폭발 엔진. 성공과 전망
드미트리 로고 신 (Dmitry Rogozin) 부총리는 지난 1 월 말에 기자 회견에서 연구 기관의 최신 성공에 대해 말했다. 다른 주제 가운데서 그는 새로운 작동 원리를 사용하는 제트 엔진을 만드는 과정에 대해 설명했습니다. 폭파 굽기가있는 유망 엔진이 이미 시험에 들었습니다. 부총리에 따르면 발전소의 새로운 원리를 적용하면 성능이 크게 향상 될 수 있습니다. 전통적인 건축물의 구조와 비교하여, 30 %의 추력의 증가가 관찰됩니다.
다양한 분야에서 운영되는 다양한 종류와 유형의 현대 로켓 엔진은 소위 말하는 소위 말하는 로켓을 사용합니다. 등압주기 또는 폭연 연소. 그들의 연소실에서, 연료의 느린 연소가 발생하는 일정한 압력이 유지된다. 폭파 원칙에 기반한 엔진은 특히 견고한 장치가 필요하지 않지만 최대 성능은 제한적입니다. 특정 수준에서 시작하여 기본 특성을 개선하면 불필요하게 어려워집니다.
성능 향상과 관련하여 등압주기가있는 엔진의 대안은 소위 말하는 시스템입니다. 폭발 폭발. 이 경우, 연료의 산화 반응은 연소실을 통해 고속으로 움직이는 충격파 뒤에 발생합니다. 이것은 엔진의 설계에 특별한 요구를 부과하지만, 또한 명백한 장점이 있습니다. 연료 연소 효율면에서 25 % 폭발 연소가 폭연보다 낫습니다. 또한, 반응 표면의 단위 면적당 증가 된 열 발생력에 의해 일정 압력으로 연소하는 것과 상이하다. 이론상으로,이 매개 변수를 3-4 배 증가시킬 수 있습니다. 결과적으로, 반응성 가스의 속도는 20-25 배 증가 할 수있다.
따라서 폭발 효율이 다른 폭발 엔진은 연료 소모를 줄이면서 더 큰 추력을 개발할 수 있습니다. 전통적인 디자인에 비해 그것의 장점은 분명하지만, 최근까지이 분야에서의 진전이 많이 요구되었습니다. 폭발 제트 엔진의 원리는 소련의 물리학자인 Ya.B가 1940처럼 조기에 공식화되었습니다. 젤도 비치 (Zeldovich), 그러나 이런 종류의 완제품은 여전히 작동하지 않습니다. 진정한 성공이 결여 된 주된 이유는 기존의 연료를 사용할 때 충격파를 발사하고 유지하는 어려움뿐만 아니라 상당히 견고한 구조를 만드는 데 따르는 문제입니다.
폭발물 로켓 엔진 분야의 최신 국내 프로젝트 중 하나가 2014 년에 시작되었으며 이후 이름이 붙여진 NPO Energomash에서 개발 중입니다. Academician V.P. Glushko. 이용 가능한 데이터에 따르면, 코드 "Ifrit"가있는 프로젝트의 목적은 신기술의 기본 원리를 연구하고 등유와 기체 산소를 사용하여 액체 로켓 엔진을 만드는 것이 었습니다. 아랍 민속에서 불타는 악마의 이름을 딴 새로운 엔진의 기본 원리는 스핀 폭발의 원리에 부합합니다. 따라서 프로젝트의 기본 아이디어에 따르면, 충격파는 연소실 내부에서 지속적으로 원을 그리며 움직여야합니다.
NPO Energomash는 오히려 새로운 프로젝트의 주요 개발자가되었습니다. 또한 여러 다른 연구 및 디자인 단체가이 작업에 참여했습니다. 이 프로그램은 Advanced Research Foundation으로부터 지원을 받았습니다. 함께, Ifrit 프로젝트의 모든 참가자는 유망한 엔진의 최적 외관을 형성 할 수있을뿐 아니라 새로운 작동 원리를 갖춘 모델 연소 챔버를 만들 수있었습니다.
