U cilju stvaranja tehnološke rezerve za dalji razvoj vazduhoplovstva, raketne tehnologije i astronautike, u našoj zemlji razvija se nekoliko perspektivnih projekata, uključujući fundamentalno novi motor. Nedavno je najavljeno završetak testiranja motora sa pulsirajućom detonacijom u ramjetu. Do sada je na štandu testiran samo demonstrator tehnologije, ali čak i on pokazuje značajno povećanje glavnih karakteristika.
Najnovije vijesti
Dana 9. aprila, pres služba preduzeća UEC-UMPO (dio United Engine Corporation-a i Rostec-a) izvijestila je o najnovijim uspjesima na polju proizvodnje motora. OKB im. A. M. Kolijevke iz UEC-UMPO uspješno su provele prvu fazu testiranja demonstratora novog motora.
Motor s pulsirajućom detonacijom s direktnim protokom (PPDD) s blokom plinsko-dinamičkih rezonatora u demonstracijskoj verziji potvrdio je mogućnost dobivanja visokih tehničkih karakteristika. Potisak proizvoda dosegao je 1600 kg. U nekim načinima rada, motor je pokazao povećanje specifičnog potiska do 50% u odnosu na proizvode drugih postojećih shema. U skladu s tim smanjena je i specifična potrošnja goriva.
Korištenje motora s takvim karakteristikama značajno će povećati osnovne parametre i sposobnosti zrakoplova. Maksimalni domet i korisna nosivost mogu se povećati za 1, 3-1, 5 puta. Povećanje omjera potiska i težine također će poboljšati upravljivost i dinamiku leta.
Valja napomenuti da je razvoj domaćeg motora za detonaciju ramjeta započeo davno. Prvi izvještaji o ovom projektu, razvijeni u OKB -u im. Kolijevke su se pojavile 2011. godine. Već 2013. godine testiran je jedan od prvih eksperimentalnih motora. Napravio je potisak od samo 100 kg, ali je pokazao naglo povećanje efikasnosti i drugih parametara.
U budućnosti je dizajn poboljšan i povećan u veličini, uz istovremeno povećanje ključnih karakteristika. Do danas, demonstratorski motor ima potisak od 1600 kg - 16 puta više od prvog prototipa. Očekuje se da će trenutni projekt biti razvijen, a zahvaljujući tome pojavit će se još snažniji motor.
Tehnološke osnove
Koncept RPA ili motora s impulsnom detonacijom (PDE) aktivno se razvijao u različitim zemljama u posljednjih nekoliko desetljeća. U uvjetima laboratorija i ispitnih stolova već su postignuti prilično zanimljivi rezultati, ali niti jedan motor nove klase još nije došao do implementacije u praksi.
Do danas je razvijeno i testirano nekoliko osnovnih dizajna IDD -a. Najjednostavniji uključuje stvaranje proizvoda koji uključuje uređaj za usisavanje zraka, tzv. vučni zid i komora za detonacijsku cijev. Kad gori mješavina zrak-gorivo, nastaje detonacijski val koji udara o vučni zid i stvara potisak. Na temelju takvih uređaja mogu se stvoriti višecjevni motori.
Složeniji, ali efikasniji je PDD sa visokofrekventnim rezonatorom. Njegov dizajn odlikuje se prisutnošću reaktora i rezonatora. Reaktor je poseban uređaj koji omogućuje potpunije sagorijevanje smjese zrak-gorivo. Rezonator omogućava učinkovitije korištenje energije detonacijskih valova. Takav motor može se koristiti kao samostalni proizvod ili kao učinkovitija zamjena za "tradicionalni" izgarac turboreaktivnog motora.
OKB im. Cradle razvija i testira precizno kolo sa blokom gasno-dinamičkih rezonatora. Njegov veliki potencijal više je puta potvrđen ispitivanjima različitih prototipova, a sada se testira još jedan sličan proizvod.
