Pada akhir Januari, terdapat laporan kemajuan baru dalam sains dan teknologi Rusia. Dari sumber rasmi, diketahui bahawa salah satu projek domestik mesin jet jenis peledakan yang menjanjikan telah lulus tahap ujian. Ini mendekatkan saat penyiapan semua kerja yang diperlukan, sesuai dengan hasil mana peluru berpandu ruang atau ketenteraan dari Rusia akan dapat memperoleh loji tenaga baru dengan peningkatan ciri. Lebih-lebih lagi, prinsip operasi enjin baru dapat digunakan bukan hanya di bidang peluru berpandu, tetapi juga di daerah lain.
Pada akhir Januari, Timbalan Perdana Menteri Dmitry Rogozin memberitahu akhbar domestik mengenai kejayaan terbaru organisasi penyelidikan. Antara topik lain, dia menyentuh mengenai proses membuat enjin jet menggunakan prinsip operasi baru. Enjin yang menjanjikan dengan pembakaran letupan telah diuji. Menurut Timbalan Perdana Menteri, penerapan prinsip baru operasi loji kuasa memungkinkan peningkatan prestasi yang ketara. Sebagai perbandingan dengan struktur seni bina tradisional, peningkatan daya tarikan sekitar 30% diperhatikan.
Gambar rajah enjin roket letupan
Enjin roket moden dari pelbagai kelas dan jenis, yang dikendalikan dalam pelbagai bidang, menggunakan apa yang disebut. kitaran isobatik atau pembakaran deflagasi. Ruang pembakaran mereka mengekalkan tekanan berterusan di mana bahan bakar membakar perlahan. Enjin berdasarkan prinsip deflagrasi tidak memerlukan unit yang tahan lama, namun prestasi yang terhad. Meningkatkan ciri-ciri asas, bermula dari tahap tertentu, ternyata sukar dilakukan secara tidak masuk akal.
Alternatif untuk mesin dengan kitaran isobarik dalam konteks meningkatkan prestasi adalah sistem dengan apa yang disebut. pembakaran letupan. Dalam kes ini, tindak balas pengoksidaan bahan api berlaku di belakang gelombang kejutan yang bergerak pada kelajuan tinggi melalui ruang pembakaran. Ini memberikan permintaan khas pada reka bentuk enjin, tetapi pada masa yang sama menawarkan kelebihan yang jelas. Dari segi kecekapan pembakaran bahan bakar, pembakaran peledakan adalah 25% lebih baik daripada deflagrasi. Ia juga berbeza dengan pembakaran dengan tekanan berterusan oleh peningkatan daya pelepasan haba per unit permukaan permukaan reaksi depan. Secara teori, adalah mungkin untuk meningkatkan parameter ini dengan tiga hingga empat urutan magnitud. Akibatnya, kelajuan gas reaktif dapat meningkat 20-25 kali.
Oleh itu, mesin peledakan, dengan kecekapan yang meningkat, mampu mengembangkan daya dorong dengan penggunaan bahan bakar yang lebih sedikit. Kelebihannya daripada reka bentuk tradisional memang jelas, tetapi sehingga akhir-akhir ini, kemajuan di kawasan ini sangat diharapkan. Prinsip enjin jet peledakan dirumuskan pada tahun 1940 oleh ahli fizik Soviet Ya. B. Zeldovich, tetapi produk siap seperti ini belum dapat dieksploitasi. Sebab utama kekurangan kejayaan sebenarnya adalah masalah dengan membuat struktur yang cukup kuat, serta kesukaran melancarkan dan kemudian mengekalkan gelombang kejutan menggunakan bahan bakar yang ada.
Salah satu projek domestik terbaru dalam bidang mesin roket peledakan dilancarkan pada tahun 2014 dan sedang dibangunkan di NPO Energomash yang dinamai Ahli akademik V. P. Glushko. Menurut data yang ada, tujuan projek dengan kod "Ifrit" adalah untuk mempelajari prinsip-prinsip asas teknologi baru dengan penciptaan mesin roket pendorong cecair menggunakan minyak tanah dan oksigen gas. Enjin baru, dinamakan sempena syaitan api dari cerita rakyat Arab, berdasarkan prinsip pembakaran peletupan putaran. Oleh itu, sesuai dengan idea utama projek, gelombang kejutan mesti terus bergerak dalam lingkaran di dalam ruang pembakaran.
