Untuk menciptakan cadangan teknologi untuk pengembangan lebih lanjut dari penerbangan, teknologi roket, dan astronotika, beberapa proyek yang menjanjikan sedang dikembangkan di negara kita, termasuk. mesin yang pada dasarnya baru. Baru-baru ini, diumumkan penyelesaian tes mesin detonasi berdenyut ramjet. Sejauh ini, hanya demonstrator teknologi yang diuji di stand, tetapi bahkan menunjukkan peningkatan yang signifikan pada karakteristik utama.
Berita terbaru
Pada 9 April, layanan pers perusahaan UEC-UMPO (bagian dari United Engine Corporation dan Rostec) melaporkan keberhasilan terbaru di bidang pembuatan mesin. OKB saya. NS. Cradle dari UEC-UMPO telah berhasil melakukan uji coba tahap pertama pada demonstrator mesin baru tersebut.
Mesin detonasi berdenyut aliran langsung (PPDD) dengan blok resonator gas-dinamis dalam versi demonstran mengkonfirmasi kemungkinan memperoleh karakteristik teknis yang tinggi. Daya dorong produk mencapai 1600 kg. Dalam beberapa mode, mesin menunjukkan peningkatan daya dorong spesifik hingga 50% relatif terhadap produk dari skema lain yang ada. Konsumsi bahan bakar spesifik berkurang sesuai.
Penggunaan mesin dengan karakteristik seperti itu akan secara signifikan meningkatkan parameter dasar dan kemampuan pesawat. Jangkauan dan muatan maksimum dapat ditingkatkan 1, 3-1, 5 kali. Peningkatan rasio dorong-ke-berat juga akan meningkatkan kemampuan manuver dan dinamika penerbangan.
Perlu dicatat bahwa pengembangan mesin detonasi ramjet domestik dimulai sejak lama. Laporan pertama tentang proyek ini, dikembangkan di OKB im. Buaian muncul kembali pada tahun 2011. Sudah pada tahun 2013, salah satu mesin eksperimental pertama diuji. Dia menciptakan daya dorong hanya 100 kg, tetapi menunjukkan peningkatan tajam dalam efisiensi dan parameter lainnya.
Di masa depan, desain ditingkatkan dan ditingkatkan ukurannya, dengan peningkatan simultan dalam karakteristik utama. Sampai saat ini, mesin demonstran memiliki daya dorong 1600 kg - 16 kali lebih besar dari prototipe pertama. Diharapkan proyek saat ini akan dikembangkan, dan berkat ini, mesin yang lebih kuat akan muncul.
Dasar-dasar teknologi
Konsep RPA atau pulse detonation engine (PDE) telah dikembangkan secara aktif di berbagai negara selama beberapa dekade terakhir. Dalam kondisi laboratorium dan bangku tes, hasil yang cukup menarik telah diperoleh, tetapi belum ada satu pun mesin kelas baru yang dapat diterapkan dalam praktik.
Sampai saat ini, beberapa desain SLI dasar telah dikembangkan dan diuji. Yang paling sederhana melibatkan penciptaan produk yang mencakup perangkat asupan udara, yang disebut. dinding traksi dan ruang tabung detonasi. Ketika campuran udara-bahan bakar terbakar, gelombang detonasi terbentuk, mengenai dinding traksi dan menciptakan daya dorong. Atas dasar perangkat tersebut, mesin multitube dapat dibuat.
Lebih kompleks, tetapi efektif adalah PDD dengan resonator frekuensi tinggi. Desainnya dibedakan dengan adanya reaktor dan resonator. Reaktor adalah perangkat khusus yang menyediakan pembakaran campuran udara-bahan bakar yang lebih sempurna. Resonator memungkinkan penggunaan energi gelombang detonasi yang lebih efisien. Mesin seperti itu dapat digunakan sebagai produk yang berdiri sendiri atau sebagai pengganti yang lebih efisien untuk afterburner "tradisional" dari mesin turbojet.
OKB saya. Cradle mengembangkan dan menguji sirkuit secara tepat dengan blok resonator gas-dinamis. Potensinya yang tinggi telah berulang kali dikonfirmasi oleh pengujian berbagai prototipe, dan sekarang produk serupa lainnya sedang diuji.
