Опытный образец "невозможного" ротационно-детонационного реактивного двигателя успешно прошел первые испытания

Ротационно-детонационный двигатель


Группа исследователей и инженеров из университета Центральной Флориды, работающие вместе со специалистами из Научно-исследовательской лаборатории ВВС США, разработали, построили и провели первые испытания экспериментального образца ротационно-детонационного реактивного двигателя, который использует череду вращающихся взрывов в своем кольцевом канале для достижения сверхэффективной работы. В подавляющем большинстве современных реактивных двигателей используется не взрывное, а постоянное горение топливной смеси. Такое горение, которое представляет собой реакцию между топливом и окислителем, сопровождающуюся выделением большого тепла, является понятным и хорошо контролируемым процессом.

Взрывное (детонационное) горение - процесс более быстрый и более хаотический. По сути, взрыв - это мгновенный выброс энергии, получающийся путем разрыва химических связей в молекуле взрывчатого вещества, при этом, количества этой энергии достаточно для формирования разрушительной ударной волны. Взрывы хороши тогда, когда надо разрушить что-то большое, но обеспечение точного контроля за взрывными процессами является весьма сложной и труднореализуемой задачей.

Но когда речь заходит о преодолении земной гравитации и доставке чего-либо в космос, каждый дополнительный грамм поднимаемого веса значительно влияет на стоимость этого мероприятия. Взрывное горение может обеспечить эквивалентное количество энергии при меньшем количестве сжигаемого топлива и, поэтому, в течении последних 60 лет ученые и инженеры занимались разработкой ротационно-детонационных двигателей для снижения веса космической техники.

Конструкция двигателя


Идея ротационно-детонационного двигателя была рождена инженерами из Мичиганского университета в 1950-х годах. Конструкция этого двигателя весьма проста с механической точки зрения, но создание стабильной самоподдерживающейся взрывной волны было непосильной задачей вплоть до последнего времени.

Конструкцию двигателя можно рассматривать, как два цилиндра, вставленные друг в друга с небольшим зазором. В кольцевой промежуток между цилиндрами через сеть отверстий и разрезов подается взрывоопасная смесь, в момент воспламенения которой возникает взрыв, газы от которого устремляются к выходу и создают реактивную тягу. Вместе с этим внутри камеры возникает ударная волна, движущаяся в обратную сторону со скоростью, превышающей скорость звука в пять раз, и она, эта волна, является причиной детонации очередной порции топлива, создавая практически непрерывный взрыв в камере двигателя.

Опытный ротационно-детонационный двигатель является экспериментальной установкой, он создан из медных деталей и имеет выходное сопло, диаметром около 7 сантиметров. В качестве топлива используется смесь кислорода и водорода, но ключевым моментом в этом случае является процентное соотношение компонентов взрывчатой смеси. Даже малое отклонение от нужного значения приводит к тому, что смесь начинает сгорать более медленно, а не взрываться в камере двигателя.

Опытный образец двигателя


Конструкция ротационно-детонационного двигателя рассматривается сейчас в качестве перспективы установки на ракетах Aerojet Rocketdyne RL-10, в которых используются двигатели, разработки еще 1962 года. Такие ракеты выступают сейчас в качестве верхних ступеней ракет Atlas V и Delta IV, а в перспективе они могут быть использоваться и в ракетах Exploration, OmegA и Vulcan.

Кроме этого интерес к ротационно-детонационным реактивным двигателям проявило командование ВМФ США. Предварительные расчеты и оценки показали, что замена такими двигателями газотурбинных двигателей, используемых сейчас более чем на сотне крупных судов, позволит получить экономию топлива на уровне 10-15 процентов. А это, согласитесь, весьма немало, с учетом того, что эти суда сейчас потребляют в год топливо на сумму в 2 миллиарда долларов.





