Pentru a crea o rezervă tehnologică pentru dezvoltarea în continuare a aviației, tehnologiei rachetelor și astronauticii, în țara noastră se dezvoltă mai multe proiecte promițătoare, incl. un motor fundamental nou. Recent, a fost anunțată finalizarea testelor unui motor de detonație pulsatorie ramjet. Până în prezent, doar demonstratorul de tehnologie a fost testat la stand, dar chiar și acesta arată o creștere semnificativă a principalelor caracteristici.
Cele mai recente știri
Pe 9 aprilie, serviciul de presă al întreprinderii UEC-UMPO (care face parte din United Engine Corporation și Rostec) a raportat cele mai recente succese în domeniul construcției de motoare. OKB im. A. M. Cradele de la UEC-UMPO au efectuat cu succes prima etapă de testare a demonstratorului noului motor.
Motorul cu detonare pulsatorie cu flux direct (PPDD) cu un bloc de rezonatori dinamici gazoși în versiunea demonstrativă a confirmat posibilitatea de a obține caracteristici tehnice ridicate. Puterea produsului a ajuns la 1600 kg. În unele moduri, motorul a arătat o creștere a tracțiunii specifice până la 50% față de produsele altor scheme existente. Consumul specific de combustibil a fost redus în consecință.
Utilizarea motoarelor cu astfel de caracteristici va crește semnificativ parametrii de bază și capacitățile aeronavelor. Raza maximă și sarcina utilă pot fi mărite de 1, 3-1, 5 ori. O creștere a raportului forță-greutate va îmbunătăți, de asemenea, manevrabilitatea și dinamica zborului.
Trebuie remarcat faptul că dezvoltarea unui motor de detonare ramjet intern a început cu mult timp în urmă. Primele rapoarte despre acest proiect, dezvoltat la OKB im. Cradele au apărut în 2011. Deja în 2013, unul dintre primele motoare experimentale a fost testat. El a creat o forță de numai 100 kg, dar a arătat o creștere bruscă a eficienței și a altor parametri.
În viitor, designul a fost îmbunătățit și a crescut în dimensiuni, cu o creștere simultană a caracteristicilor cheie. Până în prezent, motorul demonstrator are o tracțiune de 1600 kg - de 16 ori mai mare decât primul prototip. Se așteaptă ca proiectul actual să fie dezvoltat și, datorită acestui fapt, va apărea un motor și mai puternic.
Fundamente tehnologice
Conceptul de motor RPA sau de detonare a impulsurilor (PDE) a fost dezvoltat activ în diferite țări în ultimele decenii. În condițiile laboratoarelor și a băncilor de testare, s-au obținut deja rezultate destul de interesante, dar niciun motor dintr-o nouă clasă nu a ajuns încă la implementare în practică.
Până în prezent, au fost dezvoltate și testate mai multe modele de bază IDD. Cea mai simplă implică crearea unui produs care include un dispozitiv de admisie a aerului, așa-numitul. peretele de tracțiune și camera tubului de detonare. Când amestecul aer-combustibil arde, se formează o undă de detonare, care lovește peretele de tracțiune și creează împingere. Pe baza acestor dispozitive, pot fi create motoare multitube.
Mai complex, dar eficient este PDD cu un rezonator de înaltă frecvență. Proiectarea sa se distinge prin prezența unui reactor și a unui rezonator. Reactorul este un dispozitiv special care asigură o ardere mai completă a amestecului aer-combustibil. Rezonatorul permite o utilizare mai eficientă a energiei undelor de detonare. Un astfel de motor poate fi utilizat ca un produs autonom sau ca un înlocuitor mai eficient pentru arzătorul „tradițional” al unui motor cu turboreactor.
OKB im. Cradle dezvoltă și testează cu precizie circuitul cu un bloc de rezonatoare dinamice gazoase. Potențialul său ridicat a fost confirmat în mod repetat prin teste ale diferitelor prototipuri, iar acum este testat un alt produs similar.
