Mesin Detonasi roket: menguji prinsip operasi, keuntungan

eksplorasi ruang angkasa tanpa sengaja dikaitkan dengan pesawat ruang angkasa. Jantung dari setiap kendaraan peluncuran adalah mesin. Dia harus mengembangkan kecepatan kosmik pertama - km tentang 7.9 / s untuk memberikan astronot ke orbit dan ruang kedua, untuk mengatasi medan gravitasi planet. Hal ini tidak sederhana, tetapi para ilmuwan terus-menerus mencari cara-cara baru untuk memecahkan masalah ini. Desainer Rusia mengambil langkah lebih lanjut dan mampu mengembangkan mesin peledakan roket, yang tes selesai dengan sukses. Prestasi ini bisa disebut terobosan nyata dalam bidang teknik ruang.

fitur baru

Mengapa mesin peledakan memiliki harapan yang tinggi? Menurut para ilmuwan, kapasitas mereka akan menjadi 10 ribu. Kali lebih dari kapasitas mesin roket yang ada. Dalam hal ini, mereka akan mengkonsumsi bahan bakar jauh lebih sedikit, dan produksi mereka akan membedakan murah dan efektivitas biaya. Apa alasannya?

Semua materi dalam reaksi oksidasi bahan bakar. Jika digunakan dalam proses rudal deflagrasi yang modern - lambat (subsonic) pembakaran bahan bakar pada tekanan konstan, mesin roket peledakan beroperasi karena ledakan, ledakan campuran yang mudah terbakar. Hal ini dibakar pada kecepatan supersonik dengan merilis jumlah besar panas bersamaan dengan perambatan gelombang kejut. Pengembangan dan pengujian versi Rusia mesin peledakan terlibat dalam laboratorium khusus "Detonasi LRE" dalam kompleks industri "Energomash".

Keunggulan mesin baru

Studi dan pengembangan mesin peledakan terlibat dalam ilmuwan terkemuka di dunia selama 70 tahun. Alasan utama mencegah penciptaan jenis mesin adalah pengapian spontan tidak terkontrol dari bahan bakar. Juga dalam agenda adalah tugas pencampuran yang efisien bahan bakar dan oksidator, dan integrasi asupan nozzle dan udara. Pemecahan masalah ini akan dapat membuat mesin roket ledakan, yang menurut spesifikasinya akan menyalip waktu. Dalam hal ini, para ilmuwan menyebutnya manfaat seperti:

1. Kemampuan untuk mengembangkan dalam kecepatan subsonik dan jangkauan hipersonik.
2. Pengecualian untuk merancang banyak bagian yang bergerak.
3. Berat yang lebih rendah dan biaya pembangkit listrik.
4. efisiensi termodinamika yang tinggi.

Komersial jenis mesin diproduksi. Ini pertama kali diuji pada pesawat terbang rendah di tahun 2008. mesin peledakan untuk roket pertama kali diuji oleh para ilmuwan Rusia. Itulah sebabnya acara ini diberikan begitu banyak pentingnya.

Prinsip operasi: terus menerus dan berdenyut

Saat ini, para ilmuwan sedang mengembangkan tanaman dengan alur kerja berdenyut dan berkesinambungan. Prinsip operasi peledakan mesin roket dengan operasi rangkaian pulsa didasarkan pada pengisian siklik dari ruang bakar campuran yang mudah terbakar tersulut dan rilis berurutan dari produk pembakaran ke lingkungan. Dengan demikian, pada proses kerja yang terus menerus dari bahan bakar yang dimasukkan ke dalam ruang bakar terus menerus, bahan bakar yang dibakar dalam satu atau lebih gelombang detonasi yang terus beredar di seluruh aliran. Keuntungan dari mesin tersebut adalah:

1. Sebuah pengapian bahan bakar tunggal.
2. Desain relatif sederhana.
3. dimensi dan pengaturan berat badan kecil.
4. lebih efisien penggunaan campuran bahan bakar.
5. Rendahnya tingkat kebisingan, getaran dan emisi.

Dalam jangka panjang, menggunakan keunggulan ini, cair roket mesin peledakan sirkuit terus menerus operasi akan mengganti semua instalasi yang ada karena berat dan ukuran, dan karakteristik biaya.

mesin peledakan uji

Peledakan tes pertama dari instalasi domestik berlangsung dalam rangka proyek ditetapkan oleh Departemen Pendidikan dan Ilmu Pengetahuan. Dalam sampel uji diserahkan ke mesin kecil dengan diameter ruang bakar 100 mm dan lebar saluran annular adalah 5 mm. Pengujian dilakukan pada stand khusus, parameter tetap ketika bekerja pada berbagai jenis campuran bahan bakar - hidrogen, oksigen, gas alam oksigen, propana-oksigen dan butana.

Tes peledakan mesin roket pada bahan bakar hidrogen-oksigen membuktikan bahwa siklus termodinamika tanaman ini sebesar 7% lebih efisien dibandingkan bila menggunakan sistem lain. Selanjutnya, itu eksperimental menegaskan bahwa meningkatkan jumlah kenaikan bahan bakar yang dipasok, dan dorong, dan jumlah gelombang ledakan dan frekuensi rotasi.

Rekan-rekan di negara lain

Mengembangkan mesin peledakan oleh para ilmuwan dari negara-negara terkemuka di dunia. Keberhasilan terbesar di daerah ini telah mencapai desainer dari Amerika Serikat. Dalam model mereka, mereka menerapkan metode kontinyu operasi, atau rotasi. Militer AS berencana untuk menggunakan pengaturan untuk kapal permukaan. Karena berat badan yang lebih kecil dan dimensi kecil pada daya tinggi yang dikeluarkan mereka membantu untuk meningkatkan efisiensi kapal tempur.

campuran stoikiometri dari hidrogen dan oksigen dengan menggunakan mesin peledakan roket Amerika untuk operasi. Keuntungan dari suatu sumber listrik terutama ekonomi - oksigen dibakar sebanyak yang diperlukan untuk oksidasi hidrogen. Sekarang untuk bahan bakar berbasis karbon kapal perang, pemerintah AS menghabiskan beberapa miliar dolar. bahan bakar stoikiometri akan mengurangi biaya dengan beberapa kali.

arah masa depan dan prospek pengembangan

Data baru yang diperoleh dari mesin uji peledakan, ditentukan penerapan metode inovatif skema pembangunan bekerja pada bahan bakar cair. Namun, untuk fungsi motor tersebut akan memiliki ketahanan panas yang tinggi karena jumlah besar panas yang dilepaskan. Di saat ini sedang dikembangkan lapisan khusus, yang akan menjamin kinerja ruang bakar di bawah paparan suhu tinggi. Sebuah tempat khusus untuk pendirian penelitian lebih lanjut dibutuhkan kepala pencampuran, dengan cara yang akan mungkin untuk mendapatkan ukuran yang telah ditentukan tetesan bahan bakar dan konsentrasi dan komposisi. Menurut keputusan masalah ini Detonasi mesin roket cair baru akan dibuat, yang akan menjadi dasar untuk kelas baru roket pembawa.