Многие научные исследования сообщали о достижениях в области сверхзвуковых двигателей внутреннего сгорания и прямоточных реактивных двигателей, в том числе о физике горения, тепловом КПД и принципах конструкции двигателя, которые были исследованы с помощью численного моделирования, экспериментов и даже летных испытаний. Однако , до сих пор нет практического использования ГПВРД в аэрокосмической технике.
Новая разработка китайских ученых Китайской академии наук (CAS) должна стать основой для создания многоразовых орбитальных космопланов и гиперзвуковых самолетов нового поколения, заявляет автор исследования Цзиан Цзунлинь. Отчет об испытаниях опубликован в журнале Chinese Journal of Aeronautics.
Sodramjet основан на существующей технологии, известной как прямоточный воздушно-реактивный двигатель, которая разрабатывалась с тех пор, как венгерский изобретатель Альберт Фоно использовал примитивный прямоточный воздушно-реактивный двигатель для увеличения дальности стрельбы. В то время как обычные реактивные двигатели используют компрессорную секцию лопастей вентилятора для сжатия воздуха из воздухозаборника перед его сгоранием, прямоточные воздушно-реактивные двигатели полагаясь на поступательное движение самолета, обеспечивают поток сжатого и быстро движущегося воздуха. Затем был создан ПВРД со сверхзвуковым сгоранием (ГПВРД), который заставляет воздух течь через двигатель на сверхзвуковых скоростях, в отличие от ПВРД, который замедляет воздух перед сгоранием.
Но ГПВП имеет фатальный недостаток - сверхзвуковой воздух создает ударные волны, которые способны гасить горящее топливо.
Китайские ученые реализовали то, что придумали в НАСА еще в 1980-х, но дальше теории дело тогда не дошло. Они сумели заставить те самые ударные волны работать в унисон с камерой сгорания и проталкивать в нее кислород с гиперзвуковой скоростью. Детали процесса не раскрываются, но как пишут в СМИ, «чем быстрее работает двигатель, тем эффективнее сжигается основное водородное топливо».
Двигатель работает на чистом водороде а в его конструкции использованы неназванные особые сплавы. Их создали специально для Sodramjet, поскольку применяемые в ракетно-космической отрасли металлы с трудом выдержали бы температуры, возникающие в новом ПВРД. Устройство испытанного прототипа разительно отличается от известных схем гиперзвуковых прямоточных двигателей.
Инженеры и ученые Китайской академии наук проводили эксперимент в гиперзвуковой аэродинамической трубе, способной создавать скорость воздушного потока до 9 чисел Маха. Это примерно равно 11 тысячам километров в час. Показатели прототипа во время испытаний были стабильными — он работал как положено. В ходе экстраполяции результатов измерений ученые сделали вывод, что Sodramjet будет стабильно разгоняться и эффективно работать на скорости до 16 чисел Маха. А это уже примерно 19,5 тысяч километров в час, то есть весь экватор летательный аппарат с таким двигателем облетит чуть более, чем за два часа.
Чтобы проверить теоретические выкладки придется дождаться постройки более мощной аэродинамической трубы. Ну а до практического применения Sodramjet может и вовсе никогда не дойти. Да, реализованная китайскими учеными схема демонстрирует потрясающие показатели. Фактически, чем быстрее такой двигатель летит, тем эффективнее он работает. Однако использованные в его конструкции материалы выдержали лишь кратковременные эксперименты. Как они поведут себя при полетах длительностью в десятки минут - предсказать пока трудно.
Новый двигатель будет значительно меньше и легче существующих ГПВРД, а потому полет с ним через половину мира без дозаправки выглядит вполне реальным. Но это явно не перспектива ближайшего будущего, прототип лишь демонстрирует работоспособность технологии. Появления полноценного самолетного Sodramjet-двигателя в Китае пока не обещают, но отмечают – мир вступил в эпоху гиперзвуковых полетов, поэтому таких новинок будет появляться все больше.
Купите Постеры для дома, офиса, бара на сайте «Наука и техика» в подарок себе и близким. Недорогой сюрприз шефу, друзьям, клиентам и сотрудникам.
В наличии Плакаты бронетехники, набор постеров стрелкового оружия, боевой техники. Если вы неравнодушны к авиации, то вас, наверняка, заинтересуют постеры с боевыми, транспортными или пассажирскими самолетами.
