вакууме, для перспективной ракеты Энергия-К.

0

@Skykila, собираются?

Я не знаком с цифрами, насколько эта тяга лучше конкурентов?

0

@Cohen, да, для лунной программы (новая ракета сверхтяжёлого класса, продолжение Энергии)

насколько эта тяга лучше конкурентов?

Ещё никто не дал 1000 тс на жидкостных двигателях, вот для сравнения

США
F-1 (Сатурн V) -- Вакуум: 790 тс , Ур. моря: 690 тс
RS-25 (Space Shuttle) -- Вакуум: 222,6 тс Ур. моря: 181,4 тс
Merlin 1D (Falcon 9) -- Вакуум: 177,5 тс Ур. моря: 66,7 тс

Россия
РД-170 («Энергия» и «Зенит») -- Вакуум: 806,2 тс Ур. моря: 740 тс
РД-180 (Atlas V) -- Вакуум: 423,4 тс Ур. моря: 390,2 тс
РД-191 (Атгара) -- Вакуум: 212,6 тс Ур. моря: 196 тс

0

@Skykila, осталось дождаться применения )

0

@Cohen, и ещё, я тут нашёл текстик о детонационых двигателях

В связи с непонятками у народа по детонационным двигателям, решил малость поумничать простым языком, чисто от себя и даже без ссылок на авторитеты.

Детонационными называются двигатели в штатном режиме которых используются детонационное сгорание топлива. Сам двигатель может быть (теоретически) любым , - двс, реактивным, да хоть паровым. Теоретически. Однако, до настоящего времени все известные коммерчески приемлемые двигатели таких режимов сгорания топлива, в простонародье именуемого "взрывом", не использовали в силу их ... м-м-м.... коммерческой неприемлемости..

Что дает применение детонационного сгорания в двигателях? Сильно упрощая и обобщая, примерно следующее:

1.Замена обычного горения детонационным за счет особенностей газодинамики фронта ударной волны, увеличивает теоретическую предельно достижимую полноту сгорания смеси, что позволяет повысить КПД двигателя, и снизить расход, примерно на 5-20%. Это актуально для всех типов двигателей, как ДВС, так и реактивных.

  1. Скорость сгорания порции топливной смеси увеличивается примерно в 10-100 раз, значит теоретически можно для ДВС увеличить литровую мощность (или удельную тягу на килограмм массы для реактивных двигателей) примерно в такое же количество раз. Этот фактор актуален тоже для всех типов двигателей.

  2. Фактор актуальный только для реактивных двигателей всех типов: так как процессы горения идут в камере сгорания на сверхзвуковых скоростях, а температуры и давления в камере сгорания возрастают в разы, то появляется отличная теоретическая возможность многократно увеличить и скорость истечения реактивной струи из сопла. Что в свою очередь ведет к пропорциональному росту тяги, удельного импульса, экономичности, и/или снижению массы двигателя и требуемого топлива.

Все эти три фактора очень важны, но носят не революционный, а так сказать эволюционный характер. Революционным является четвертый и пятый фактор, и относится он только к реактивным двигателям:

  1. Только применение детонационных технологий позволяет создать прямоточный (а значит, - на атмосферном окислителе!) универсальный реактивный двигатель приемлемой массы, размеров и тяги, для практического и широкомасштабной освоения диапазона до-, сверх-, и гиперзвуковых скоростей 0-20Мах.

5.Только детонационные технологии позволяют выжать из химических ракетных двигателей (на паре топливо-окислитель) скоростные параметры требуемые для их широкого применения в межпланетных перелетах.

П.4 и 5. теоретически открывают нам а) дешевую дорогу в ближний космос, и б)дорогу к пилотируемым пускам к ближайшим планетам, без необходимости делать монструозные сверхтяжелые ракетоносители массой over3500tonnes.

Недостатки детонационных двигателей вытекают из их достоинств:

  1. Скорость горения настолько высока, что чаще всего эти двигатели удается заставить работают лишь циклически: впуск-горение-выпуск. Что как минимум втрое снижает максимально достижимую литровую мощность и/или тягу, иногда лишая смысла саму затею.

  2. Температуры, давления, и скорости их нарастания в камере сгорания детонационных двигателей таковы, что исключают прямое применение большинства известных нам материалов. Все они слишком слабы для построения простого, дешевого и эффективного двигателя. Требуется либо целое семейство принципиально новых материалов, либо применение пока неотработанных конструкторских ухищрений. Материалов у нас нет, а усложнение конструкции опять таки часто лишает смысла всю затею.

Однако есть область в которой без детонационных двигателей не обойтись. Это экономически оправданнй атмосферный гиперзвук с диапазоном скоростей 2-20 Max. Поэтому битва идет по трем направлениям:

  1. Создание схемы двигателя с непрерывной детонацией в камере сгорания. Что требует суперкомпьютеров и нетривиальных теоретических подходов для расчета их гемодинамики. В этой области проклятые ватники как всегда вырвались вперед, и впервые в мире теоретически показали, что непрерывная делегация вообще возможна. Изобретение, открытие, патент, - все дела. И приступили к изготовлению практической конструкции из ржавых труб и керосина.

  2. Создание конструктивных решений делающих возможными применение классических материалов. Проклятие ватники с пьяными медведями и тут первыми придумали и сделали лабораторный многокамерный двигатель, который уже работает сколь угодно долго. Тяга как у двигателя Су27, а вес такой, что его в руках держит 1 (один!) дедушка. Но так как водка была паленая, то двигатель получился пока пульсирующий. Зато, сволочь работает настолько чисто, что его можно включать даже на кухне (где ватники его собственно и запилили в промежутках между водкой и балалайкой)

  3. Создание суперматериалов для будущих двигателей. Эта область наиболее тугая и наиболее секретная. Об прорывах в ней информации я не имею.

Исходя из вышеозвученного рассмотрим перспективы детонационного, поршневого ДВС. Как известно, нарастание давления в камере сгорания классических размеров, при детонации в ДВС происходит быстрее скорости звука. Оставаясь в том же конструктиве, не существует способа заставить механический поршень, да ещё со значительными связанными массами, двигаться в цилиндре с примерно такими же скоростями. ГРМ классической компоновки тоже не может работать на таких скоростях. Поэтому прямая переделка классического ДВС на детонационный с практической точки зрения безсмысленна. Нужно заново разработать двигатель. Но как только мы этим начинаем заниматься, то оказывается что поршень в этой конструкции просто лишняя деталь. Поэтому ИМХО, поршневой детонационный ДВС это анахронизм

0

@Skykila, нужент анти-грав

0

@baobab, можно и так называть. Взрыв взрыву рознь. Но принцип в целом общий.

0

@Cohen, анти-грав это здорово, но, возможно, до него как до луны на подводной лодке.

0
Войдите на сайт чтобы оставлять комментарии.