Авиация жана ракеталар үчүн иштеп жаткан кыймылдаткыч системалары абдан жогорку көрсөткүчтөрдү көрсөтүшүүдө, бирок мүмкүнчүлүктөрүнүн чегине жакындап калышты. Авиациялык ракетанын жана космостук индустриянын өнүгүшүнө негиз түзүүчү түрткү параметрлерин андан ары жогорулатуу үчүн башка кыймылдаткычтар керек. иштин жаңы принциптери менен. Деп аталган нерсеге чоң үмүт артылган. детонациялык кыймылдаткычтар. Импульстук класстагы мындай системалар лабораторияларда жана учактарда сыноодон өтүүдө.
Физикалык принциптер
Учурдагы жана иштеп жаткан суюк күйүүчү моторлор субсоникалык күйүүнү же дефраграцияны колдонушат. Күйүүчү май менен кычкылдандыргычты камтыган химиялык реакция күйүү камерасы аркылуу субсоникалык ылдамдыкта кыймылдаган фронтту түзөт. Бул күйүү сопкодон агып чыккан реактивдүү газдардын санын жана ылдамдыгын чектейт. Демек, максималдуу түрткү да чектелген.
Детонациялык күйүү альтернатива болуп саналат. Бул учурда реакция фронту супер тез ылдамдыкта кыймылдап, сокку толкунун түзөт. Бул күйүү режими газ түрүндөгү продукциялардын түшүмдүүлүгүн жогорулатат жана тартууну жогорулатат.
Детонациялык кыймылдаткыч эки вариантта жасалышы мүмкүн. Ошол эле учурда импульстук же пульсирлөөчү моторлор (IDD / PDD) жана айлануучу / айлануучу моторлор иштелип чыгууда. Алардын айырмасы күйүү принциптеринде жатат. Ротордук кыймылдаткыч туруктуу реакцияны сактайт, ал эми импульстуу кыймылдаткыч күйүүчү май менен кычкылдандыргычтын аралашмасынын "жарылуусу" менен иштейт.
Импульстар түрткү пайда кылат
Теориялык жактан алганда, анын конструкциясы салттуу рамжет же суюк кыймылдаткыч ракета кыймылдаткычынан татаал эмес. Ал күйүүчү камераны жана насостук түзүлүштү, ошондой эле күйүүчү май менен кычкылдандыруучу каражаттарды камтыйт. Бул учурда кыймылдаткычтын иштөө өзгөчөлүктөрү менен байланышкан конструкциянын бекемдигине жана бекемдигине өзгөчө чектөөлөр киргизилет.
Иштөө учурунда инжекторлор күйүү камерасына күйүүчү май жеткирет; кычкылдандыргыч атмосферадан аба алуучу түзүлүш аркылуу берилет. Аралашма пайда болгондон кийин от алдыруу пайда болот. Отундун компоненттерин жана аралашманын пропорциясын туура тандоо, от алуунун оптималдуу ыкмасы жана камеранын конфигурациясынан улам, кыймылдаткычтын саптоочу багыты боюнча кыймылдаган сокку толкуну пайда болот. Технологиянын учурдагы деңгээли толкун ылдамдыгын 2,5-3 км / сек чейин алууга мүмкүндүк берет.
IDD иштөө принцибин колдонот. Бул детонациядан жана реактивдүү газдарды чыгаргандан кийин күйүү камерасы үйлөнөт, кайра аралашма менен толтурулат - жана андан кийин жаңы "жарылуу" болот. Жогорку жана туруктуу түртүүнү алуу үчүн бул цикл жогорку жыштыкта, секундасына он миңден миңге чейин аткарылышы керек.
Кыйынчылыктар жана артыкчылыктар
IDDдин негизги артыкчылыгы-учурдагы жана потенциалдуу рамжет жана суюк кыймылдаткычтардан артыкчылыкты камсыз кылган жакшыртылган мүнөздөмөлөрдү алуунун теориялык мүмкүнчүлүгү. Ошентип, ошол эле түрткү менен, импульс мотору дагы компакттуу жана жеңил болуп чыгат. Ушуга ылайык, ошол эле өлчөмдөрдө дагы күчтүү бирдик түзүлүшү мүмкүн. Мындан тышкары, мындай кыймылдаткычтын түзүлүшү жөнөкөй, анткени ал приборлордун бир бөлүгүнө муктаж эмес.
IDD ылдамдыктын кеңири диапазонунда иштейт, нөлдөн баштап (ракетанын башталышында) гиперсоникке чейин. Ал ракеталык жана космостук системаларда жана авиацияда - жарандык жана аскердик тармактарда колдонмо таба алат. Бардык учурларда, анын мүнөздүү белгилери салттуу системаларга караганда белгилүү бир артыкчылыктарды алууга мүмкүндүк берет. Керектөөлөргө жараша, танкадан кычкылдандыргычты же атмосферадан кычкылтекти алып турган аба реактивдүү ракетаны колдонуу менен ракета IDD түзүүгө болот.
