Enjin letupan roket: menguji prinsip operasi, kelebihan

penerokaan angkasa adalah secara sukarela yang berkaitan dengan kapal angkasa. Hati mana-mana kenderaan pelancaran adalah enjin. Dia mesti membangunkan kelajuan kosmik pertama - kira-kira 7.9 km / s untuk menyampaikan angkasawan ke orbit dan ruang kedua, untuk mengatasi medan graviti planet. Ini tidak mudah, tetapi saintis sentiasa mencari cara-cara baru untuk menyelesaikan masalah ini. Pereka Rusia mengambil selangkah ke hadapan dan mampu untuk membangunkan enjin letupan roket, yang ujian telah selesai dengan jayanya. Pencapaian ini boleh dipanggil satu kejayaan sebenar dalam bidang kejuruteraan ruang.

ciri-ciri baru

Mengapa enjin letupan mempunyai harapan yang tinggi? Menurut saintis, keupayaan mereka akan 10 ribu. Times lebih daripada kapasiti enjin roket yang sedia ada. Dalam kes ini, ia akan menggunakan bahan api lebih kurang, dan pengeluaran mereka akan membezakan kos rendah dan keberkesanan kos. Apa sebab?

Semua perkara dalam tindak balas pengoksidaan bahan api. Jika digunakan dalam moden proses peluru berpandu deflagration - perlahan (subsonik) pembakaran bahan api pada tekanan malar, enjin roket letupan beroperasi disebabkan oleh letupan, letupan campuran yang mudah terbakar. Ia dibakar pada kelajuan supersonik dengan pengeluaran sejumlah besar haba serentak dengan perambatan gelombang kejutan. Pembangunan dan ujian versi Rusia enjin letupan itu telah melibatkan diri dalam makmal khusus "Letupan LRE" di dalam kompleks industri "Energomash".

Kelebihan enjin baru

Kajian dan pembangunan enjin letupan terlibat dalam ahli-ahli sains terkemuka di dunia selama 70 tahun. Sebab utama menghalang penciptaan jenis ini enjin pencucuhan spontan yang tidak terkawal bahan api. Juga dalam agenda adalah tugas pencampuran cekap bahan api dan pengoksida, dan integrasi pengambilan muncung dan udara. Menyelesaikan masalah-masalah ini akan dapat mewujudkan enjin roket letupan, yang mengikut spesifikasi yang akan mengatasi masa. Dalam kes ini, ahli-ahli sains memanggil apa-apa faedah:

1. Keupayaan untuk membangunkan dalam halaju subsonik dan pelbagai hipersonik.
2. Pengecualian untuk mereka bentuk banyak bahagian yang bergerak.
3. Berat yang lebih rendah dan kos loji janakuasa.
4. kecekapan termodinamik tinggi.

Secara komersial jenis enjin yang dihasilkan. Ia pertama kali diuji pada terbang rendah pesawat pada tahun 2008. enjin letupan untuk roket pertama kali diuji oleh saintis Rusia. Itulah sebabnya acara ini diberikan begitu banyak kepentingan.

Prinsip operasi: berterusan dan berdenyut

Pada masa ini, ahli-ahli sains sedang membangunkan tumbuhan dengan aliran kerja berdenyut dan berterusan. Prinsip operasi letupan enjin roket dengan operasi litar nadi adalah berdasarkan pengisian kitaran kebuk pembakaran campuran boleh bakar dinyalakan dan pelepasan berurutan produk-produk pembakaran ke alam sekitar. Oleh itu, pada proses kerja yang berterusan bahan api disuap ke dalam kebuk pembakaran secara berterusan, bahan api dibakar dalam satu atau lebih gelombang letupan yang terus mengedarkan seluruh aliran. Kelebihan enjin tersebut adalah:

1. A pencucuhan bahan api tunggal.
2. Reka bentuk yang agak mudah.
3. dimensi dan tetapan berat kecil.
4. penggunaan yang lebih cekap campuran bahan api.
5. tahap yang rendah bunyi bising, getaran dan pelepasan.

Dalam jangka masa panjang, menggunakan kelebihan ini, cecair enjin roket letupan operasi litar berterusan akan menggantikan semua pemasangan yang sedia ada kerana berat dan saiz, dan ciri-ciri kos.

Ujian enjin letupan

Pertama letupan ujian pemasangan domestik berlaku pada rangka projek yang ditubuhkan oleh Kementerian Pendidikan dan Sains. Dalam sampel ujian telah diserahkan kepada enjin kecil dengan diameter kebuk pembakaran daripada 100 mm dan lebar saluran anulus adalah 5 mm. Ujian telah dijalankan pada pendirian khas, parameter tetap apabila bekerja pada jenis campuran bahan api - hidrogen, oksigen, semula jadi gas oksigen, propana-oksigen dan butana.

Ujian letupan enjin roket pada bahan api oksigen hidrogen membuktikan bahawa kitaran termodinamik tumbuh-tumbuhan ini sebanyak 7% lebih cekap daripada apabila menggunakan sistem lain. Selain itu, ia telah secara eksperimen mengesahkan bahawa peningkatan jumlah kenaikan bahan api yang dibekalkan, dan teras, dan bilangan gelombang letupan dan kekerapan putaran.

Rakan-rakan di negara lain

Membangunkan enjin letupan oleh saintis daripada negara-negara utama dunia. Kejayaan terbesar dalam bidang ini telah mencapai pereka dari Amerika Syarikat. Dalam model mereka, mereka melaksanakan kaedah berterusan operasi, atau putaran. Tentera AS merancang untuk menggunakan tetapan bagi kapal-kapal permukaan. Oleh kerana berat badan yang lebih kecil dan dimensi kecil pada kuasa tinggi yang dikeluarkan mereka membantu untuk meningkatkan kecekapan bot tempur.

campuran stoikiometri hidrogen dan oksigen menggunakan enjin letupan roket Amerika untuk operasinya. Kelebihan seperti sumber kuasa terutamanya ekonomi - oksigen dibakar sebanyak yang diperlukan untuk pengoksidaan hidrogen. Sekarang untuk kapal perang bahan api berasaskan karbon, kerajaan AS membelanjakan beberapa bilion dolar. bahan api stoikiometri akan mengurangkan kos sebanyak beberapa kali.

arahan dan prospek pembangunan masa depan

data baru yang diperoleh daripada enjin ujian letupan, menentukan penggunaan kaedah inovatif skim pembinaan kerja pada bahan api cecair. Walau bagaimanapun, untuk fungsi motor tersebut akan mempunyai rintangan haba yang tinggi kerana jumlah yang besar haba dikeluarkan. Dalam sedang dibangunkan salutan khas, yang akan memastikan prestasi kebuk pembakaran di bawah pendedahan suhu yang tinggi. Sebuah tempat khas untuk pertubuhan penyelidikan lanjut mengambil kepala pencampuran, dengan cara yang ia akan menjadi mungkin untuk mendapatkan saiz yang telah ditetapkan titisan bahan bahan api dan kepekatan dan komposisi. Menurut keputusan isu-isu ini letupan enjin roket cecair baru akan diwujudkan, yang akan menjadi asas untuk kelas baru roket pembawa.