몇 년 전 전체 방향과 새로운 아이디어의 전망을 탐색하기 위해 이른바 건설되었습니다. 모델 폭발 연소 챔버는 프로젝트의 요구 사항을 충족시킵니다. 이러한 경험이 풍부한 엔진은 액체 등유를 연료로 사용해야했습니다. 산소 기체는 산화제로 제안되었다. 8 월 2016은 테스트 챔버를 테스트하기 시작했습니다. 처음으로 역사 이런 종류의 프로젝트가 벤치 체크의 단계로 넘어갔습니다. 이전에 국내 및 해외 폭발 로켓 엔진이 개발되었지만 테스트되지는 않았습니다.
모델 샘플을 테스트하는 동안 사용 된 접근법의 정확성을 보여주는 매우 흥미로운 결과를 얻을 수있었습니다. 그래서 적절한 재료와 기술을 사용하여 연소실 내부의 압력을 40 대기압으로 끌어 들였습니다. 견인 경험이 풍부한 제품이 2에 도달했습니다.
테스트 벤치의 모델 챔버
Ifrit 프로젝트의 틀 내에서 특정 결과가 얻어졌지만 액체 연료를 사용하는 국내 폭발 엔진은 아직 실제 적용에서 완전히 벗어났습니다. 신기술 프로젝트에 이러한 장비를 도입하기 전에 설계자와 과학자는 여러 가지 매우 심각한 문제를 해결해야합니다. 그 이후 로켓 우주 산업이나 방위 산업은 실제로 신기술의 잠재력을 실현할 수있게 될 것입니다.
1 월 중순, Rossiyskaya Gazeta는 NPO Energomash의 수석 디자이너 인 Pyotr Levochkin과의 인터뷰를 출간했으며, 주제는 폭발물 엔진의 현재 상태 및 전망을 주제로합니다. 엔터프라이즈 개발자 대표는 프로젝트의 주요 조항을 상기 시키며 성공의 주제에 대해서도 언급했습니다. 또한, 그는 "Ifrit"및 유사한 구조의 사용 가능한 영역에 대해서도 언급했습니다.
예를 들어, 기폭 장치는 극 초음속 항공기에 사용될 수 있습니다. P. Levochkin은 이러한 기술에 사용하기 위해 제안 된 엔진이 아음속 연소를 사용한다고 회상했습니다. 극 초음속 비행 속도에서는 엔진에 들어가는 공기가 소리 모드로 제동되어야합니다. 그러나 제동 에너지는 기체에 추가적인 열적 부하를 야기한다. 폭발 엔진에서, 연료의 연소 속도는 적어도 M = 2,5에 이른다. 이것은 항공기의 비행 속도를 증가시키는 것을 가능하게한다. 디토 네이션 엔진을 장착 한 그러한 기계는 속도의 8 배의 속도로 가속 할 수 있습니다.
그러나 폭발 형 로켓 엔진의 실제 전망은 아직 그렇게 크지 않다. P. Levochkin에 따르면, 우리는 "폭발 직전의 문을 열었습니다." 과학자와 설계자는 많은 질문을 연구해야하며, 그 후에야 실용적인 가능성을 지닌 구조를 만들 수 있습니다. 이 때문에 우주 산업은 아직 전통적인 디자인의 액체 엔진을 사용하지 못하고 있지만, 이는 더 나아질 가능성을 제거하지 못합니다.
흥미로운 사실은 연소의 폭발 원리가 로켓 엔진 분야에서만 적용되는 것은 아니라는 것입니다. 이미 국내 프로젝트가 있습니다 비행 폭발 유형의 연소실이 있고 펄스 원리로 작동하는 시스템. 이런 종류의 프로토 타입이 시험에 도입되었으며, 앞으로 새로운 방향으로 출발 할 수 있습니다. 폭발 연소가있는 새로운 엔진은 다양한 분야에서 적용 할 수 있으며 전통적인 디자인의 가스 터빈 또는 터보 제트 엔진을 부분적으로 대체 할 수 있습니다.