RPM i IDD svih shema imaju određene prednosti u odnosu na plinskoturbinske. Prije svega, to je manje složen dizajn. U IDD -u nema pokretnih dijelova teških za proizvodnju koji doživljavaju velika mehanička i toplinska opterećenja. Osim toga, takav motor ima niže zahtjeve za parametre putanje protoka. Zahvaljujući tome, motor za detonaciju može se izraditi korištenjem postojećih tehnologija i materijala.
Zbog drugačijeg termodinamičkog ciklusa, smanjuje se specifična potrošnja goriva, što se može koristiti za poboljšanje određenih karakteristika aviona. Ovisno o postavljenim zadacima, možete napustiti ekonomiju u korist povećanja potiska ili je zadržati povećanjem dometa leta.
Aplikacije
Organizator-programer demonstratora nove tehnologije vjeruje da se motori nove klase mogu široko koristiti u različitim područjima. Prometna pravila bit će korisna u daljnjem razvoju zrakoplovstva, uklj. super- i hiperzvučni; mogu se koristiti u novim vazduhoplovnim sistemima. Novi motor se smatra korisnim dodatkom raketnim i mlaznim pogonskim sistemima.
RPME -i imaju dizajnerske i tehnološke prednosti u odnosu na proizvode s plinskim turbinama sa istim parametrima. Prema OKB -u njih. A. M. Nosači, ovo je takođe komercijalna i ekonomska prednost. Zrakoplov s takvim motorom imat će visoke tehničke karakteristike, ali će troškovi razvoja, proizvodnje i rada ostati na prihvatljivoj razini.
U isto vrijeme, predloženi projekti IDD -a nisu bez nedostataka. Dakle, kao i drugi ramjetni motori, detonacija ima ograničen raspon radnih brzina. Za početak mu je potrebno početno ubrzanje - uz pomoć drugog motora. U slučaju projektila, ovo može biti pogonski sistem na tekuće ili čvrsto gorivo, a zrakoplov može imati zaseban turboreaktivni motor za polijetanje i slijetanje i ubrzavanje.
Zbog tehničkih i operativnih ograničenja, smjer pulsirajućih motora ramjeta u prošlosti je bio nedovoljno razvijen. Kao rezultat toga, novi IDD projekti su još uvijek u fazi razvoja i testiranja. Još uvijek ne postoje punopravni uzorci visokih performansi prikladni za implementaciju u stvarne projekte zrakoplovne ili svemirske tehnologije.
Za njihov izgled potreban je daljnji nastavak rada uz postupno rješavanje svih ključnih zadataka. Povećanje potiska potrebno je kako bi se dostigao nivo modernih turboreaktivnih motora, povećao resurs i postigla visoka pouzdanost. Rad ove vrste trenutno se odvija i već daje određene rezultate. Međutim, stvaranje punopravnog IDD / PDAA-a za praktičnu upotrebu još uvijek je pitanje daleke budućnosti.
Rad za budućnost
Motor s pulsirajućom detonacijom s direktnim protokom ima niz važnih značajki i od velikog je interesa u kontekstu daljnjeg razvoja zrakoplovstva, raketne i svemirske tehnologije. Međutim, razvoj ovog smjera i razvoj izvodljivih struktura s dovoljnim nivoom karakteristika ispostavlja se kao vrlo težak i dugotrajan proces. Tako su u posljednjih 10 godina domaća prometna pravila i propisi koje je razvio UEC-UMPO pokazali značajno povećanje performansi, ali još nisu dostigli primjenu u praksi.
Ipak, rad se nastavlja i daje povoda za optimizam. Najnovije vijesti pokazuju značajan napredak i ukazuju na to da će se industrija u bliskoj budućnosti pohvaliti novim uspjesima. Stoga je pojava zrakoplova s motorima s pulsirajućom detonacijom još uvijek događaj srednje ili dugoročne budućnosti, ali svaka nova faza razvoja i ispitivanja približava je.
