533 Shares 8439 views

Detonation Raketenmotor: Testen des Funktionsprinzips, Vorteile

Weltraumforschung ist unfreiwillig mit dem Raumschiff verbunden. Das Herz eines jeden Startfahrzeug ist der Motor. Er muss die erste kosmische Geschwindigkeit entwickeln – etwa 7,9 km / s Astronauten in den Orbit und einen zweiten Raum zu liefern, das Gravitationsfeld des Planeten zu überwinden. Das ist nicht einfach, aber die Wissenschaftler suchen ständig nach neuen Möglichkeiten, um dieses Problem zu lösen. Designer von Russland ging einen Schritt weiter und konnten Detonation Raketentriebwerk entwickeln, die Tests erfolgreich abgeschlossen wurden. Diese Leistung kann ein echter Durchbruch auf dem Gebiet der Raumfahrttechnik bezeichnet werden.

neue Funktionen

Warum haben Detonation Motoren hohe Erwartungen? Nach Ansicht der Wissenschaftler, ihre Kapazität 10 Tausend sein. Mal mehr als die Kapazität der vorhandenen Raketenmotoren. In diesem Fall werden verbrauchen sie viel weniger Treibstoff, und ihre Produktion Low-Cost-und Wirtschaftlichkeit auszeichnen werden. Was ist der Grund?

Die gesamte Materie in der Brennstoffoxidationsreaktion. Wenn in der modernen Raketen Verpuffung Prozess verwendet – langsam (Unterschall) Verbrennung des Kraftstoffs bei konstantem Druck arbeitet die Detonation Raketenmotor aufgrund der Explosion Detonation des brennbaren Gemisches. Es wird bei einer Überschallgeschwindigkeit mit der Freisetzung von großen Mengen an Wärme gleichzeitig mit der Ausbreitung einer Stoßwelle verbrannt. Entwicklung und Erprobung der russischen Version der Detonation Motor wurde in einem Speziallabor „Detonation LRE“ im industriellen Komplex „Energomash“ engagiert.

Die Überlegenheit der neuen Motoren

Erforschung und Entwicklung von Detonations Motoren sind seit 70 Jahren in der weltweit führenden Wissenschaftler beschäftigt. Der Hauptgrund, die Schaffung dieser Art des Motors zu verhindern ist die unkontrollierte Selbstzündung des Kraftstoffs. Ebenfalls auf der Tagesordnung waren die Aufgabe, ein effizientes Mischen von Brennstoff und Oxidationsmittel sowie die Integration der Düse und Lufteinlass. diese Probleme zu lösen in der Lage, eine Detonation Raketentriebwerk zu schaffen, die Zeit überholt seine Spezifikationen entsprechend. In diesem Fall nennen Wissenschaftler solche Vorteile:

  1. Die Fähigkeit, in einer Unterschallgeschwindigkeit und hypersonischen Bereich zu entwickeln.
  2. Eine Ausnahme viele bewegliche Teile zu entwerfen.
  3. Das geringere Gewicht und die Kosten des Kraftwerks.
  4. Hohe thermodynamisches Wirkungsgrad.

Im Handel ist diese Art von Motoren produziert. Es wurde zum ersten Mal an Bord von Flugzeugen im Jahr 2008 im Tiefflug getestet. Detonation Motor für Raketen wurde zuerst von russischen Wissenschaftlern getestet. Deshalb ist diese Veranstaltung so viel Bedeutung gegeben wird.

Funktionsprinzip: kontinuierliche und gepulste

Derzeit entwickeln Wissenschaftler Pflanzen mit gepulster und kontinuierlichen Arbeitsablauf. Das Funktionsprinzip der Detonation des Raketentriebwerkes mit einer Pulsschaltungsbetrieb wird auf der zyklischen Füllen der Verbrennungskammer basierend das brennbare Gemisch entzündet und ihre sequenziellen Freisetzung der Verbrennungsprodukte in die Umwelt. Dementsprechend wird in kontinuierlicher Arbeitsprozess des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer kontinuierlich zugeführt wird, wird der Kraftstoff in einer oder mehreren Detonationswellen verbrannt, die kontinuierlich über den Strömungs zirkulieren. Die Vorteile solcher Motoren sind:

  1. Eine einzige Kraftstoffzündung.
  2. Die relativ einfache Konstruktion.
  3. Kleine Abmessungen und Gewicht Einstellungen.
  4. Eine effizientere Nutzung des Kraftstoffgemisches.
  5. Das niedrige Niveau der Lärm, Vibration und Emissionen.

