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motor de foguete de detonação: testando o princípio de funcionamento, vantagens

A exploração espacial é involuntariamente associada com a nave espacial. O coração de qualquer veículo de lançamento é o seu motor. Ele deve desenvolver a primeira velocidade cósmica – cerca de 7,9 km / s para entregar astronautas em órbita e um segundo espaço, para superar o campo gravitacional do planeta. Isso não é simples, mas os cientistas estão constantemente à procura de novas maneiras de resolver esse problema. Designers da Rússia deu um passo adiante e foram capazes de desenvolver motor de foguete de detonação, que os testes foram concluídos com êxito. Essa conquista pode ser chamado de um verdadeiro avanço no campo da engenharia espacial.

novos recursos

Por que os motores de detonação têm grandes expectativas? De acordo com os cientistas, a sua capacidade será de 10 mil. Vezes mais do que a capacidade dos motores de foguete existentes. Neste caso, eles irão consumir muito menos combustível, e sua produção vai distinguir de baixo custo e custo-efetividade. Qual é a razão?

Toda a matéria na reação de oxidação do combustível. Se usado em moderno processo de mísseis deflagração – lenta combustão (subsônico) do combustível a pressão constante, o motor de foguete detonação opera devido à explosão, detonação da mistura combustível. Ele é queimado a uma velocidade supersónica com a libertação de grandes quantidades de calor, simultaneamente com a propagação de uma onda de choque. Desenvolvimento e teste da versão russa do motor de detonação estava envolvido em um laboratório especializado "Detonação LRE" dentro do complexo industrial "Energomash".

A superioridade dos novos motores

Estudo e desenvolvimento de motores de detonação estão envolvidos em importantes cientistas do mundo por 70 anos. A principal razão impedindo a criação deste tipo de motor é a ignição espontânea descontrolada do combustível. Também na agenda foram a tarefa de mistura eficiente de combustível e oxidante, e a integração da ingestão de bico e ar. Resolver estes problemas será capaz de criar um motor de foguete detonação, que de acordo com suas especificações ultrapassará tempo. Neste caso, os cientistas chamam esses benefícios:

  1. A capacidade de desenvolver em uma velocidade subsónica e gama hipersônico.
  2. Uma exceção a projetar muitas partes móveis.
  3. O menor peso e custo da unidade de alimentação.
  4. eficiência termodinâmica alta.

Comercialmente este tipo de motores são produzidos. Ele foi testado pela primeira vez em aeronaves voando baixo em 2008. motor de detonação para foguetes foi testado pela primeira vez por cientistas russos. É por isso que este evento é dada tanta importância.

Modo de trabalho: contínua e pulsado

Atualmente, os cientistas estão desenvolvendo plantas com fluxo de trabalho pulsado e contínuo. O princípio de funcionamento da detonação do motor de foguet com uma operação de circuito de impulsos é baseada no enchimento cíclico da câmara de combustão da mistura de combustível inflamado e a sua libertação sequencial de produtos de combustão para o ambiente. Por conseguinte, no processo de funcionamento contínuo do combustível é alimentado para dentro da câmara de combustão de forma contínua, o combustível é queimado em uma ou mais ondas de detonação que circulam continuamente através do escoamento. As vantagens de tais motores são:

  1. A única ignição do combustível.
  2. O design relativamente simples.
  3. Pequenas dimensões e configurações de peso.
  4. A utilização mais eficiente da mistura de combustível.
  5. O baixo nível de ruído, vibração e emissões.

No longo prazo, o uso dessas vantagens, a operação do circuito contínuo do foguete motor de detonação líquido irá substituir todas as instalações existentes devido ao seu peso e tamanho e características de custo.

motor de detonação de teste

A primeira detonação de teste da instalação doméstica teve lugar no âmbito do projecto estabelecido pelo Ministério da Educação e Ciência. Numa amostra de ensaio foi submetida a um pequeno motor com um diâmetro da câmara de combustão de 100 mm e uma largura do canal anular é de 5 mm. Os testes foram realizados em um suporte especial, os parâmetros fixados quando se trabalha em diferentes tipos de mistura de combustível – oxigénio, hidrogénio, gás de oxigénio natural, propano e butano-oxigénio.

Testes de detonação do motor de foguete de combustível de oxigênio-hidrogênio provaram que o ciclo termodinâmico destas plantas em 7% mais eficiente do que quando utilizar outros sistemas. Além disso, foi confirmado experimentalmente que o aumento da quantidade de combustível fornecido aumenta, e a pressão, e o número de ondas de detonação e a frequência de rotação.

Contrapartes em outros países

Desenvolvimento de motores de detonação por cientistas dos países líderes do mundo. Os maiores sucessos nesta área atingiram os designers dos Estados Unidos. Em seus modelos, eles implementaram um método contínuo de operação, ou rotação. Os militares dos EUA planeja usar as configurações para navios de superfície. Devido ao menor peso e pequenas dimensões com alto poder emitido eles ajudam a aumentar a eficiência do barco combate.

mistura estequiométrica de hidrogénio e oxigénio utilizando a detonação do motor de foguet americana para o seu funcionamento. As vantagens de uma tal fonte de energia principalmente económico – oxigénio é queimado, tanto quanto a necessária para a oxidação do hidrogénio. Agora, para navios de guerra combustíveis baseados em carbono, o governo dos EUA está a gastar vários bilhões de dólares. combustível estequiométrica irá reduzir os custos por várias vezes.

direções futuras e as perspectivas de desenvolvimento

Novos dados obtidos a partir dos motores de teste de detonação, determinou a aplicação de métodos inovadores de esquemas de construção de trabalho em combustível líquido. No entanto, para o funcionamento de tais motores terá uma resistência ao calor elevado, devido à grande quantidade de calor libertado. Em actualmente a ser desenvolvido revestimento especial, o que vai garantir o desempenho da câmara de combustão sob exposição a alta temperatura. Um local especial para posterior estabelecimento de pesquisa tem cabeças de mistura, por meio dos quais será possível obter um tamanho predeterminado de gotículas de material combustível e da concentração e composição. De acordo com a decisão destas questões detonação novo motor de foguete líquido será criado, que será a base para uma nova classe de foguetes transportadora.