Инженеры испытали «невозможный» детонационный двигатель — он работает

13 May

Вращающийся детонационный ракетный двигатель (rotating detonation rocket engine — RDRE), который генерирует тягу посредством самоподдерживающейся серии детонаций, занимает умы специалистов аэрокосмического сообщества многие десятилетия. Теоретически он имеет целый ряд преимуществ по сравнению с ЖРД, включая высокие скорость сгорания и термическую эффективность, в разы меньший расход топлива, а также довольно простую конструкцию. Считается, что за его созданием последует революция в авиационной и аэрокосмической сферах. И кажется, что эта революция уже на пороге.

Инженеры научно-исследовательской лаборатории ВВС США и Центра передовых исследований в области турбомашиностроения и энергетики построили и успешно испытали прототип такого двигателя. Результаты своей работы они изложили в публикации в журнале Combustion and Flame. Таким образом, впервые получены экспериментальные доказательства безопасной и функциональной детонации водородно-кислородной смеси во вращающемся детонационном ракетном двигателе. Принцип его работы довольно прост. Он состоит из кольцеобразной упорной камеры, образованной двумя цилиндрами разного диаметра, уложенными один внутри другого так, что между ними имеется зазор. Топливо и окислитель впрыскиваются в эту камеру через небольшие отверстия и воспламеняются. Так создаётся первая детонация, которая производит сверхзвуковую ударную волну, проходящую по камере, и зажигающую следующую детонацию. В итоге, образуется непрерывная сверхзвуковая ударная волна, за счёт чего создаётся тяга.

Проблема всегда была в том, что детонация хаотична и сложнее поддаётся контролю, и для того, чтобы установка не взорвалась, всё должно быть максимально точно откалибровано. Соотношение используемого топлива и окислителя, размер и форма отверстий, размер кольцевой камеры, когда и где впрыскивается топливо — всё это и многое другое необходимо учитывать и изменять по отношению друг к другу. Сегодняшние технологии позволяют это сделать. Результаты этой работы заставили пересмотреть несколько других проектов по разработке подобных двигателей, так что нас действительно вполне может ожидать революция в двигателестроении. Подписывайтесь на S&F, чтобы первыми узнавать самое интересное из мира науки, техники и технологий, и делитесь ссылкой на него с друзьями и в социальных сетях. Ещё у меня есть канал в Telegram и уютный чатик для дискуссий на научные темы. Берегите себя и своих близких. Спасибо, что читаете.