Động cơ nổ tên lửa: kiểm tra các nguyên tắc hoạt động, lợi thế

thám hiểm vũ trụ là vô tình gắn liền với tàu vũ trụ. Trái tim của bất kỳ chiếc xe ra mắt là công cụ của nó. Ông phải phát triển vũ trụ tốc độ đầu tiên - khoảng 7,9 km / s để cung cấp các phi hành gia lên quỹ đạo và một không gian thứ hai, để khắc phục những trường hấp dẫn của hành tinh. Đây không phải là đơn giản, nhưng các nhà khoa học không ngừng tìm kiếm những cách thức mới để giải quyết vấn đề này. Nhà thiết kế của Nga đã tiến một bước xa hơn và có thể phát triển động cơ nổ tên lửa, mà thử nghiệm đã kết thúc thành công. Thành tựu này có thể được gọi là một bước đột phá thực sự trong lĩnh vực kỹ thuật không gian.

tính năng mới

Tại sao động cơ nổ có những kỳ vọng cao? Theo các nhà khoa học, năng lực của họ sẽ là 10 ngàn. Times hơn công suất của động cơ tên lửa hiện có. Trong trường hợp này, họ sẽ tiêu thụ ít hơn nhiều nhiên liệu, và sản xuất của họ sẽ phân biệt chi phí thấp và hiệu quả chi phí. Lý do là gì?

Tất cả các vấn đề trong phản ứng oxi hóa nhiên liệu. Nếu được sử dụng trong quá trình tên lửa bùng cháy hiện đại - chậm (cận âm) đốt nhiên liệu ở áp suất không đổi, động cơ tên lửa nổ hoạt động do vụ nổ, nổ của hỗn hợp dễ cháy. Nó được đốt cháy với tốc độ siêu thanh với việc phát hành một lượng lớn nhiệt đồng thời với việc tuyên truyền của một sóng xung kích. Phát triển và thử nghiệm các phiên bản tiếng Nga của động cơ nổ đã được tham gia vào một phòng thí nghiệm chuyên ngành "nổ LRE" trong khu phức hợp công nghiệp "Energomash".

Tính ưu việt của động cơ mới

Nghiên cứu và phát triển của động cơ nổ đang tham gia vào các nhà khoa học hàng đầu thế giới trong 70 năm. Nguyên nhân chủ yếu ngăn chặn việc tạo ra các loại động cơ là bộ phận đánh lửa tự phát không kiểm soát được của nhiên liệu. Cũng trong chương trình nghị sự là nhiệm vụ trộn hiệu quả nhiên liệu và chất oxy hóa, và sự hội nhập của lượng vòi phun và không khí. Giải quyết những vấn đề này sẽ có thể tạo ra một động cơ tên lửa nổ, mà theo thông số kỹ thuật của nó sẽ vượt qua thời gian. Trong trường hợp này, các nhà khoa học gọi những lợi ích như:

1. Khả năng phát triển ở một tốc độ cận âm và phạm vi siêu thanh.
2. Một ngoại lệ để thiết kế nhiều bộ phận chuyển động.
3. Trọng lượng thấp hơn và chi phí của các nhà máy điện.
4. hiệu quả nhiệt động lực học cao.

Thương mại loại động cơ này được sản xuất. Nó lần đầu tiên được thử nghiệm trên bay thấp máy bay trong năm 2008. động cơ nổ cho tên lửa lần đầu tiên được thử nghiệm bởi các nhà khoa học Nga. Đó là lý do tại sao sự kiện này được đưa ra rất nhiều tầm quan trọng.

Nguyên tắc hoạt động: liên tục và xung

Hiện nay, các nhà khoa học đang phát triển các nhà máy với quy trình làm việc xung và liên tục. Nguyên tắc hoạt động của các vụ nổ của động cơ tên lửa với một hoạt động mạch xung được dựa trên điền cyclic của buồng đốt hỗn hợp dễ cháy đốt cháy và phát hành tuần tự của các sản phẩm đốt vào môi trường. Theo đó, tại quá trình làm việc liên tục của nhiên liệu được đưa vào buồng đốt liên tục, nhiên liệu được đốt trong một hoặc nhiều sóng nổ mà tiếp tục lưu thông trên luồng. Những lợi thế của các công cụ đó là:

1. Một đánh lửa nhiên liệu duy nhất.
2. Việc thiết kế tương đối đơn giản.
3. kích thước và thiết lập trọng lượng nhỏ.
4. sử dụng hiệu quả hơn của hỗn hợp nhiên liệu.
5. Mức thấp của tiếng ồn, độ rung và khí thải.