Auf lange Sicht, mit Hilfe dieser Vorteile, Flüssigkeitsraketenmotor Detonation kontinuierliche Schaltungsbetrieb wird alle bestehenden Anlagen durch sein Gewicht und Größe und Kosten Eigenschaften ersetzen.

Test Detonation Motor

Die erste Test der Detonation der Hausinstallation fand im Rahmen des Projektes durch das Ministerium für Bildung und Wissenschaft etabliert. In einer Testprobe zu einem kleinen Motor mit einer Verbrennungskammer Durchmesser von 100 mm und einer Breite des Ringkanals abgegeben wurde, ist 5 mm. Tests wurden an einem speziellen Stand durchgeführt wird, Parameter festgelegt, wenn sie auf verschiedene Arten von Kraftstoffgemisch arbeitet – Wasserstoff, Sauerstoff, Erdgas-Sauerstoff, Propan-Sauerstoff und Butan.

Tests Detonation des Raketenmotors auf dem Sauerstoff-Wasserstoff-Brennstoff bewiesen, dass der thermodynamischen Zyklus dieser Pflanzen um 7% effizienter als bei anderen Systemen. Ferner wurde experimentell bestätigt, dass die Menge des zugeführten Kraftstoffs erhöht und der Schub, und die Anzahl der Detonationswellen und der Rotationsfrequenz erhöht wird.

In anderen Ländern

Die Entwicklung Detonation Motoren von Wissenschaftlern der führenden Länder der Welt. Die größten Erfolge in diesem Bereich haben die Designer aus den Vereinigten Staaten erreicht. In ihren Modellen, implementiert sie eine kontinuierliche Arbeitsweise oder Rotation. Das US-Militär plant, die Einstellungen für Oberflächenschiffe zu verwenden. Durch geringeres Gewicht und geringen Abmessungen bei hoher Leistung abgegeben werden sie dazu beitragen, die Effizienz der Kampf Boot zu erhöhen.

Stöchiometrisches Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff unter Verwendung von amerikanischem Detonation Raketenmotor für den Betrieb. Die Vorteile einer solchen Energiequelle primär ökonomischen – Sauerstoff wird so viel wie für die Oxidation von Wasserstoff erforderlich verbrannt. Jetzt für Kriegsschiffe auf Kohlenstoff basierenden Kraftstoffen, die US-Regierung die Ausgaben von mehreren Milliarden Dollar. Stöchiometrisches Kraftstoff werden die Kosten um ein Vielfaches reduzieren.

Zukünftige Richtungen und Perspektiven der Entwicklung

Neue Daten aus den Testdetonationstriebwerken erhalten wird, bestimmt an flüssigem Kraftstoff, die Anwendung von innovativen Methoden der Konstruktionsschemata der Arbeit. Jedoch für das Funktionieren solcher Motoren werden eine hohe Wärmebeständigkeit aufgrund der großen Menge an Wärme freigesetzt hat. In derzeit spezielle Beschichtung entwickelt, die Leistung der Brennkammer bei hohen Temperaturbelastung gewährleisten. Ein besonderer Platz für weitere Forschungseinrichtung nimmt Mischköpfe, mittels derer es möglich sein wird, eine vorbestimmte Tröpfchengröße des Brennstoffmaterials und der Konzentration und Zusammensetzung zu erhalten. Nach der Entscheidung dieser Fragen Detonation neues Flüssigkeitsraketentriebwerk geschaffen werden, die die Grundlage für eine neue Klasse von Trägerraketen sein wird.