Egy kínai mérnökökből álló csapat egy fejlett, kettős üzemmódú motort fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a repülőgépek számára, hogy 30 km-es magasságban 19 756 km/h sebességgel haladjanak.
Egy NASA forgódugattyús belső égésű motor működés közben tesztelés közben. Fotó: NASA
Kínai hiperszonikus fegyverkutatók kifejlesztették a világ legerősebb forgó robbanómotorját – jelentette az Interesting Engineering december 27-én. A forradalmian új konstrukcióként leírt új forgó robbanómotor 30 km-es magasságba képes reptetni a repülőgépeket, és Mach 16-os sebességgel (19 756 km/h) képes száguldani. Ezzel a sebességgel az interkontinentális repülés mindössze néhány órát vesz igénybe, és jelentősen kevesebb üzemanyagot fogyaszt, mint a hagyományos sugárhajtóművek.
A Zhang Yining és a Pekingi Gépészeti Intézet kollégái által tervezett motorról a kínai Propulsion Technology folyóirat decemberi cikkében számoltak be. A motor két üzemmódban működik; az első, Mach 7 (8643 km/h) alatti sebességnél, folyamatosan forgó belső égésű motorként (RDE) működik. A külső levegő keveredik az üzemanyaggal és elég, lökéshullámot hozva létre. Ez a lökéshullám a gyűrű alakú kamrában terjed. Forgás közben a lökéshullám több üzemanyagot éget el, ami erős és folyamatos tolóerőt eredményez a repülőgép számára.
A második üzemmódban, amikor a repülőgép Mach 7 feletti sebességgel mozog, a lökéshullám forgása leáll, és a motor hátsó részén található kör alakú platformra fókuszál. Ez segít fenntartani a tolóerőt egy közvetett robbanás során, közel lineáris módon. Ahogy a kutatócsoport leírja, az üzemanyag a beáramló levegő nagy sebessége miatt magától meggyullad, amint közeledik a hátsó platformhoz. A motor működése során erre a detonációra támaszkodik elsődleges tolóerőként.
Zhang és kollégái nem hozták nyilvánosságra a motor hatásfokát a kutatási cikkben. Korábbi tudományos becslések alapján azonban a robbanásveszélyes, gyúlékony gázok kémiai energiájuk közel 80%-át mozgási energiává alakíthatják. Ez jelentős javulás a hagyományos turbóventilátoros motorokhoz képest, amelyek jellemzően 20-30%-os hatásfokot érnek el, lassú és gyengéd égés mellett. Zhang kutatócsoportja kijelentette, hogy a konstrukciójuk a forgó detonációt és a lineáris detonációt különböző sebességeken ötvözi. Ez a megoldás számos előnnyel jár, potenciálisan javítva az optimális termodinamikai ciklus hatékonyságát szinte bármilyen sebességtartományban.
A tudósok szerint az új belső égésű motorra való átállás nehézkes a két üzemmódja miatt. Amikor a sebesség megközelíti a Mach 7-et, a forgógyújtású üzemmód kevésbé fenntarthatóvá válik. Ezért a közvetett gyújtású üzemmódot gyorsan be kell kapcsolni. Az egyik megoldás a beáramló levegő sebességének Mach 7-ről Mach 4-re (4939 km/h) vagy akár alacsonyabbra csökkentése. Ez lehetővé tenné, hogy az üzemanyag kellően felmelegedjen az öngyulladáshoz. Egy másik megoldás a motor belső szerkezetének kismértékű módosítása, például a kör alakú kamra átmérőjének és a lökéshullám szögének megváltoztatása. Az ilyen változtatások befolyásolhatják a motor általános teljesítményét. A kutatócsoport szerint az új motor nem igényel speciális üzemi feltételeket, és a legtöbb esetben hatékonyan működhet.
An Khang ( az Érdekes Mérnöki Irodalom szerint)
[hirdetés_2]
Forráslink
Hozzászólás (0)