Дефлаграция – высокотемпературное горение топлива в присутствии кислорода – относительно безопасный и управляемый способ выделения химической энергии и превращения ее в движение. Вот почему его широко применяют в транспорте. Но если нужно получить максимум доступной энергии из единицы топлива, то лучше устроить взрыв.
Детонация происходит быстрее и намного разрушительнее. Она не обязательно требует кислорода, всего лишь взрывчатого материала и какого-нибудь толчка достаточной силы, чтобы нарушить энергетические связи молекул. Ударная волна взрыва распространяется со сверхзвуковой скоростью, выбрасывая огромное количество энергии.
Ротационные детонационные двигатели, в которых ударная волна одного взрыва запускает следующий внутри кольцевидного канала, считались невозможными до тех пор, пока специалисты из Университета Центральной Флориды не https://hightech.plus/2020/05/03/v-ssha-sostoyalis-pervie-is... год назад рабочий прототип. Такая конструкция эффективнее, чем у импульсных детонационных двигателей, потому что камеру сгорания не нужно освобождать после взрыва.
Теперь частично другая команда инженеров из того же вуза провела первую в мире демонстрацию третьего типа детонационного двигателя, еще лучше прежних. Теоретически, он открывает возможность полетов со скоростью около 20 000 км/ч или 17 Махов.
Двигатель с косой детонационной волной создает стабильную и фиксированную в пространстве продолжительную детонацию, что позволяет генерировать существенно больше энергии и расходовать меньше топлива, по сравнению с нынешними технологиями, https://newatlas.com/aircraft/oblique-wave-detonation-engine... New Atlas. Команда утверждает, что они успешно стабилизировали взрывную волну в условиях гиперзвукового потока, не позволяя ей подниматься ни вверх (где она могла привести к взрыву), ни вниз (где она потеряла бы свои взрывные свойства).
Для этого был построен экспериментальный прототип HyperReact – аппарат менее метра длиной, состоящий из трубы, разделенной на три секции. В первой преднасос зажигает струю водородного топлива, смешанного с воздухом. Четыре воздушных канала ускоряют поток до нужной скорости. Во второй секции находится сопло с асимметричным сечением. Тут основной топливный инжектор добавляет 99,99-процентный водород в горячий сжатый воздух, идущий по трубе. Смесь разгоняется до 5 Махов, прежде чем попасть в третью секцию, где происходит детонация.
Тогда как обычно взрыв длится микро- или миллисекунды, инженерам удалось продлить эффект до тех пор, пока не была отключена подача топлива – около трех секунд. Этого достаточно, чтобы доказать работоспособноть установки, заявил Карим Ахмед, один из исследователей.
Теперь задача разработчиков – понять, как динамически менять топливную смесь, скорость потока и угол наклона, чтобы сохранять стабильность и управляемость детонации в различных условиях.
Свежие комментарии