Ключевые слова:
Ротационный, Детонационный, Двигатель, Камера, Цилиндр, Смесь, Взрыв, Эффективность, Топливо

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Российские инженеры произвели первые в мире успешные испытания детонационно ...
  • ADVENT - новый высокотемпературный и высокоэффективный авиационный реактивн ...
  • Лазеры "отправят на пенсию" свечи зажигания, сделав автомобильные двигате ...
  • Дисковые генераторы ударных волн могут стать заменой обычным двигателям вну ...
  • Компания Форд скоро заменит свечи зажигания лазерами.




  • 8 мая 2020 11:19
    #1 Написал: Deverot

    Публикаций: 0
    Комментариев: 80
    "разработали, построили и провели первые испытания" - после этого по сути новость кончилась, даже не написали успешны ли были испытания :)) . Новость пустая ...
        
    8 мая 2020 15:54
    #2 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 370
    Ради "экономии" 10-15% перестраивать ИНДУСТРИЮ и менять ФЛОТ — честно говоря я В ВОСТОРГЕ!!! Видимо не перевелись еще богатыри на Американской земле...:)))
        
    9 мая 2020 07:55
    #3 Написал: smalcom

    Публикаций: 0
    Комментариев: 18
    Вот прям совсем невозможный двигатель?
    https://www.dailytechinfo.org/space/8431-rossiyskie-inzhenery-proizveli-pervye-v
    -mire-uspeshnye-ispytaniya-detonacionnogo-zhidkostnogo-reaktivnogo-dvigatelya.ht
    ml
    Прям герои: и планету спасают и гравидвигатели разрабатывают...

    Ради "экономии" 10-15% перестраивать ИНДУСТРИЮ и менять ФЛОТ — честно говоря я В ВОСТОРГЕ

    200-300 млн - это несколько запусков. Так что да - овчинка стоит выделки. Во-вторых, что менять? Или вы уже повторно используете двигатели?
        
    9 мая 2020 09:49
    #4 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 370
    Люди относятся крайне наивно к НОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ. Принято считать что любая МОДЕРНИЗАЦИЯ — это ХОРОШО! Однако даже замена одного болта в высокотехнологичном оборудовании приводит к перепроэктировке всего модуля, а замена ДВИГАТЕЛЯ меняет полностью ВСЕ. В реальности не двигатели делают для Кораблей, а Корабли и Самолеты делают для ДВИГАТЕЛЕЙ!!!
    Так что новые проекты должны давать очевидные преимущества, иначе овчинка выделки не стоит!:)))
        
    9 мая 2020 16:43
    #5 Написал: SiNgLeMaN

    Публикаций: 0
    Комментариев: 6
    Helltorn,
    Если новая технология хорошо себя покажет и будет достаточно безопасной, то те, кто может себе это позволить, те и модернизируют свои устройства. Никто никого же заставлять не будет. Ко всему прочему, к устройствам, которые еще на стадии разработки вполне могут применить новые технологии и, к примеру, следующая ракета изначально уже будет оснащена ротационно-детонационным двигателем и изначально уже будет вне конкуренции по дальности полета или по переносимой массе.
    Лично я считаю, что новые технологии всегда полезны, даже если мир еще не знает, куда их применить.

    А что конкретно контролируемого взрыва, то способов применения просто не счесть.
        
    9 мая 2020 18:34
    #6 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4297
    Цитата: Deverot
    даже не написали успешны ли были испытания :))

    А заголовок прочитать? Слабо?


    --------------------
        
    12 мая 2020 10:11
    #7 Написал: Deverot

    Публикаций: 0
    Комментариев: 80
    Цитата: FomaNeverujuwij
    https://www.dailytechinfo.org/space/8431-rossiyskie-inzhenery-proizveli-pervye-v


    -mire-uspeshnye-ispytaniya-detonacionnogo-zhidkostnogo-reaktivnogo-dvigatelya.ht


    ml

    Я имею введу что можно успешно запустить и выключить доказав что это вообще может работать, но можно успешно достичь той самой экономии 10-15%. Есть разница между достижения предполагаемых характеристик и вообще возможностью работы...

    Это как написать "мы создали лекарство от рака", он может всех вылечить от рака? "не знаю, мы только создали"
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.