מנוע רקטי פיצוץ: בדיקת עיקרון ההפעלה, יתרונות

חקר חלל קשור באופן בלתי רצוני עם החללית. הלב של כל רכב שיגור המנוע שלה. הוא חייב לפתח את המהירות הקוסמית הראשונה - כ 7.9 ק"מ / s כדי לספק אסטרונאוטים לחלל וחלל השנייה, כדי להתגבר על שדה הכבידה של כדור הארץ. זה לא פשוט, אבל המדענים כל הזמן מחפשים דרכים חדשות כדי לפתור את הבעיה הזו. מעצבים של רוסיה לקחו צעד אחד קדימה הצליחו לפתח מנוע רקטי פיצוץ, אשר הושלמו בדיקות בהצלחה. הישג זה יכול להיקרא פריצת דרך אמיתית בתחום הנדסת חלל.

תכונות חדשות

למה מנועי פיצוץ יש ציפיות גבוהות? לדברי המדענים, הקיבולת שלהם תהיה 10 אלף. פעמים יותר מאשר היכולת של מנועי טילים קיימים. במקרה זה, הם יצרכו הרבה פחות דלק, וההפקה שלהם יהיה להבחין בעלות נמוכה וחסכנות. מהי הסיבה?

כל העניין של תגובת חמצון דלק. אם נעשה שימוש בתהליך deflagration הטילים מודרני - איטית (תת קולית) בעירה של הדלק בלחץ קבוע, מנוע רקטי הפיצוץ פועל עקב הפיצוץ, פיצוץ התערובת הדליקה. הוא נשרף במהירות על-קולית עם שחרורו של כמויות עצומות של חום בעת ובעונה אחת עם ההתפשטות של גל הלם. פיתוח ובדיקה של הגרסה הרוסיה של מנוע הפיצוץ הועסקו במעבדה מקצועית "הפיצוץ LRE" בתוך המתחם התעשייתי "Energomash".

עליונותה של המנועים החדשים

מחקר ופיתוח של מנועי פיצוץ עוסקים המדענים המובילים בעולם עבור 70 שנים. הסיבה העיקרית מניעת היווצרות של סוג זה של המנוע הוא הצתה ספונטנית לא מבוקרת של הדלק. כמו כן על סדר היום היו במשימת ערבוב יעיל של דלק מחמצן, ושילוב של צריכת זרבובית ואוויר. פתרון בעיות אלה תוכל ליצור מנוע רקטי פיצוץ, אשר על פי המפרט שלו יהיה לעקוף זמן. במקרה זה, מדענים מכנים יתרונות כגון:

1. היכולת להתפתח במהירות תת קולי וטווח קולי.
2. חריג לעצב רבי חלקים נעים.
3. המשקל הנמוך ועלות של תחנת הכוח.
4. יעילות תרמודינמית גבוהות.

סוג זה של מנועים מסחריים מיוצרים. זה נבדק לראשונה על מנמיכים טסים מטוסים ב 2008. מנוע פיצוץ לרקטות נבדק לראשונה על ידי מדענים רוסים. לכן אירוע זה ניתן כל כך הרבה חשיבות.

עיקרון פעולה: רציף פעמו

נכון לעכשיו, מדעני מפתחי צמחים עם זרימת עבודה פעמה ורציפה. עיקרון הפעולה של הפיצוץ של מנוע רקטי עם פעולת מעגל דופק מבוסס על המילוי המחזורי של התא הבעיר את התערובת הדליקה הציתה ושחרורה סדרתי של מוצרי בעירת לסביבה. לפיכך, על תהליך עבודה רציף של הדלק מוזן לתוך תא הבעירה ברציפות, הדלק נשרף באחת או יותר גלי פיצוץ אשר להסתובב ברציפות מעבר לזרם. היתרונות של מנועים כאלה הם:

1. הצתת דלק בודדת.
2. העיצוב פשוט יחסית.
3. ממדים קטנים והגדרות משקל.
4. שימוש יעיל יותר של תערובת הדלק.
5. הרמה הנמוכה של רעש, רעידות פליטות.

בטווח הארוך, באמצעות יתרונות אלה, מבצע מעגל מתמשך פיצוץ מנוע רקטי נוזלי יחליף את כל המתקנים הקיימים בשל המשקל והגודל שלה, ואת המאפיינים עלות.

מנוע מבחן פיצוץ

פיצוץ המבחן הראשון של ההתקנה המקומית התקיים במסגרת הפרויקט הוקם על ידי משרד החינוך והמדע. במדגם הבדיקה הוגש מנוע קטן בקוטר תא הבעירה של 100 מ"מ ורוחב של ערוץ טבעתי הוא 5 מ"מ. הבדיקות בוצעו על מעמד מיוחד, קבוע פרמטרים כאשר עובדים על סוגים שונים של תערובת דלק - מימן, חמצן, גז חמצן טבעי, פרופאן-חמצן ובוטן.

פיצוץ בדיקות של מנוע רקטי על דלק, מימן וחמצן הוכיח כי מחזור תרמודינמי של צמחים אלה על ידי 7% יעיל יותר כאשר משתמשים במערכות אחרות. יתר על כן, זה היה ניסוי אשר כי הגדלת הכמות של עליות דלק מסופקות, ואת הדחף, ומספר גלי פיצוץ ואת תדירות סיבוב.

לעמיתיהם במדינות אחרות

פיתוח מנועי פיצוץ ידי מדענים של המדינות המובילות בעולם. ההצלחות הגדולות בתחום זה הגיעו המעצבים מארה"ב. לפי המודלים שלהם, הם יישמו שיטה רציפה של המבצע, או סיבוב. צבא ארה"ב מתכנן להשתמש בהגדרות עבור אוניות שטח. בשל משקל קטן ממדים קטנים בהספק גבוה הנפיק הם עוזרים להגדיל את היעילות של סירת לחימה.

תערובת stoichiometric של מימן וחמצן באמצעות מנוע רקטי פיצוץ אמריקאי להפעלתו. היתרונות של מקור כוח כזה כלכלי בעיקר - חמצן בשריפה ככל הדרוש לשם החמצון של מימן. עכשיו עבור דלקים מבוססי פחמן ספינות מלחמה, ממשלת ארה"ב מוציאה כמה מיליארדי דולרים. דלק stoichiometric יפחית עלויות על ידי מספר פעמים.

כיוונים וסיכויים לעתיד של פיתוח

נתונים חדשים שהתקבלו מנועי פיצוץ בדיקה, שקבעו את היישום של שיטות חדשניות של תוכניות הבנייה של עבודה על דלק נוזלי. עם זאת, עבור התפקוד של מנועים כאלה יהיו עמידות בחום גבוה בשל הכמות הגדולה של חום שפורסמה. בשינה כיום מפותח ציפוי מיוחד, אשר יבטיח ביצועים של תא הבעירה תחת חשיפה לטמפרטורה גבוהה. מקום מיוחד להקמת מחקר נוספת לוקח ראשי ערבוב, שבאמצעותו ניתן יהיה להשיג גודל טיפה מראש של חומר הדלק ואת הריכוז ורכב. על פי ההחלטה של סוגיות אלה פיצוץ מנוע רקטי נוזלי חדש ייוצר, אשר יהיה הבסיס לקבוצה חדשה של רקטות מובילות.