Per tal de crear una reserva tecnològica per al desenvolupament de l'aviació, la tecnologia de coets i l'astronàutica, s'estan desenvolupant al nostre país diversos projectes prometedors, inclosos els següents: un motor fonamentalment nou. Recentment, es va anunciar la realització de les proves d’un motor de detonació pulsant ramjet. Fins ara, només s’ha demostrat el demostrador de tecnologia a l’estand, però fins i tot mostra un augment significatiu de les característiques principals.
Últimes notícies
El 9 d’abril, el servei de premsa de l’empresa UEC-UMPO (que forma part de United Engine Corporation i Rostec) va informar dels darrers èxits en el camp de la construcció de motors. OKB im. A. M. Els bressols de la UEC-UMPO han dut a terme amb èxit la primera etapa de proves del demostrador del nou motor.
El motor de detonació pulsant de flux directe (PPDD) amb un bloc de ressonadors dinàmics de gas a la versió demostradora va confirmar la possibilitat d’obtenir característiques tècniques elevades. L'embranzida del producte va arribar als 1600 kg. En alguns modes, el motor va mostrar un augment de l'embranzida específica fins al 50% en relació amb els productes d'altres esquemes existents. El consum específic de combustible es va reduir en conseqüència.
L’ús de motors amb aquestes característiques augmentarà significativament els paràmetres i les capacitats bàsiques dels avions. El rang màxim i la càrrega útil es poden augmentar 1, 3-1, 5 vegades. Un augment de la relació empenta-pes també millorarà la maniobrabilitat i la dinàmica de vol.
Cal assenyalar que el desenvolupament d’un motor domèstic de detonació de raig va començar fa molt de temps. Els primers informes sobre aquest projecte, desenvolupats a l'OKB im. Els bressols van aparèixer el 2011. Ja el 2013 es va provar un dels primers motors experimentals. Va crear un impuls de només 100 kg, però va mostrar un fort augment de l'eficiència i d'altres paràmetres.
En el futur, el disseny es va millorar i augmentar de mida, amb un augment simultani de les característiques clau. Fins ara, el motor demostrador té una empenta de 1600 kg, 16 vegades més que el primer prototip. S'espera que es desenvolupi el projecte actual i, gràcies a això, apareixerà un motor encara més potent.
Fonaments tecnològics
El concepte de RPA o de motor de detonació de pols (PDE) s’ha desenvolupat activament a diferents països durant les darreres dècades. En les condicions dels laboratoris i els bancs d’assaigs, ja s’han obtingut resultats força interessants, però encara no s’ha arribat a la implementació d’un motor d’una nova classe.
Fins ara, s’han desenvolupat i provat diversos dissenys bàsics d’IDD. El més senzill consisteix en la creació d’un producte que inclogui un dispositiu d’entrada d’aire, l’anomenat. paret de tracció i cambra de tub de detonació. Quan la barreja aire-combustible es crema, es forma una ona de detonació que colpeja la paret de tracció i crea empenta. Basant-se en aquests dispositius, es poden crear motors multitube.
Més complex, però eficaç, és el PDD amb un ressonador d'alta freqüència. El seu disseny es distingeix per la presència d’un reactor i un ressonador. El reactor és un dispositiu especial que proporciona una combustió més completa de la barreja aire-combustible. El ressonador permet un ús més eficient de l'energia de les ones de detonació. Aquest motor es pot utilitzar com a producte independent o com a substitutiu més eficient del postcombustor "tradicional" d'un motor turborreactor.
OKB im. Cradle desenvolupa i prova amb precisió el circuit amb un bloc de ressonadors dinàmics de gas. El seu alt potencial s’ha confirmat repetidament mitjançant proves de diversos prototips i ara s’està provant un altre producte similar.
RPM i IDD de tots els esquemes tenen certs avantatges sobre els de turbina de gas. En primer lloc, és un disseny menys complex. A IDD no hi ha peces mòbils difícils de fabricar, que experimenten càrregues mecàniques i tèrmiques elevades. A més, aquest motor té requisits més baixos per als paràmetres del recorregut de flux. Gràcies a això, el motor de detonació es pot fabricar utilitzant tecnologies i materials existents.
A causa d'un cicle termodinàmic diferent, es redueix el consum específic de combustible, que es pot utilitzar per millorar certes característiques de l'avió. Depenent de les tasques establertes, podeu abandonar l’economia en favor d’augmentar l’empenta o mantenir-la augmentant el rang de vol.
Aplicacions
L'organitzador-desenvolupador del demostrador de nova tecnologia creu que els motors de la nova classe es poden utilitzar àmpliament en diversos camps. Les regles de trànsit seran útils per al desenvolupament de l'aviació, incl. super i hipersònic; es poden utilitzar en nous sistemes aeroespacials. El nou motor es veu com un complement útil als sistemes de propulsió de coets i raigs.
Els RPME tenen avantatges tecnològics i de disseny respecte als productes de turbines de gas amb els mateixos paràmetres. Segons els OKB ells. A. M. Cotxes, això també suposa un avantatge econòmic i comercial. Un avió amb aquest motor tindrà característiques tècniques elevades, però el cost de desenvolupament, producció i operació es mantindrà en un nivell acceptable.
Al mateix temps, els dissenys proposats d’IDD no estan exempts d’inconvenients. Així, com altres motors ramjet, la detonació té un rang limitat de velocitats de funcionament. Per començar, necessita una acceleració inicial, amb l’ajut d’un motor diferent. En el cas dels míssils, aquest pot ser un sistema de propulsió de propulsor líquid o sòlid, i l’avió pot tenir un motor turborreactor separat per als modes d’enlairament i aterratge i acceleració.
A causa de les limitacions tècniques i operatives, la direcció dels motors pulsadors de raig ha estat poc desenvolupada en el passat. Com a resultat, els nous projectes IDD encara estan en fase de desenvolupament i proves. Encara no hi ha mostres d’alt rendiment completes adequades per a la implementació en projectes reals d’aviació o tecnologia espacial.
Per a la seva aparició, és necessària una continuació del treball amb una solució gradual de totes les tasques clau. Es requereix un augment de l’empenta per assolir el nivell dels motors turborreactors moderns, un augment del recurs i l’assoliment d’una alta fiabilitat. Treballs d’aquest tipus s’estan fent en aquest moment i ja estan donant certs resultats. Però la creació d'un IDD / PDAA de ple dret per a ús pràctic encara és qüestió d'un futur llunyà.
Treballar pel futur
El motor de detonació polsant de flux directe té una sèrie de característiques importants i té un gran interès en el context del desenvolupament posterior de la tecnologia de l’aviació, dels coets i de l’espai. No obstant això, el desenvolupament d’aquesta direcció i el desenvolupament d’estructures viables amb un nivell suficient de característiques resulta ser un procés molt difícil i que requereix molt de temps. Per tant, durant els darrers deu anys, les normes i regulacions de trànsit nacionals desenvolupades per UEC-UMPO han demostrat un augment significatiu del rendiment, però encara no han arribat a la seva implementació a la pràctica.
Malgrat tot, el treball continua i dóna motiu d’optimisme. Les darreres notícies mostren avenços significatius i també suggereixen que la indústria tindrà nous èxits en un futur proper. Per tant, l’aparició d’avions amb motors de detonació polsant segueix sent un esdeveniment del futur a mig o llarg termini, però cada nova etapa de desenvolupament i proves l’acosta.
