צוות של מהנדסים סינים יצר מנוע דו-מצבי מתקדם המאפשר למטוסים לטוס במהירות של 19,756 קמ"ש בגובה של 30 ק"מ.
מנוע בעירה פנימית סיבובית של נאס"א בפעולה במהלך הבדיקה. צילום: נאס"א
חוקרי נשק היפרסוני סינים פיתחו את מנוע הנפץ הסיבובי החזק ביותר בעולם , כך דיווחה Interesting Engineering ב-27 בדצמבר. מנוע הנפץ הסיבובי החדש, שתואר כעיצוב מהפכני, יוכל להניע מטוסים לגבהים של 30 ק"מ ולטוס במהירות של מאך 16 (19,756 קמ"ש). במהירות זו, טיסה בין-יבשתית תארך רק כמה שעות ותצרוך פחות דלק משמעותית ממנועי סילון קונבנציונליים.
מידע על המנוע, שתוכנן על ידי ג'אנג יינינג ועמיתיו במכון המכונות של בייג'ינג, פורסם במאמר שפורסם בדצמבר בכתב העת הסיני Propulsion Technology. המנוע פועל בשני מצבים; הראשון, במהירויות מתחת למאך 7 (8,643 קמ"ש), מתפקד כמנוע בעירה פנימית מסתובב ברציפות (RDE). אוויר חיצוני מתערבב עם דלק ונשרף, ויוצר גל הלם. גל הלם זה מתפשט בתוך התא הטבעתי. במהלך הסיבוב, גל ההלם שורף יותר דלק, וכתוצאה מכך נוצר דחף חזק ורציף עבור המטוס.
במצב השני, כאשר המטוס נע במהירויות מעל מאך 7, גל ההלם מפסיק להסתובב ומתמקד בפלטפורמה מעגלית בחלקו האחורי של המנוע. זה עוזר לשמור על דחף במהלך פיצוץ עקיף בצורה כמעט ליניארית. כפי שמתאר צוות המחקר, הדלק מתלקח מעצמו כשהוא מתקרב לפלטפורמה האחורית עקב המהירות הגבוהה של האוויר הנכנס. המנוע מסתמך על פיצוץ זה כדחף העיקרי שלו לאורך כל הפעולה.
ג'אנג ועמיתיו לא חשפו את יעילות המנוע במאמר המחקר. עם זאת, בהתבסס על הערכות מדעיות קודמות, גזים דליקים נפיצים יכולים להמיר כמעט 80% מהאנרגיה הכימית שלהם לאנרגיה קינטית. זהו שיפור משמעותי לעומת מנועי טורבו-מאוורר קונבנציונליים, אשר בדרך כלל משיגים יעילות של 20-30%, בהסתמך על בעירה איטית ועדינה. צוות המחקר של ג'אנג הצהיר כי התכנון שלהם משלב פיצוץ סיבובי ופיצוץ ליניארי במהירויות שונות. פתרון זה מציע מספר יתרונות, אשר עשויים לשפר את יעילות המחזור התרמודינמי האופטימלית כמעט בכל טווח מהירויות.
לדברי המדענים, המעבר למנוע הבעירה הפנימית החדש קשה בשל שני מצבי הפעולה שלו. כאשר המהירויות מתקרבות למאך 7, מצב ההצתה הסיבובית הופך לפחות בר-קיימא. לכן, יש להפעיל במהירות את מצב ההצתה העקיפה. פתרון אחד הוא להפחית את מהירות האוויר הנכנס ממאך 7 למאך 4 (4,939 קמ"ש) או אפילו נמוך יותר. זה יאפשר לדלק להתחמם מספיק כדי להתלקח מעצמו. פתרון נוסף הוא להתאים מעט את המבנה הפנימי של המנוע, כגון שינוי קוטר התא המעגלי וזווית גל ההלם. שינויים כאלה עלולים להשפיע על ביצועי המנוע הכוללים. לדברי צוות המחקר, המנוע החדש אינו דורש תנאי הפעלה מיוחדים ויכול לפעול ביעילות ברוב המקרים.
אן חאנג (על פי Interesting Engineering )
[מודעה_2]
קישור למקור
תגובה (0)