Новый двигатель от КНР – 16 Махов на высоте 30 км
Речь идет о новом, точнее сказать, усовершенствованном детонационном двигателе, предназначенным для установки на летательные аппараты. Проект силовой установки создан учеными Пекинского машиностроительного института. Данное учреждение известно своими разработками, связанными с реактивными двигателями прямоточного типа.
Сейчас речь идет о модернизированной детонационной силовой установке. Подобные типы двигателей внутреннего сгорания были известны и ранее, однако на практике мало использовались из-за своего несовершенства.
Такие установки работают гораздо эффективнее своих обычных «собратьев». Но обо всем по порядку.
Он представляет собой силовой агрегат внутреннего сгорания, в котором топливо-воздушная смесь сжигается методом детонации. Об этом явлении хорошо известно многим автомобилистам. Это когда машина начинает дергаться из-за неправильно выставленного зажигания: в цилиндрах происходит не плавное сгорание смеси, а ее «взрывы». Такая работа приводит к быстрому износу мотора. Однако в данном случае детонация используется «во благо», т. к. у нее есть свои плюсы, по сравнению с обычным ДВС:
✅ увеличенный КПД
✅ уменьшенный расход горючего
✅ относительная экологическая безопасность
В подобном режиме топливо сжигается при очень высокой температуре и давлении. Происходит ударный процесс, который сам себя поддерживает. Его результатом является сжимающая волна, движущаяся в камере сгорания со сверхзвуковой скоростью. Топливо сжигается почти полностью, выделяется большее количество энергии, чем и достигается экономичность и нанесение меньшего вреда окружающей среде.
Использование взрывной технологии сгорания топлива способно преобразовать примерно 80 % получаемой энергии в кинетическую. Для сравнения: в применяемых ныне двигателях турбовентиляторного типа, где процесс сжигания идет аккуратно и медленно, эта цифра не превышает 30 % (КПД). Почему же тогда подобные силовые установки не используются повсеместно? Не все так просто – у детонационного двигателя есть свои серьезные проблемы, и главная из них заключается в сложности установления контроля над процессом, который может быть крайне неустойчивым.
На детонацию сильно влияют такие моменты, как форма камеры сгорания, состав топливно-воздушной смеси (в т. ч. ее пропорции), скорость потока. Всем этим нужно уметь управлять: в противном случае детонация становится неустойчивой, а то и вовсе может прекратиться. А это приведет к снижению эффективности работы двигателя, который становится ненадежным. В общем, главная проблема – сложность управления для поддержания стабильности процесса.
Смысл идеи заключается в использовании 2-х режимов работы ДВС. При скорости менее семи Махов он работает, как детонационный вращающийся. В этом случае волна расходится внутри камеры и зажигает вновь поступающее топливо, в результате чего высвобождается энергия, используемая для создания тяги. На скорости более семи Махов ситуация меняется.
Волна перестает вращаться и собирается в задней части двигателя на специальной платформе, детонация становится прямолинейной. Горючее начинает взрываться автоматически. Если такой двигатель поставить на самолет, ракету и т. п., летательный аппарат смог бы развить скорость до 16 Махов и подняться на высоту 30 км. От Европы до Америки можно было бы долететь за пару часов. Но пока это только в теории — практическая реализация проекта впереди.
Сейчас речь идет о модернизированной детонационной силовой установке. Подобные типы двигателей внутреннего сгорания были известны и ранее, однако на практике мало использовались из-за своего несовершенства.
Испытания детонационного двигателя в Австралии. Фото: YouTube.com
Такие установки работают гораздо эффективнее своих обычных «собратьев». Но обо всем по порядку.
Что такое детонационный двигатель
Он представляет собой силовой агрегат внутреннего сгорания, в котором топливо-воздушная смесь сжигается методом детонации. Об этом явлении хорошо известно многим автомобилистам. Это когда машина начинает дергаться из-за неправильно выставленного зажигания: в цилиндрах происходит не плавное сгорание смеси, а ее «взрывы». Такая работа приводит к быстрому износу мотора. Однако в данном случае детонация используется «во благо», т. к. у нее есть свои плюсы, по сравнению с обычным ДВС:
✅ увеличенный КПД
✅ уменьшенный расход горючего
✅ относительная экологическая безопасность
В подобном режиме топливо сжигается при очень высокой температуре и давлении. Происходит ударный процесс, который сам себя поддерживает. Его результатом является сжимающая волна, движущаяся в камере сгорания со сверхзвуковой скоростью. Топливо сжигается почти полностью, выделяется большее количество энергии, чем и достигается экономичность и нанесение меньшего вреда окружающей среде.
Испытания детонационного двигателя в РФ. Фото: YouTube.com
Использование взрывной технологии сгорания топлива способно преобразовать примерно 80 % получаемой энергии в кинетическую. Для сравнения: в применяемых ныне двигателях турбовентиляторного типа, где процесс сжигания идет аккуратно и медленно, эта цифра не превышает 30 % (КПД). Почему же тогда подобные силовые установки не используются повсеместно? Не все так просто – у детонационного двигателя есть свои серьезные проблемы, и главная из них заключается в сложности установления контроля над процессом, который может быть крайне неустойчивым.