Về lâu dài, sử dụng những lợi thế này, chất lỏng tên lửa động cơ nổ hoạt động mạch liên tục sẽ thay thế tất cả các cài đặt hiện có do trọng lượng và kích thước của nó, và đặc điểm chi phí.

động cơ nổ thử nghiệm

Các thử nghiệm nổ đầu tiên của quá trình cài đặt trong nước đã diễn ra trong khuôn khổ của dự án thành lập do Bộ Giáo dục và Khoa học. Trong một mẫu thử nghiệm đã được gửi vào một công cụ nhỏ có đường kính buồng đốt là 100 mm và chiều rộng của kênh hình khuyên là 5 mm. Các thử nghiệm được tiến hành trên một lập trường đặc biệt, các thông số cố định khi làm việc trên các loại khác nhau của hỗn hợp nhiên liệu - hydro, oxy, tự nhiên khí oxy, propan-oxy và butan.

Các thử nghiệm nổ của động cơ tên lửa trên nhiên liệu oxy-hydro đã chứng minh rằng các chu kỳ nhiệt động lực học của các nhà máy này khoảng 7% hiệu quả hơn khi sử dụng các hệ thống khác. Hơn nữa, nó đã được xác nhận bằng thực nghiệm rằng việc tăng số lượng tăng nhiên liệu cung cấp, và lực đẩy, và số lượng của sóng nổ và tần số quay.

Các đối tác ở các nước khác

Phát triển động cơ nổ bởi các nhà khoa học của các nước hàng đầu thế giới. Những thành công lớn nhất trong lĩnh vực này đã đạt đến các nhà thiết kế từ Hoa Kỳ. Trong mô hình của họ, họ thực hiện một phương pháp liên tục hoạt động, hoặc xoay. Quân đội Mỹ có kế hoạch sử dụng các cài đặt cho các tàu nổi. Do trọng lượng nhỏ hơn và kích thước nhỏ ở công suất cao ban hành họ giúp đỡ để nâng cao hiệu quả của thuyền chiến đấu.

hỗn hợp cân bằng hóa học của hydro và oxy sử dụng động cơ nổ tên lửa Mỹ cho hoạt động của mình. Những lợi thế của một nguồn năng lượng như vậy chủ yếu là kinh tế - oxy được đốt càng nhiều càng tốt mà cần thiết cho quá trình oxy hóa của hydro. Bây giờ cho nhiên liệu carbon dựa trên chiến hạm, chính phủ Mỹ đang chi nhiều tỷ USD. nhiên liệu cân bằng hóa học sẽ làm giảm chi phí bằng cách nhiều lần.

định hướng tương lai và triển vọng phát triển

dữ liệu mới thu được từ các công cụ thử nghiệm nổ, xác định việc áp dụng các phương pháp sáng tạo của đề án xây dựng công trình trên nhiên liệu lỏng. Tuy nhiên, đối với các hoạt động của động cơ như vậy sẽ có một khả năng chịu nhiệt cao do số lượng lớn nhiệt phát hành. Trong hiện đang được phát triển lớp phủ đặc biệt, mà sẽ đảm bảo hiệu suất của buồng đốt dưới tiếp xúc với nhiệt độ cao. Một vị trí đặc biệt thành lập nghiên cứu sâu hơn mất đầu trộn, nhờ đó nó sẽ có thể để có được một kích thước định trước giọt của vật liệu nhiên liệu và nồng độ và thành phần. Theo quyết định của những vấn đề này nổ động cơ tên lửa chất lỏng mới sẽ được tạo ra, đó sẽ là cơ sở cho một lớp mới của tên lửa chuyên chở.