RPM dan IDD dari semua skema memiliki keunggulan tertentu dibandingkan turbin gas. Pertama-tama, ini adalah desain yang tidak terlalu rumit. Di IDD tidak ada bagian yang bergerak yang sulit untuk diproduksi, mengalami beban mekanis dan termal yang tinggi. Selain itu, mesin seperti itu memiliki persyaratan yang lebih rendah untuk parameter jalur aliran. Berkat ini, mesin detonasi dapat dibuat menggunakan teknologi dan bahan yang ada.
Karena siklus termodinamika yang berbeda, konsumsi bahan bakar spesifik berkurang, yang dapat digunakan untuk meningkatkan karakteristik tertentu dari pesawat. Bergantung pada tugas yang ditetapkan, Anda dapat meninggalkan ekonomi demi meningkatkan daya dorong atau mempertahankannya dengan meningkatkan jangkauan penerbangan.
Aplikasi
Organisasi-pengembang demonstran teknologi baru percaya bahwa mesin kelas baru dapat digunakan secara luas di berbagai bidang. Aturan lalu lintas akan berguna dalam pengembangan penerbangan lebih lanjut, termasuk. super dan hipersonik; mereka dapat digunakan dalam sistem kedirgantaraan baru. Mesin baru dipandang sebagai tambahan yang berguna untuk sistem propulsi roket dan jet.
RPME memiliki keunggulan desain dan teknologi dibandingkan produk turbin gas dengan parameter yang sama. Menurut OKB mereka. NS. Carrycots, ini juga merupakan keuntungan komersial dan ekonomi. Pesawat dengan mesin seperti itu akan memiliki karakteristik teknis yang tinggi, tetapi biaya pengembangan, produksi, dan operasi akan tetap pada tingkat yang dapat diterima.
Pada saat yang sama, desain IDD yang diusulkan bukannya tanpa kekurangan. Jadi, seperti mesin ramjet lainnya, detonasi memiliki rentang kecepatan operasi yang terbatas. Untuk memulai, ia membutuhkan akselerasi awal - dengan bantuan mesin yang berbeda. Dalam kasus rudal, ini bisa berupa sistem propulsi propelan cair atau padat, dan pesawat dapat memiliki mesin turbojet terpisah untuk mode lepas landas dan mendarat serta akselerasi.
Karena kendala teknis dan operasional, arah motor berdenyut ramjet telah terbelakang di masa lalu. Akibatnya, proyek SLI baru masih dalam tahap pengembangan dan pengujian. Masih belum ada sampel kinerja tinggi lengkap yang cocok untuk implementasi dalam proyek nyata teknologi penerbangan atau luar angkasa.
Untuk penampilan mereka, kelanjutan pekerjaan lebih lanjut diperlukan dengan solusi bertahap dari semua tugas utama. Peningkatan daya dorong diperlukan untuk mencapai tingkat mesin turbojet modern, peningkatan sumber daya dan pencapaian keandalan yang tinggi. Pekerjaan semacam ini sedang berlangsung sekarang dan sudah membuahkan hasil tertentu. Tetapi pembuatan IDD / PDAA lengkap untuk penggunaan praktis masih merupakan masalah di masa depan yang jauh.
Bekerja untuk masa depan
Mesin detonasi berdenyut aliran langsung memiliki sejumlah fitur penting dan sangat menarik dalam konteks pengembangan lebih lanjut dari teknologi penerbangan, roket, dan luar angkasa. Namun, pengembangan arah ini dan pengembangan struktur yang dapat dikerjakan dengan tingkat karakteristik yang memadai ternyata merupakan proses yang sangat sulit dan memakan waktu. Jadi, selama 10 tahun terakhir, peraturan lalu lintas domestik yang dikembangkan oleh UEC-UMPO telah menunjukkan peningkatan kinerja yang signifikan, tetapi belum mencapai implementasi dalam praktik.
Namun demikian, pekerjaan terus berlanjut dan memberikan alasan untuk optimisme. Berita terbaru menunjukkan kemajuan yang signifikan dan juga menunjukkan bahwa industri ini akan membanggakan kesuksesan baru dalam waktu dekat. Dengan demikian, kemunculan pesawat dengan mesin detonasi yang berdenyut masih merupakan peristiwa masa depan jangka menengah atau panjang, tetapi setiap tahap pengembangan dan pengujian baru membuatnya semakin dekat.
