Yanvar oyining oxirida Rossiya fan va texnikasining yangi yutuqlari haqida xabarlar paydo bo'ldi. Rasmiy manbalardan ma'lum bo'lishicha, portlovchi tipdagi istiqbolli reaktiv dvigatelning mahalliy loyihalaridan biri sinov bosqichidan o'tgan. Bu barcha kerakli ishlarning to'liq bajarilish vaqtini yaqinlashtiradi, natijalariga ko'ra, Rossiya dizaynidagi kosmik yoki harbiy raketalar yangi xususiyatlarga ega yangi elektr stantsiyalarini olishlari mumkin. Bundan tashqari, dvigatelning ishlashining yangi tamoyillari nafaqat raketalar sohasida, balki boshqa sohalarda ham qo'llanilishi mumkin.
Yanvar oyi oxirida Bosh vazir o'rinbosari Dmitriy Rogozin mahalliy matbuotga tadqiqot tashkilotlarining so'nggi yutuqlari haqida gapirib berdi. Boshqa mavzular qatorida u yangi ish printsiplaridan foydalangan holda reaktiv dvigatellarni yaratish jarayoniga to'xtaldi. Portlash yonishining istiqbolli dvigateli allaqachon sinovdan o'tkazilgan. Bosh vazir o'rinbosarining so'zlariga ko'ra, elektr stantsiyasining ishlashining yangi tamoyillaridan foydalanish ish faoliyatini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi. An'anaviy arxitektura tuzilmalari bilan taqqoslaganda, 30% ga oshishi kuzatiladi.
Raketa portlovchi dvigatelining diagrammasi
Turli sohalarda ishlaydigan turli sinf va turdagi zamonaviy raketa dvigatellari shunday deb nomlanadi. izobarik tsikl yoki deflagratsiyali yonish. Ularning yonish kameralari doimiy bosimni ushlab turadi, bunda yonilg'i sekin yonadi. Deflagratsiya tamoyillariga asoslangan dvigatel, ayniqsa, bardoshli qurilmalarga muhtoj emas, lekin u maksimal ishlash bilan cheklangan. Ma'lum darajadan boshlab asosiy xususiyatlarni ko'paytirish asossiz qiyin bo'lib chiqadi.
Ishlashni yaxshilash nuqtai nazaridan izobarik tsikli bo'lgan dvigatelga muqobil-bu shunday tizim. portlash yonishi. Bunday holda, yoqilg'ining oksidlanish reaktsiyasi yonish kamerasi orqali yuqori tezlikda harakatlanadigan zarba to'lqinining orqasida sodir bo'ladi. Bu dvigatel dizayniga alohida talablar qo'yadi, lekin ayni paytda aniq afzalliklarni beradi. Yonilg'i yonish samaradorligi nuqtai nazaridan, detonatsiyali yonish deflagratsiyali yonishdan 25% yaxshi. Bundan tashqari, u doimiy bosim bilan yonishdan reaktsiya jabhasining sirt birligiga issiqlik ajratish quvvati oshishi bilan farq qiladi. Nazariy jihatdan, bu parametrni uchdan to'rt darajagacha oshirish mumkin. Natijada, reaktiv gazlarning tezligini 20-25 marta oshirish mumkin.
Shunday qilib, detonatsion dvigatel, samaradorligi oshgani sayin, yonilg'i sarfini kamaytirib, ko'proq turtki berishi mumkin. Uning an'anaviy dizaynlardan ustunliklari yaqqol ko'rinib turibdi, lekin yaqin vaqtgacha bu sohadagi taraqqiyot ko'p narsaga muhtoj edi. Portlash reaktiv dvigatelining tamoyillari 1940 yilda sovet fizigi Ya. B. Zeldovich, lekin shunga o'xshash tayyor mahsulotlar hali ekspluatatsiya qilinmagan. Haqiqiy muvaffaqiyatning etishmasligining asosiy sabablari etarlicha kuchli tuzilmani yaratish bilan bog'liq muammolar, shuningdek, mavjud yoqilg'i yordamida zarba to'lqinini ishga tushirish va ushlab turish qiyinligidir.
Raketa portlovchi dvigatellari sohasidagi so'nggi mahalliy loyihalardan biri 2014 yilda ishga tushirilgan va "Energomash" NPOda ishlab chiqilmoqda. Akademik V. P. Glushko. Mavjud ma'lumotlarga ko'ra, "Ifrit" kodli loyihaning maqsadi yangi texnologiyaning asosiy tamoyillarini o'rganish va keyinchalik kerosin va gazli kisloroddan foydalangan holda suyuq yoqilg'i raketa dvigatelini yaratish edi. Arab folkloridan kelib chiqqan olov jinlari nomi bilan atalgan yangi dvigatel spin -detonatsiyali yonish tamoyiliga asoslangan edi. Shunday qilib, loyihaning asosiy g'oyasiga muvofiq, zarba to'lqini yonish kamerasi ichida doimiy ravishda aylana bo'ylab harakatlanishi kerak.
