A fim de criar uma reserva tecnológica para o desenvolvimento da aviação, tecnologia de foguetes e astronáutica, vários projetos promissores estão sendo desenvolvidos em nosso país, incl. um motor fundamentalmente novo. Recentemente, foi anunciada a conclusão dos testes de um motor de detonação pulsante a jato de ram. Até o momento, apenas o demonstrador de tecnologia foi testado no estande, mas mesmo assim mostra um aumento significativo nas características principais.
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Em 9 de abril, o serviço de imprensa da empresa UEC-UMPO (parte da United Engine Corporation e Rostec) relatou os últimos sucessos no campo da construção de motores. OKB im. SOU. Os berços da UEC-UMPO realizaram com sucesso a primeira etapa de teste do demonstrador do novo motor.
O motor de detonação pulsante de fluxo direto (PPDD) com bloco de ressonadores dinâmicos a gás na versão demonstrador confirmou a possibilidade de obtenção de elevadas características técnicas. O impulso do produto atingiu 1600 kg. Em alguns modos, o motor mostrou um aumento no empuxo específico de até 50% em relação aos produtos de outros esquemas existentes. O consumo específico de combustível foi reduzido em conformidade.
O uso de motores com tais características aumentará significativamente os parâmetros básicos e as capacidades da aeronave. O alcance máximo e a carga útil podem ser aumentados em 1, 3-1, 5 vezes. Um aumento na relação empuxo-peso também melhorará a capacidade de manobra e a dinâmica de vôo.
Deve-se notar que o desenvolvimento de um motor doméstico de detonação a jato de ramificação começou há muito tempo. Os primeiros relatórios sobre este projeto, desenvolvidos no OKB im. Os berços surgiram em 2011. Já em 2013, um dos primeiros motores experimentais foi testado. Ele criou um empuxo de apenas 100 kg, mas mostrou um aumento acentuado na eficiência e outros parâmetros.
No futuro, o design foi aprimorado e aumentado em tamanho, com um aumento simultâneo nas características principais. Até à data, o motor de demonstração tem um empuxo de 1600 kg - 16 vezes mais do que o primeiro protótipo. Espera-se que o projeto atual seja desenvolvido e, graças a isso, aparecerá um motor ainda mais potente.
Fundamentos tecnológicos
O conceito de RPA ou motor de detonação por pulso (PDE) foi desenvolvido ativamente em diferentes países nas últimas décadas. Nas condições de laboratórios e bancadas de testes, resultados bastante interessantes já foram obtidos, mas nenhum motor de uma nova classe ainda foi implementado na prática.
Até o momento, vários projetos básicos de IDDs foram desenvolvidos e testados. O mais simples envolve a criação de um produto que inclui um dispositivo de entrada de ar, o chamado. parede de tração e câmara-tubo de detonação. Quando a mistura ar-combustível queima, uma onda de detonação é formada, atingindo a parede de tração e criando impulso. Com base em tais dispositivos, motores multitubos podem ser criados.
Mais complexo, mas eficaz é o PDD com um ressonador de alta frequência. Seu design se distingue pela presença de um reator e um ressonador. O reator é um dispositivo especial que proporciona uma combustão mais completa da mistura ar-combustível. O ressonador permite um uso mais eficiente da energia das ondas de detonação. Esse motor pode ser usado como um produto autônomo ou como um substituto mais eficiente para a pós-combustão "tradicional" de um motor turbojato.
OKB im. A Cradle desenvolve e testa precisamente o circuito com um bloco de ressonadores dinâmicos de gás. Seu alto potencial foi repetidamente confirmado por testes de vários protótipos, e agora outro produto semelhante está sendo testado.
RPM e IDD de todos os esquemas têm certas vantagens sobre os de turbina a gás. Em primeiro lugar, é um design menos complexo. No IDD não existem peças móveis difíceis de fabricar, experimentando altas cargas mecânicas e térmicas. Além disso, esse motor tem requisitos mais baixos para os parâmetros do caminho do fluxo. Graças a isso, o motor de detonação pode ser feito usando tecnologias e materiais existentes.
Devido a um ciclo termodinâmico diferente, o consumo específico de combustível é reduzido, o que pode ser usado para melhorar certas características da aeronave. Dependendo das tarefas definidas, você pode abandonar a economia em favor de aumentar o empuxo ou mantê-la aumentando a autonomia de vôo.
Formulários
O desenvolvedor da organização do demonstrador de nova tecnologia acredita que os motores da nova classe podem ser amplamente usados em vários campos. As regras de trânsito serão úteis no desenvolvimento da aviação, incl. super e hipersônico; eles podem ser usados em novos sistemas aeroespaciais. O novo motor é visto como uma adição útil aos sistemas de propulsão a jato e foguetes.
Os RPMEs têm vantagens de design e tecnologia sobre os produtos de turbina a gás com os mesmos parâmetros. De acordo com o OKB eles. SOU. Carrinhos, isso também é uma vantagem comercial e econômica. Uma aeronave com tal motor terá características técnicas elevadas, mas o custo de desenvolvimento, produção e operação permanecerá em um nível aceitável.
Ao mesmo tempo, os projetos propostos de IDD apresentam desvantagens. Portanto, como outros motores ramjet, a detonação tem uma faixa limitada de velocidades de operação. Para começar, ele precisa de uma aceleração inicial - com a ajuda de um motor diferente. No caso de mísseis, este pode ser um sistema de propulsão de propulsor líquido ou sólido, e a aeronave pode ter um motor turbojato separado para os modos de decolagem, pouso e aceleração.
Devido a restrições técnicas e operacionais, a direção dos motores pulsantes do ramjet foi subdesenvolvida no passado. Como resultado, novos projetos IDD ainda estão em fase de desenvolvimento e teste. Ainda não há amostras completas de alto desempenho adequadas para implementação em projetos reais de aviação ou tecnologia espacial.
Para o seu aparecimento, é necessária a continuação do trabalho com uma solução gradual de todas as tarefas principais. Um aumento no empuxo é necessário para atingir o nível dos motores turbojato modernos, um aumento no recurso e a obtenção de alta confiabilidade. Um trabalho desse tipo está acontecendo agora e já está produzindo alguns resultados. Mas a criação de um IDD / PDAA completo para uso prático ainda é uma questão de um futuro distante.
Trabalhe para o futuro
O motor de detonação pulsante de fluxo direto possui uma série de características importantes e é de grande interesse no contexto do desenvolvimento futuro da aviação, foguetes e tecnologia espacial. No entanto, o desenvolvimento desta direção e o desenvolvimento de estruturas viáveis com um nível suficiente de características acaba sendo um processo muito difícil e demorado. Assim, nos últimos 10 anos, as regras e regulamentos de trânsito doméstico desenvolvidos pela UEC-UMPO mostraram um aumento significativo no desempenho, mas ainda não alcançaram a implementação na prática.
No entanto, o trabalho continua e dá motivos para otimismo. As últimas notícias mostram um progresso significativo e também sugerem que a indústria terá novos sucessos em um futuro próximo. Assim, o surgimento de aeronaves com motores de detonação pulsante ainda é um acontecimento de médio ou longo prazo, mas cada nova etapa de desenvolvimento e teste o aproxima.
