1600 kg de empuje. Nuevas pruebas de un motor de detonación pulsante ramjet
Con el fin de crear una reserva tecnológica para un mayor desarrollo. aviación, tecnología de cohetes y astronáutica en nuestro país, se están desarrollando varios proyectos prometedores, incl. un motor fundamentalmente nuevo. Recientemente, se anunció la finalización de las pruebas de un motor de detonación pulsante ramjet. Hasta ahora, solo se ha probado en el stand el demostrador de tecnología, pero incluso este muestra un aumento significativo en las características principales.
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El 9 de abril, el servicio de prensa de la empresa UEC-UMPO (parte de United Engine Corporation y Rostec) informó sobre los últimos éxitos en el campo de la construcción de motores. OKB im. SOY. Las cunas de la UEC-UMPO han llevado a cabo con éxito la primera etapa de prueba del demostrador del nuevo motor.
El motor de detonación pulsante de flujo directo (PPDD) con un bloque de resonadores dinámicos de gas en la versión demostradora confirmó la posibilidad de obtener altas características técnicas. El empuje del producto alcanzó los 1600 kg. En algunos modos, el motor mostró un aumento en el empuje específico de hasta un 50% en relación con productos de otros esquemas existentes. El consumo específico de combustible se redujo en consecuencia.
El uso de motores con tales características aumentará significativamente los parámetros básicos y las capacidades de la aeronave. El alcance máximo y la carga útil se pueden aumentar de 1,3 a 1,5 veces. Un aumento en la relación empuje-peso también mejorará la maniobrabilidad y la dinámica de vuelo.
Cabe señalar que el desarrollo de un motor de detonación ramjet doméstico comenzó hace mucho tiempo. Los primeros informes sobre este proyecto, desarrollado en el OKB im. Las cunas aparecieron en 2011. Ya en 2013, se probó uno de los primeros motores experimentales. Creó un empuje de solo 100 kg, pero mostró un fuerte aumento en la eficiencia y otros parámetros.
En el futuro, se mejoró el diseño y se aumentó de tamaño, con un aumento simultáneo de las características clave. Hasta la fecha, el motor de demostración tiene un empuje de 1600 kg, 16 veces más que el primer prototipo. Es de esperar que se desarrolle el proyecto actual, y gracias a ello aparecerá un motor aún más potente.
Fundamentos tecnológicos
El concepto de RPA o motor de detonación de pulsos (PDE) se ha desarrollado activamente en diferentes países durante las últimas décadas. En las condiciones de laboratorios y bancos de pruebas, ya se han obtenido resultados bastante interesantes, pero ni un solo motor de una nueva clase ha llegado aún al punto de ponerse en práctica.
Hasta la fecha, se han desarrollado y probado varios diseños básicos del IDD. El más simple implica la creación de un producto que incluye un dispositivo de entrada de aire, el llamado. pared de tracción y cámara de detonación. Cuando la mezcla de aire y combustible se quema, se forma una onda de detonación que golpea la pared de tracción y crea un empuje. Sobre la base de tales dispositivos, se pueden crear motores multitubo.
Más complejo, pero efectivo, es el PDD con resonador de alta frecuencia. Su diseño se distingue por la presencia de un reactor y un resonador. El reactor es un dispositivo especial que proporciona una combustión más completa de la mezcla de aire y combustible. El resonador permite un uso más eficiente de la energía de las ondas de detonación. Un motor de este tipo se puede utilizar como un producto independiente o como un sustituto más eficaz del postquemador "tradicional" de un motor turborreactor.
OKB im. Cradle desarrolla y prueba con precisión el circuito con un bloque de resonadores dinámicos de gas. Su alto potencial ha sido confirmado repetidamente por pruebas de varios prototipos, y ahora se está probando otro producto similar.
RPM e IDD de todos los esquemas tienen ciertas ventajas sobre los de turbina de gas. En primer lugar, es un diseño menos complejo. En IDD no existen piezas móviles difíciles de fabricar, experimentando elevadas cargas mecánicas y térmicas. Además, un motor de este tipo tiene requisitos más bajos para los parámetros de la trayectoria del flujo. Gracias a esto, el motor de detonación se puede fabricar utilizando tecnologías y materiales existentes.
Debido a un ciclo termodinámico diferente, se reduce el consumo específico de combustible, que puede utilizarse para mejorar ciertas características de la aeronave. Dependiendo de las tareas establecidas, puede abandonar la economía a favor de aumentar el empuje o mantenerla aumentando el rango de vuelo.
Сферы применения
La organización desarrolladora del demostrador de nueva tecnología cree que los motores de la nueva clase se pueden utilizar ampliamente en varios campos. Las reglas de tráfico serán útiles en el desarrollo futuro de la aviación, incl. super e hipersónico; se pueden utilizar en nuevos sistemas aeroespaciales. El nuevo motor se considera una adición útil a los sistemas de propulsión de cohetes y chorros.
Los RPME tienen ventajas tecnológicas y de diseño sobre los productos de turbinas de gas con los mismos parámetros. Según el OKB ellos. SOY. Capazos, esto también es una ventaja comercial y económica. Una aeronave con dicho motor tendrá altas características técnicas, pero el costo de desarrollo, producción y operación se mantendrá en un nivel aceptable.
Al mismo tiempo, los diseños propuestos de IDD no están exentos de inconvenientes. Entonces, como otros motores ramjet, la detonación tiene un rango limitado de velocidades de operación. Para empezar, necesita una aceleración inicial, con la ayuda de un motor diferente. En el caso de los misiles, este puede ser un sistema de propulsión de propulsor líquido o sólido, y la aeronave puede tener un motor turborreactor separado para los modos de despegue y aterrizaje y aceleración.
Debido a limitaciones técnicas y operativas, la dirección de los motores de impulsos de ramjet no se ha desarrollado en el pasado. Como resultado, los nuevos proyectos de IDD aún se encuentran en la etapa de desarrollo y prueba. Todavía no existen muestras completas de alto rendimiento adecuadas para su implementación en proyectos reales de tecnología aeronáutica o espacial.
Para su apariencia, es necesaria una mayor continuación del trabajo con una solución gradual de todas las tareas clave. Se requiere aumentar el empuje para alcanzar el nivel de los motores turborreactores modernos, aumentar el recurso y lograr una alta confiabilidad. Un trabajo de este tipo se está llevando a cabo en este momento y ya está dando ciertos resultados. Pero la creación de un IDD / PDAA completo para uso práctico es todavía una cuestión de un futuro lejano.
Trabajar para el futuro
El motor de detonación pulsante de flujo directo tiene una serie de características importantes y es de gran interés en el contexto del desarrollo ulterior de la tecnología de la aviación, los cohetes y el espacio. Sin embargo, el desarrollo de esta dirección y el desarrollo de estructuras viables con un nivel de desempeño suficiente resulta ser un proceso muy complejo y largo. Por lo tanto, durante los últimos 10 años, las reglas y regulaciones de tráfico nacionales desarrolladas por UEC-UMPO han mostrado un aumento significativo en el desempeño, pero aún no han alcanzado su implementación en la práctica.
Sin embargo, el trabajo continúa y es motivo de optimismo. El último noticias muestran un progreso significativo y también sugieren que la industria se jactará de nuevos éxitos en el futuro cercano. Así, la aparición de aviones con motores de detonación pulsante sigue siendo un evento de mediano o largo plazo, pero cada nueva etapa de desarrollo y prueba lo acerca.
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