RPM și IDD ale tuturor schemelor au anumite avantaje față de cele cu turbină cu gaz. În primul rând, este un design mai puțin complex. În IDD nu există piese mobile dificil de fabricat, care se confruntă cu sarcini mecanice și termice ridicate. În plus, un astfel de motor are cerințe mai mici pentru parametrii căii de curgere. Datorită acestui fapt, motorul de detonare poate fi realizat folosind tehnologiile și materialele existente.
Datorită unui ciclu termodinamic diferit, se reduce consumul specific de combustibil, care poate fi utilizat pentru a îmbunătăți anumite caracteristici ale aeronavei. În funcție de sarcinile stabilite, puteți abandona economia în favoarea creșterii impulsului sau păstrați-o prin creșterea intervalului de zbor.
Aplicații
Organizatorul-dezvoltator al demonstratorului de nouă tehnologie consideră că motoarele noii clase pot fi utilizate pe scară largă în diverse domenii. Regulile de circulație vor fi utile în dezvoltarea ulterioară a aviației, incl. super și hipersonic; pot fi utilizate în sisteme aerospațiale noi. Noul motor este văzut ca o completare utilă la sistemele de propulsie cu rachete și jeturi.
RPME au avantaje tehnologice și de proiectare față de produsele cu turbină cu gaz cu aceiași parametri. Potrivit OKB ei. A. M. Carucioare, acesta este și un avantaj comercial și economic. O aeronavă cu un astfel de motor va avea caracteristici tehnice ridicate, dar costul dezvoltării, producției și funcționării va rămâne la un nivel acceptabil.
În același timp, proiectele IDD propuse nu sunt lipsite de dezavantaje. Deci, la fel ca alte motoare ramjet, detonarea are o gamă limitată de viteze de funcționare. Pentru a începe, are nevoie de o accelerare inițială - cu ajutorul unui alt motor. În cazul rachetelor, acesta poate fi un sistem de propulsie cu propulsor lichid sau solid, iar aeronava poate avea un motor turboreactor separat pentru modurile de decolare și aterizare și accelerare.
Datorită constrângerilor tehnice și operaționale, direcția motoarelor cu impulsuri ramjet a fost subdezvoltată în trecut. Ca urmare, noile proiecte IDD sunt încă în faza de dezvoltare și testare. Încă nu există eșantioane de înaltă performanță adecvate pentru implementare în proiecte reale de aviație sau tehnologie spațială.
Pentru apariția lor, continuarea lucrărilor este necesară cu o soluție treptată a tuturor sarcinilor cheie. Este necesară o creștere a tracțiunii pentru a atinge nivelul motoarelor moderne cu turbojete, o creștere a resurselor și obținerea unei fiabilități ridicate. Lucrări de acest gen se desfășoară chiar acum și dau deja anumite rezultate. Dar crearea unui IDD / PDAA cu drepturi depline pentru utilizare practică este încă o chestiune a viitorului îndepărtat.
Lucrați pentru viitor
Motorul cu detonare pulsatorie cu flux direct are o serie de caracteristici importante și este de mare interes în contextul dezvoltării ulterioare a tehnologiei aeronautice, rachete și spațiale. Cu toate acestea, dezvoltarea acestei direcții și dezvoltarea structurilor funcționale cu un nivel suficient de caracteristici se dovedește a fi un proces foarte dificil și care consumă mult timp. Așadar, în ultimii 10 ani, regulile și reglementările interne de trafic elaborate de UEC-UMPO au arătat o creștere semnificativă a performanței, dar nu au ajuns încă la implementare în practică.
Cu toate acestea, munca continuă și oferă motive de optimism. Ultimele știri arată progrese semnificative și sugerează, de asemenea, că industria se va lăuda cu noi succese în viitorul apropiat. Astfel, apariția avioanelor cu motoare de detonație pulsatoare este încă un eveniment al viitorului pe termen mediu sau lung, dar fiecare nouă etapă de dezvoltare și testare o aduce mai aproape.