항공기 폭발 엔진의 국내 프로젝트는 OKB 디자인 국에서 개발 중입니다. A.M. 요람. 이 프로젝트에 대한 정보는 작년의 국제 군사 기술 포럼 "Army-2017"에서 처음 발표되었습니다. 엔터프라이즈 개발자의 입장에서 보면 여러 가지 엔진에 대한 자료가 있었으며 둘 다 직렬 및 개발 중이었습니다. 후자는 유망한 폭발 샘플이었다.
새로운 제안의 본질은 공기 대기에서 연료의 펄스 폭연 연소를 수행 할 수있는 비표준 연소 챔버를 사용하는 것이다. 엔진 내부의 "폭발"빈도는 15-20 kHz에 도달해야합니다. 미래에는 엔진 소음이 사람의 귀가 감지 할 수있는 범위를 넘어서는 결과로이 매개 변수가 추가로 증가 할 수 있습니다. 이러한 엔진의 기능은 약간의 관심이있을 수 있습니다.
경험 많은 Ifrit 제품의 첫 출시
그러나 새로운 발전소의 주요 장점은 향상된 성능과 관련이 있습니다. 실험 제품의 벤치 테스트는 특정 지표에서 기존 가스 터빈 엔진보다 30 % 우수하다는 것을 보여주었습니다. 엔진에 재료의 첫 번째 공공 시연의 시간으로 OKB 메신저. A.M. 요람은 꽤 높은 성능을 얻을 수 있습니다. 경험 많은 새로운 엔진이 중단없이 10 분을 작업 할 수있었습니다. 이 시간에 스탠드에서이 제품의 총 작동 시간이 100 시간을 초과했습니다.
엔터프라이즈 개발자의 대표는 경 항공기 또는 무인 항공기에 설치하기에 적합한 2-2,5 톤수를 사용하여 새로운 폭굉 엔진을 만드는 것이 이미 가능하다고 지적했습니다. 그런 엔진의 디자인은 소위 말하는 것을 사용하도록 제안된다. 정확한 연소 과정을 담당하는 공진기 장치. 새로운 프로젝트의 중요한 장점은 기체 내에 어느 곳에서나 그러한 장치를 설치할 수있는 근본적인 가능성입니다.
전문가 OKB 임. A.M. 크래들은 30 년 이상 펄스 폭발로 항공기 엔진에서 작동 해 왔지만 현재까지는 연구 단계를 넘어서지 못했으며 실제 전망이 없습니다. 주된 이유 - 질서가 부족하고 필요한 자금이 필요합니다. 프로젝트가 필요한 지원을 받으면 가까운 미래에 다양한 장비에 사용할 수있는 샘플 엔진을 만들 수 있습니다.
지금까지 러시아 과학자와 설계자는 새로운 작동 원리를 사용하여 제트 엔진 분야에서 놀라운 성과를 보여주었습니다. 로켓 우주 및 극 초음속 분야에서 사용하기에 적합한 여러 프로젝트가 있습니다. 또한 "전통적인"항공기에 새로운 엔진을 사용할 수 있습니다. 일부 프로젝트는 아직 초기 단계에 있으며 검사 및 기타 작업 준비가되지 않은 반면 다른 영역에서는 가장 주목할만한 결과가 이미 확보되었습니다.
디트로이트 연소로 제트 엔진의 주제를 조사한 러시아 전문가들은 원하는 특성을 가진 연소실의 벤치 모델 샘플을 만들 수있었습니다. 숙련 된 Ifrit 제품은 이미 많은 양의 다양한 정보가 수집 된 테스트를 통과했습니다. 얻은 데이터의 도움으로 방향 개발이 계속 될 것입니다.
새로운 방향을 익히고 아이디어를 실제 적용 가능한 형태로 번역하는 데는 많은 시간이 필요하며 가까운 미래에 우주 및 군용 로켓은 당분간 전통적인 액체 추진 엔진으로 만 완성 될 것입니다. 그럼에도 불구하고이 작업은 이미 순수 이론적 인 단계에서 벗어 났으며, 이제는 숙련 된 엔진을 시동 할 때마다 새로운 발전소가있는 고급 미사일을 더 가깝게 만들었습니다.
해당 사이트의 자료 :
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/
- 리아 보프 키릴
- NPO Energomash / rg.ru, "고급 연구 재단"/ fpi.gov.ru
정보