Ketua pembangun projek baru itu adalah NPO Energomash, atau lebih tepatnya makmal khas yang dibuat berdasarkannya. Di samping itu, beberapa organisasi penyelidikan dan reka bentuk lain terlibat dalam kerja tersebut. Program ini mendapat sokongan dari Advanced Research Foundation. Dengan usaha bersama, semua peserta proyek Ifrit dapat membentuk tampilan optimum untuk mesin yang menjanjikan, serta membuat ruang pembakaran model dengan prinsip operasi baru.
Untuk mengkaji prospek keseluruhan arah dan idea-idea baru, yang disebut. sebuah ruang pembakaran model yang memenuhi kehendak projek. Mesin berpengalaman seperti itu dengan konfigurasi yang lebih rendah seharusnya menggunakan minyak tanah cair sebagai bahan bakar. Gas oksigen dicadangkan sebagai agen pengoksidaan. Pada bulan Ogos 2016, ujian kamera prototaip bermula. Penting untuk pertama kalinya dalam sejarah, projek seperti ini dibawa ke peringkat ujian bangku. Sebelumnya, enjin roket letupan dalam dan luar negara dikembangkan, tetapi tidak diuji.
Semasa ujian sampel model, hasil yang sangat menarik diperoleh, menunjukkan kebenaran pendekatan yang digunakan. Jadi, karena penggunaan bahan dan teknologi yang tepat, ternyata tekanan di dalam ruang pembakaran menjadi 40 atmosfera. Teras produk eksperimen mencapai 2 tan.
Ruang model di bangku ujian
Keputusan tertentu diperoleh dalam kerangka projek Ifrit, tetapi mesin peledakan bahan bakar domestik masih jauh dari aplikasi praktikal yang lengkap. Sebelum memperkenalkan peralatan tersebut ke dalam projek teknologi baru, para pereka dan saintis harus menyelesaikan beberapa masalah yang paling serius. Barulah industri roket dan angkasa atau industri pertahanan dapat mula menyedari potensi teknologi baru dalam praktiknya.
Pada pertengahan Januari, Rossiyskaya Gazeta menerbitkan wawancara dengan ketua pereka NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, mengenai keadaan semasa dan prospek mesin peledakan. Wakil pemaju syarikat mengingatkan peruntukan utama projek ini, dan juga menyentuh topik kejayaan yang dicapai. Di samping itu, dia berbicara mengenai kemungkinan bidang penerapan "Ifrit" dan struktur serupa.
Contohnya, enjin peledakan boleh digunakan dalam pesawat hipersonik. P. Lyovochkin mengingatkan bahawa enjin sekarang dicadangkan untuk digunakan pada peralatan tersebut menggunakan pembakaran subsonik. Pada kelajuan hipersonik alat penerbangan, udara yang masuk ke dalam mesin mesti diperlahankan ke mod suara. Walau bagaimanapun, tenaga pengereman mesti menyebabkan beban terma tambahan pada kerangka udara. Dalam mesin letupan, kadar pembakaran bahan bakar mencapai sekurang-kurangnya M = 2, 5. Ini memungkinkan untuk meningkatkan kelajuan penerbangan pesawat. Mesin seperti itu dengan enjin jenis peledakan akan dapat mempercepat hingga kelajuan lapan kali kelajuan suara.
Walau bagaimanapun, prospek sebenar enjin roket jenis peledakan belum begitu hebat. Menurut P. Lyovochkin, kami "baru saja membuka pintu ke kawasan pembakaran letupan." Para saintis dan pereka harus mengkaji banyak masalah, dan hanya selepas itu dapat membuat struktur dengan potensi praktikal. Oleh kerana itu, industri ruang angkasa harus menggunakan enjin penggerak cecair tradisional untuk waktu yang lama, yang, bagaimanapun, tidak menolak kemungkinan peningkatannya lebih lanjut.
Fakta menarik ialah prinsip peledakan pembakaran tidak hanya digunakan dalam bidang mesin roket. Sudah ada projek domestik untuk sistem penerbangan dengan ruang pembakaran jenis peledakan yang beroperasi berdasarkan prinsip nadi. Prototaip semacam ini dibawa ke pengujian, dan di masa depan ia dapat memulai arah baru. Enjin baru dengan pembakaran ketukan dapat menggunakan aplikasi di pelbagai kawasan dan sebahagiannya menggantikan mesin turbin gas tradisional atau turbojet.