Yangi loyihaning bosh ishlab chiqaruvchisi Energomash NPO, aniqrog'i uning asosida yaratilgan maxsus laboratoriya edi. Bundan tashqari, boshqa bir qancha ilmiy -tadqiqot tashkilotlari ishga jalb qilingan. Dastur Advanced Research Foundation tomonidan qo'llab -quvvatlandi. Ifrit loyihasining barcha ishtirokchilari birgalikdagi sa'y -harakatlari bilan istiqbolli dvigatelning optimal ko'rinishini yaratishga, shuningdek, yangi ishlash tamoyillariga ega modelli yonish kamerasini yaratishga muvaffaq bo'lishdi.
Butun yo'nalish istiqbollarini va yangi g'oyalarni o'rganish uchun. loyiha talablariga javob beradigan model detonatsiyali yonish kamerasi. Kamaytirilgan konfiguratsiyali bunday tajribali dvigatel yoqilg'i sifatida suyuq kerosin ishlatishi kerak edi. Oksidlovchi vosita sifatida kislorodli gaz taklif qilingan. 2016 yil avgust oyida prototipli kamera sinovlari boshlandi. Tarixda birinchi marta bunday loyiha dastgoh sinovlari bosqichiga keltirilishi juda muhim. Avvalroq, mahalliy va xorijiy portlovchi raketa dvigatellari ishlab chiqilgan, ammo sinovdan o'tkazilmagan.
Namuna namunasini sinab ko'rish paytida, qo'llanilgan yondashuvlarning to'g'riligini ko'rsatadigan juda qiziqarli natijalarga erishildi. Shunday qilib, to'g'ri materiallar va texnologiyalardan foydalanish natijasida yonish kamerasi ichidagi bosim 40 atmosferaga etkazilgan. Eksperimental mahsulotning kuchi 2 tonnaga etdi.
Sinov dastgohidagi model kamerasi
Ifrit loyihasi doirasida ma'lum natijalarga erishildi, lekin mahalliy suyuq yoqilg'i bilan ishlaydigan portlatish dvigateli hali to'liq amaliy qo'llanilishidan uzoqdir. Texnologiyaning yangi loyihalariga bunday uskunani kiritishdan oldin dizaynerlar va olimlar bir qator eng jiddiy muammolarni hal qilishlari kerak. Shundagina raketa -kosmik sanoat yoki mudofaa sanoati amalda yangi texnologiya imkoniyatlarini ro'yobga chiqara boshlaydi.
Yanvar oyining o'rtalarida Rossiyskaya gazeta "Energomash" NPO bosh konstruktori Petr Levochkin bilan portlatish dvigatellarining hozirgi holati va istiqbollari haqidagi intervyuni e'lon qildi. Ishlab chiqaruvchi kompaniya vakili loyihaning asosiy qoidalarini eslab o'tdi, shuningdek, erishilgan muvaffaqiyatlar mavzusiga to'xtaldi. Bundan tashqari, u "Ifrit" va shunga o'xshash tuzilmalarni qo'llashning mumkin bo'lgan sohalari haqida gapirdi.
Masalan, portlovchi dvigatellardan gipertovushli samolyotlarda foydalanish mumkin. P. Lyovochkin eslatib o'tdiki, hozirda bunday uskunada foydalanish uchun taklif qilingan dvigatellar subsonik yonishdan foydalanadi. Parvoz apparati gipersonik tezligida dvigatelga kiradigan havo tovush rejimiga sekinlashtirilishi kerak. Shu bilan birga, tormoz energiyasi samolyot ramkasida qo'shimcha issiqlik yuklanishiga olib kelishi kerak. Portlash dvigatellarida yoqilg'ining yonish tezligi kamida M = 2, 5 ga etadi. Bu samolyotning uchish tezligini oshirish imkonini beradi. Dvigatelli detonatsiyali bunday mashina tovush tezligidan sakkiz baravar tezlasha oladi.
Biroq, portlovchi turdagi raketa dvigatellarining haqiqiy istiqbollari hali unchalik katta emas. P.ning so'zlariga ko'ra. Lyovochkin, biz "portlash yonishi maydoniga eshikni ochdik". Olimlar va dizaynerlar ko'plab masalalarni o'rganishlari kerak bo'ladi va shundan keyingina amaliy salohiyatga ega tuzilmalarni yaratish mumkin bo'ladi. Shu sababli, kosmik sanoat uzoq vaqt davomida an'anaviy suyuq yoqilg'i dvigatellaridan foydalanishga majbur bo'ladi, bu esa ularni yanada takomillashtirish imkoniyatini inkor etmaydi.
Qizig'i shundaki, yonishning detonatsion printsipi nafaqat raketa dvigatellari sohasida qo'llaniladi. Puls printsipi bo'yicha ishlaydigan portlash tipidagi yonish kamerasi bo'lgan aviatsiya tizimining mahalliy loyihasi allaqachon mavjud. Sinovga bunday turdagi prototip olib kelindi va kelajakda u yangi yo'nalishni boshlashi mumkin. Yonuvchan yonish dvigatellari turli sohalarda qo'llanilishini topishi va an'anaviy gaz turbinasi yoki turbojet dvigatellarini qisman almashtirishi mumkin.