Бирок, олуттуу кемчиликтер жана кыйынчылыктар бар. Ошентип, жаңы багытты өздөштүрүү үчүн, ар кандай илим менен дисциплиналардын кошулган жеринде ар кандай татаал изилдөөлөрдү жана эксперименттерди жүргүзүү зарыл. Конкреттүү иштөө принциби кыймылдаткычтын конструкциясына жана анын материалдарына өзгөчө талаптарды коёт. Кыймылдын баасы кыймылдаткычтын түзүлүшүн бузуп же жок кыла турган көбөйгөн жүктөр.
Кыйынчылык - керектүү детонациялык жыштыкка туура келген күйүүчү май менен оксидантты жеткирүүнүн жогорку ылдамдыгын камсыз кылуу, ошондой эле отунду жеткирүүдөн мурун тазалоону жүргүзүү. Мындан тышкары, өзүнчө инженердик көйгөй - иштин ар бир циклинде сокку толкунунун башталышы.
Белгилей кетүүчү нерсе, бүгүнкү күнгө чейин ИДИ, окумуштуулар менен конструкторлордун бардык аракеттерине карабастан, лабораториялар менен полигондордун чегинен чыгууга даяр эмес. Дизайндар жана технологиялар андан ары өнүктүрүүгө муктаж. Андыктан азырынча жаңы кыймылдаткычтарды практикага киргизүү жөнүндө сөз кылуунун кажети жок.
Технологиянын тарыхы
Кызык нерсе, импульстуу детонациялык кыймылдаткычтын принциби илимпоздор тарабынан эмес, фантаст жазуучулар тарабынан сунушталган. Мисалы, Г. Адамовдун "Эки океандын сыры" романындагы "Пионер" суу алдындагы кайыгы суутек-кычкылтек газ аралашмасында ИДД колдонгон. Окшош идеялар башка көркөм чыгармаларда да бар.
Детонациялык кыймылдаткычтар темасындагы илимий изилдөөлөр бир аз кийинчерээк, кыркында башталган жана багыттын пионерлери советтик окумуштуулар болгон. Келечекте, ар кайсы өлкөлөрдө, тажрыйбалуу ИДРди түзүү үчүн бир нече жолу аракеттер жасалды, бирок алардын ийгилиги керектүү технологиялардын жана материалдардын жоктугу менен олуттуу чектелди.
2008-жылдын 31-январында АКШнын Коргоо министрлигинин DARPA агенттиги жана Аскердик-аба күчтөрүнүн лабораториясы абадан дем алуучу типтеги IDD менен учуучу биринчи лабораторияны сынай баштады. Оригиналдуу кыймылдаткыч Scale Composites компаниясынан өзгөртүлгөн Long-EZ учагына орнотулган. Электр станциясы суюк отун менен камсыздалган жана атмосферадан аба алуучу төрт түтүктүү күйүү камерасын камтыган. 80 Гц детонациялык жыштыкта, болжол менен. Жеңил учак үчүн гана жетиштүү болгон 90 кгс.
Бул сыноолор IDDнин авиацияда колдонууга жарактуулугун көрсөттү, ошондой эле конструкцияларды жакшыртуу жана алардын мүнөздөмөлөрүн жогорулатуу зарылдыгын көрсөттү. Ошол эле 2008 -жылы учактын прототиби музейге жөнөтүлүп, DARPA жана ага байланышкан уюмдар ишин улантышкан. Бул IDDди келечектүү ракеталык системаларда колдонуу мүмкүнчүлүгү жөнүндө кабарланган, бирок азырынча алар иштелип чыга элек.
Биздин өлкөдө ИӨД темасы теория менен практиканын деңгээлинде изилденген. Мисалы, 2017 -жылы, күйүүчү жана жарылуу журналында газдуу суутек менен иштеген детонациялык рамжеттик кыймылдаткычтын сыноолору жөнүндө макала чыккан. Ошондой эле, айлануучу детонациялык кыймылдаткычтарда иштер уланууда. Ракеталарда колдонууга ылайыктуу суюк от алуучу ракета мотору иштелип чыккан жана сыналган. Мындай технологияларды авиациялык кыймылдаткычтарда колдонуу маселеси изилденүүдө. Бул учурда, детонациялык күйүү камерасы турбожеттин кыймылдаткычына кошулат.
Technology Perspective
Детонациялык кыймылдаткычтар ар кандай тармактарда жана талааларда колдонулушу жагынан чоң кызыгууну жаратат. Негизги мүнөздөмөлөрдүн күтүлгөн көбөйүшүнөн улам, алар, жок эле дегенде, учурдагы класстардын системаларын сыгып алышат. Бирок теориялык жана практикалык иштеп чыгуулардын татаалдыгы аларды практикада колдонууга азырынча мүмкүндүк бербейт.
Бирок акыркы жылдары оң тенденциялар байкалууда. Жалпысынан детонациялык кыймылдаткычтар, анын ичинде. импульстуу, барган сайын лабораториялардан кабарларда пайда болот. Бул багытты өнүктүрүү улантылууда жана келечекте келечектүү үлгүлөрдүн пайда болуу убактысы, алардын мүнөздөмөлөрү жана колдонуу чөйрөлөрү дагы эле суроо бойдон калууда. Бирок, акыркы жылдардагы билдирүүлөр бизге келечекке оптимизм менен кароого мүмкүнчүлүк берет.
