Команда китайських інженерів створила вдосконалений дворежимний двигун, який дозволяє літакам розвивати швидкість 19 756 км/год на висоті 30 км.
Роторний двигун внутрішнього згоряння NASA в роботі під час випробувань. Фото: NASA
Китайські дослідники гіперзвукової зброї розробили найпотужніший у світі роторний вибуховий двигун, повідомило видання Interesting Engineering 27 грудня. Новий роторний вибуховий двигун, який описують як революційну конструкцію, може піднімати літаки на висоту 30 км та розвивати швидкість 16 Махів (19 756 км/год). На такій швидкості міжконтинентальний переліт триватиме лише кілька годин і споживатиме значно менше палива, ніж звичайні реактивні двигуни.
Інформація про двигун, розроблений Чжаном Ініном та його колегами з Пекінського інституту машинобудування, була опублікована в грудневій статті в китайському журналі «Технології рухових установок». Двигун працює у двох режимах; перший, на швидкостях нижче 7 Махів (8 643 км/год), функціонує як двигун внутрішнього згоряння, що безперервно обертається (RDE). Зовнішнє повітря змішується з паливом і спалюється, створюючи ударну хвилю. Ця ударна хвиля поширюється в кільцевій камері. Під час обертання ударна хвиля спалює більше палива, що призводить до сильної та безперервної тяги літака.
У другому режимі, коли літак рухається зі швидкістю понад 7 Махів, ударна хвиля перестає обертатися та фокусується на круглій платформі в задній частині двигуна. Це допомагає підтримувати тягу під час непрямого вибуху майже лінійним чином. Як описує дослідницька група, паливо самозаймається, коли наближається до задньої платформи через високу швидкість повітря, що набігає. Двигун покладається на цю детонацію як на основну тягу протягом усієї роботи.
Чжан та його колеги не розкрили ефективність двигуна в дослідницькій роботі. Однак, виходячи з попередніх наукових оцінок, вибухонебезпечні горючі гази можуть перетворювати майже 80% своєї хімічної енергії на кінетичну. Це значне покращення порівняно зі звичайними турбовентиляторними двигунами, які зазвичай досягають ефективності 20-30%, спираючись на повільне та щадне горіння. Дослідницька група Чжана заявила, що їхня конструкція поєднує роторну детонацію та лінійну детонацію на різних швидкостях. Це рішення пропонує кілька переваг, потенційно покращуючи оптимальну термодинамічну ефективність циклу практично в будь-якому діапазоні швидкостей.
За словами вчених, перехід на новий двигун внутрішнього згоряння є складним через його два режими роботи. Коли швидкості наближаються до 7 Махів, режим роторного запалювання стає менш стійким. Тому необхідно швидко вмикати режим непрямого запалювання. Одним із рішень є зменшення швидкості вхідного повітря з 7 Махів до 4 Махів (4939 км/год) або навіть нижче. Це дозволить паливу достатньо нагрітися для самозаймання. Іншим рішенням є незначне коригування внутрішньої структури двигуна, наприклад, зміна діаметра круглої камери та кута ударної хвилі. Такі зміни можуть вплинути на загальну продуктивність двигуна. За словами дослідницької групи, новий двигун не потребує спеціальних умов експлуатації та може працювати ефективно в більшості випадків.
Ан Ханг (згідно з Цікавою інженерією )
Посилання на джерело
Коментар (0)