OKB im -da portlovchi samolyot dvigatelining mahalliy loyihasi ishlab chiqilmoqda. A. M. Beshik. Bu loyiha haqidagi ma'lumotlar birinchi marta o'tgan yili "Armiya-2017" xalqaro harbiy-texnik forumida taqdim etilgan. Ishlab chiqaruvchi kompaniyaning stendida ketma-ket va ishlab chiqilayotgan turli dvigatellardagi materiallar bor edi. Ikkinchisi orasida istiqbolli portlash namunasi bor edi.
Yangi taklifning mohiyati-havo atmosferasida yoqilg'ining impulsli portlashi bilan yonish qobiliyatiga ega bo'lgan nostandart yonish kamerasidan foydalanish. Bunday holda, dvigatel ichidagi "portlashlar" chastotasi 15-20 kHz ga etishi kerak. Kelajakda bu parametrni yanada oshirish mumkin, buning natijasida dvigatel shovqini inson qulog'i sezadigan diapazondan oshib ketadi. Dvigatelning bunday xususiyatlari biroz qiziqish uyg'otishi mumkin.
"Ifrit" eksperimental mahsulotining birinchi chiqarilishi
Biroq, yangi elektr stantsiyasining asosiy afzalliklari ishlashning yaxshilanishi bilan bog'liq. Prototiplarning tayanch sinovlari shuni ko'rsatdiki, ular an'anaviy gaz turbinli dvigatellardan ma'lum ko'rsatkichlar bo'yicha qariyb 30% ga oshadi. OKB im dvigatelidagi materiallarning birinchi ommaviy namoyishi paytida. A. M. Beshiklar juda yuqori ishlash xususiyatlariga ega bo'lishdi. Tajribali yangi turdagi dvigatel 10 daqiqa uzluksiz ishlay oldi. O'sha paytda stendda ushbu mahsulotning umumiy ish vaqti 100 soatdan oshdi.
Ishlab chiqaruvchi kompaniyaning vakillari, engil samolyotlarga yoki uchuvchisiz uchish apparatlariga o'rnatishga yaroqli, 2-2,5 tonnalik yangi portlovchi dvigatelni yaratish mumkin ekanligini aytishdi. Bunday dvigatelni loyihalashda shunday deb nomlanganlardan foydalanish taklif etiladi. yonilg'i yonishining to'g'ri yo'nalishi uchun javob beradigan rezonator qurilmalari. Yangi loyihaning muhim afzalligi - bunday qurilmalarni samolyotning istalgan joyiga o'rnatishning asosiy imkoniyati.
OKB mutaxassislari. A. M. Beshiklar o'ttiz yildan oshiq vaqt davomida impulsli portlovchi yonish bilan ishlaydigan samolyot dvigatellari ustida ishlamoqda, ammo hozircha loyiha tadqiqot bosqichidan chiqmadi va haqiqiy istiqbolga ega emas. Asosiy sabab - buyurtma va zarur mablag 'yo'qligi. Agar loyiha kerakli yordamni oladigan bo'lsa, yaqin kelajakda turli xil uskunalarda ishlatilishi mumkin bo'lgan namunali dvigatel yaratilishi mumkin.
Bugungi kunga kelib, rus olimlari va dizaynerlari reaktiv dvigatellar sohasida yangi ish printsiplaridan foydalangan holda juda ajoyib natijalarni ko'rsatishga muvaffaq bo'lishdi. Bir vaqtning o'zida raketa-kosmik va gipersonik zonalarda foydalanish uchun mos bo'lgan bir nechta loyihalar mavjud. Bundan tashqari, yangi dvigatellardan "an'anaviy" aviatsiyada ham foydalanish mumkin. Ba'zi loyihalar hali boshlang'ich bosqichda va tekshiruvlar va boshqa ishlarga hali tayyor emas, boshqa sohalarda esa eng ajoyib natijalar allaqachon qo'lga kiritilgan.
Portlash yonish reaktiv dvigatellari mavzusini o'rganib, rus mutaxassislari kerakli xususiyatlarga ega yonish kamerasining dastgoh modelini yaratishga muvaffaq bo'lishdi. "Ifrit" eksperimental mahsuloti allaqachon sinovlardan o'tgan, uning davomida katta miqdordagi turli ma'lumotlar to'plangan. Olingan ma'lumotlar yordamida yo'nalishning rivojlanishi davom etadi.
Yangi yo'nalishni o'zlashtirish va g'oyalarni amalda qo'llaniladigan shaklga o'tkazish ko'p vaqtni oladi va shu sababli yaqin kelajakda kosmik va armiya raketalari yaqin kelajakda faqat an'anaviy suyuq yoqilg'i dvigatellari bilan jihozlanadi. Shunga qaramay, ish allaqachon nazariy bosqichni tark etdi va endi eksperimental dvigatelning har bir sinovdan o'tkazilishi yangi elektr stantsiyalari bilan to'la-to'kis raketalarni yaratish vaqtini yaqinlashtiradi.
