Импульсный детонационный двигатель - ИДД (Pulse detonation engine - PDE)

В 2016 году в НПО "Энергомаш" испытан экспериментальный импульсный детонационный двигатель для ЖРД.
Источник: https://pikabu.ru/

Импульсный детонационный двигатель - ИДД (Pulse detonation engine - PDE)


ИДД ещё называют пульсирующий детонационный двигатель (ПДД) - тип двигателя, в котором горение смеси топлива и окислителя происходит путём детонации.


Двигатель является импульсным, так как после прохождения детонационной волны по камере сгорания требуется обновление топливно-окислительной смеси.


Классический процесс горения - дозвуковой. Детонационный - сверхзвуковой. Быстрота протекания реакции в малом объеме приводит к огромному тепловыделению - оно в несколько тысяч раз выше, чем при дозвуковом горении, реализованному в классических ракетных двигателях при одной и той же массе горящего топлива.


Основной задачей при разработке ИДД - сделать взрыв управляемым (как запуск, так и процесс) и обеспечение конструкцию камеры сгорания такой, чтобы она не разрушалась при постоянно повторяющихся мощных взрывах внутри неё.


Для понимания обсуждаемых параметров, приводим ряд параметров детонационной модельной камеры испытанной в 2017-м году в России:

  • горючее - керосин, окислитель - газообразный кислород;
  • тяга - 2 тонны
  • давление в камере сгорания - 40 атм.

Детонационным называют горение топлива во фронте сверхзвуковой ударной волны. Различают импульсную детонацию, когда ударная волна движется вдоль оси камеры и одна сменяет другую, а также непрерывную (спиновую) детонацию, когда ударные волны в камере движутся по кругу.


Взрывная волна распространяется со скоростью звука, а детонационная со сверхзвуковой скоростью, до 2,5 - 3 км/сек.


При импульсной детонации детонационная волна она не образует стабильного фронта пламени, поэтому работа такого двигателя носит пульсирующий характер. После каждой детонации необходимо обновить топливную смесь, после чего запустить в ней новую волну. Циклы "обновления" необходимо проводить с огромнейшей частотой, вплоть до десятков тысяч раз в секунду.


Ротационный, или спиновый, детонационный двигатель конструктивно представляет собой кольцевую камеру сгорания, топливо в которую подается с помощью радиально расположенных форсунок. Детонационная волна внутри камеры движется не в осевом направлении, а по кругу, сжимая и выжигая топливную смесь перед собой и в конце концов выталкивая продукты сгорания из сопл как пресс.


Вместо частоты пульсаций контролируется частота вращения детонационной волны, которая может достигать нескольких тысяч в секунду, то есть практически двигатель работает не как пульсирующий, а как обычный ЖРД со стационарным горением, но куда более эффективно, поскольку на самом деле в нем происходит детонация топливной смеси.


Теоретически, ИДД

  • работоспособен в диапазоне от дозвуковых до гиперзвуковых скоростей;

    имеет термодинамическую эффективность на 25% выше, чем турбореактивный двигатель и турбовентиляторный двигатель;

    имеет меньший вес и стоимость за счет исключения ряда движущиеся частей;

    имеет значительно меньший вес и габариты, чем ДРД, при сохранении той же тяги, что и в огромных современных жидкостных ракетных двигателях.


Примечательно, что для решения задач обеспечения устойчивости детонации в ИДД была создана новая наука - физико–химическая кинетика!

  • Связанные темы
Проекты
Страны

  • Библиотека
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 14.05 09:31
  • 3
Российский сверхзвуковой пассажирский самолет — преемник Ту-144 — будет летать со скоростью 2500 км/ч на расстояние свыше 8500 км
  • 14.05 09:25
  • 8872
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 14.05 05:29
  • 2
"Господство НАТО ставится под сомнение". Западу придется сменить военную доктрину из-за СВО
  • 14.05 05:00
  • 0
Что в СССР было и реально "участвующим в бою", и "не имеющим аналогов/на уровне лучших аналогов/превосходящим аналоги".
  • 14.05 00:36
  • 2
«Карантин» на Балтике – второй фронт альянса
  • 13.05 23:54
  • 0
О роли Войны, репараций, трофеев, lend-lease'а, международного сотрудничества для развития СССР, в том числе в военной области.
  • 13.05 17:59
  • 3
Сигнал Китаю: на авиашоу в Японии США продемонстрировали новую ракету «воздух-воздух» AIM-174B
  • 13.05 15:05
  • 201
Конкурента российского Су-75 из Южной Кореи впервые представили на выставке
  • 13.05 12:06
  • 57
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 13.05 04:51
  • 1
Более 150 стран приглашены в Москву на встречу по безопасности
  • 12.05 22:10
  • 1
Раз пошла такая пьянка на тему технологий - о развитии "авиационных школ" в СССР.
  • 12.05 21:27
  • 8617
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 12.05 15:05
  • 0
Латвийские настроения. Часть 2
  • 12.05 14:43
  • 0
Россия и Беларусь: вместе выгодно, надёжно и безопасно
  • 12.05 10:46
  • 33
Российские системы ПВО: первый опыт реального боевого применения