Американские ученые недавно провели испытания очередного детонационного силового агрегата. Двигатель отработал на 4 мин. больше, чем его предшественник, развив тягу более 2600 кг.
На детонацию сильно влияют такие моменты, как форма камеры сгорания, состав топливно-воздушной смеси (в т. ч. ее пропорции), скорость потока. Всем этим нужно уметь управлять: в противном случае детонация становится неустойчивой, а то и вовсе может прекратиться. А это приведет к снижению эффективности работы двигателя, который становится ненадежным. В общем, главная проблема – сложность управления для поддержания стабильности процесса.
Что придумали китайцы
Смысл идеи заключается в использовании 2-х режимов работы ДВС. При скорости менее семи Махов он работает, как детонационный вращающийся. В этом случае волна расходится внутри камеры и зажигает вновь поступающее топливо, в результате чего высвобождается энергия, используемая для создания тяги. На скорости более семи Махов ситуация меняется.
Опытный детонационный двигатель для самолета (ОКБ Люльки, РФ). Фото: YouTube.com
Волна перестает вращаться и собирается в задней части двигателя на специальной платформе, детонация становится прямолинейной. Горючее начинает взрываться автоматически. Если такой двигатель поставить на самолет, ракету и т. п., летательный аппарат смог бы развить скорость до 16 Махов и подняться на высоту 30 км. От Европы до Америки можно было бы долететь за пару часов. Но пока это только в теории — практическая реализация проекта впереди.
- Сергей М.
- https://youtube.com
Рекомендуем для вас
Подводный арктический газовоз «Пилигрим» заменит трубопроводы
Доставка углеводородов подводным газовозом, да еще под арктическими льдами – не фантастика ли? О проекте 2019-го года сегодня вспомнили не случайно. Реальная...
Lada Vesta в 2025 году станет не хуже иномарок – готовится глобальное обновление
Наконец дождемся? Или АвтоВАЗ просто вынужден модернизировать автомобили под напором китайских брендов?...
ПД-8 будут испытывать на летающей лаборатории
По сообщению главы Ростеха, ПД-8 проходит последние испытания на стенде и следующий этап – тестирование в полете на Ил-76ЛЛ. Затем двигатель установят на...
Зачем при взлете и посадке стюардессы просят открывать шторки иллюминаторов
Эта неожиданная просьба имеет под собой довольно веские основания, которые, возможно, помогут сберечь здоровье, а то и жизнь пассажиров. Неужели какие-то...
ЯМЗ-535: новая рядная «четверка», которая пестрит отечественными инновациями
В новом видео на YouTube-канале «Автомобильная Россия» представлен дизельный двигатель ЯМЗ-535, который стал улучшенной версией популярного мотора ЯМЗ-534. Это...
ОДК покажет прорывные технологии на примере авиадвигателей ПД-14 и ПД-35
Выставка пройдет в Москве с 23 по 25 декабря. Покажут лучшие достижения в авиастроении....
Новый комбайн от Ростсельмаш – революционное решение для полей
На выставке «Агросалон 2024» в подробностях продемонстрировали долгожданную новинку от завода Ростсельмаш. Ею стал кормоуборочный комбайн F-1500 с двигателем...
У экранопланов, похоже, открывается «второе дыхание»
И снова «в деле» фигурируют водородные технологии. О новых открывающихся перспективах этого надводного транспорта читайте в нашем материале....
Чиновники уточнили сроки производства МС-21-300 и SJ-100
Также стало известно, сколько уже готово единиц МС-21. А еще название лайнера SJ-100 хотят русифицировать. И его выход в серию напрямую зависит от ПД-8....
В России появятся «двойники» аэропортов
Система интерактивная и обеспечивает улучшенный мониторинг работы аэропорта и сопутствующей инфраструктуры. Также технология позволяет оптимизировать...
Hyundai объявляет «войну» мониторам в авто
Все уже привыкли к ярким экранам мультимедиа. Вот только немногие знают, как влияют на безопасность вождения эти устройства и есть ли им альтернатива....
Что будет, если с двигателя Жигулей «срезать» 8 кг запчастей?
Команда YouTube-канала «Гараж 54» пошла на очередной необычный эксперимент, до которого мало кто мог додуматься. Они продемонстрировали проект по созданию...
Первые подробности о красноярском вездеходе Visuva T8
Чтобы управлять этим «монстром» не нужно специальное обучение. В качестве руля – штурвал, а гусеницы изготовлены из композита, которые уменьшают давление на...
Многоосные шасси МЗКТ выходят на гражданский рынок – «Волат» для суровой эксплуатации
Минский завод колесных тягачей известен на просторах бывшего Советского Союза в первую очередь своими многоосными шасси для ракетовозов. Но уже давно...
Представлен «Чистогор» – грузовая новинка с логотипом «КАМАЗ»
Автомобиль создан при совместном сотрудничестве крупнейшего производителя грузовой техники и Центра водородных технологий АФК «Система». Подробнее о проекте...
КАМАЗ представил обновленное шасси К3: новый двигатель, кабина и не только
Благодаря изменениям серия К3 стала ближе к более дорогой линейке К5. Что именно улучшили?...