Projek domestik mesin peledak sedang dibangunkan di OKB im. A. M. Buaian. Maklumat mengenai projek ini pertama kali disampaikan di forum teknikal ketenteraan antarabangsa "Army-2017" tahun lalu. Pada pendirian pemaju syarikat terdapat bahan pada pelbagai mesin, baik yang bersiri maupun yang sedang dalam pengembangan. Antara yang terakhir adalah contoh letupan yang menjanjikan.
Inti dari cadangan baru adalah menggunakan ruang pembakaran tidak standard yang mampu melakukan pembakaran bahan api dalam letupan di atmosfera. Dalam kes ini, kekerapan "letupan" di dalam mesin mesti mencapai 15-20 kHz. Di masa depan, adalah mungkin untuk meningkatkan lagi parameter ini, akibatnya suara mesin akan melampaui jangkauan yang dirasakan oleh telinga manusia. Ciri enjin seperti itu mungkin menarik.
Pelancaran pertama produk eksperimen "Ifrit"
Walau bagaimanapun, kelebihan utama loji tenaga baru dikaitkan dengan peningkatan prestasi. Ujian bangku prototaip telah menunjukkan bahawa mereka melebihi enjin turbin gas tradisional sekitar 30% pada petunjuk tertentu. Pada masa demonstrasi awam pertama bahan pada mesin OKB im. A. M. Buaian dapat memperoleh ciri prestasi yang cukup tinggi. Enjin jenis baru yang berpengalaman dapat berfungsi selama 10 minit tanpa gangguan. Jumlah masa operasi produk ini di tempat pada masa itu melebihi 100 jam.
Wakil syarikat pembangunan menunjukkan bahawa sudah mungkin untuk membuat enjin letupan baru dengan tujahan 2-2,5 tan, sesuai untuk pemasangan pada pesawat ringan atau kenderaan udara tanpa pemandu. Dalam reka bentuk mesin sedemikian, diusulkan untuk menggunakan apa yang disebut. alat resonator yang bertanggungjawab untuk pembakaran bahan api yang betul. Kelebihan penting dari projek baru ini adalah kemungkinan asas untuk memasang peranti tersebut di mana sahaja di kerangka udara.
Pakar OKB mereka. A. M. Buaian telah mengusahakan enjin pesawat dengan pembakaran dorongan impuls selama lebih dari tiga dekad, tetapi sejauh ini projek itu tidak meninggalkan tahap penyelidikan dan tidak mempunyai prospek yang nyata. Sebab utama adalah kekurangan pesanan dan dana yang diperlukan. Sekiranya projek tersebut mendapat sokongan yang diperlukan, maka dalam masa yang akan datang, mesin sampel dapat dibuat, sesuai digunakan pada pelbagai peralatan.
Sehingga kini, saintis dan pereka Rusia berjaya menunjukkan hasil yang sangat luar biasa dalam bidang enjin jet menggunakan prinsip operasi baru. Terdapat beberapa projek sekaligus, sesuai digunakan di ruang roket dan kawasan hipersonik. Selain itu, enjin baru boleh digunakan dalam penerbangan "tradisional". Beberapa projek masih di peringkat awal dan belum siap untuk pemeriksaan dan pekerjaan lain, sementara di kawasan lain hasil yang paling luar biasa telah diperoleh.
Menyelidiki topik enjin jet pembakaran letupan, pakar Rusia dapat membuat model model bangku ruang pembakaran dengan ciri-ciri yang diinginkan. Produk eksperimen "Ifrit" telah lulus ujian, di mana sejumlah besar maklumat dikumpulkan. Dengan bantuan data yang diperoleh, pengembangan arah akan berterusan.
Menguasai arah baru dan menerjemahkan idea ke dalam bentuk yang praktikal akan memerlukan banyak masa, dan untuk alasan ini, pada masa akan datang, roket angkasa dan tentera pada masa yang akan datang akan dilengkapi dengan hanya mesin penggerak cecair tradisional. Walaupun begitu, karya tersebut telah meninggalkan tahap teori semata-mata, dan kini setiap ujian pelancaran mesin eksperimental mendekatkan saat membina peluru berpandu penuh dengan loji tenaga baru.
