стань автором. присоединяйся к сообществу!
Добавить новость можно всем, без премодерации, только регистрация
Лого Сделано у нас
Fibo 26 августа 2016, 16:56 11 Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения

Российские ученые первыми в мире успешно испытали детонационный жидкостный ракетный двигатель

Россия первой успешно испытала детонационный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) нового поколения на экологически чистом топливе, сообщает Фонд перспективных исследований (ФПИ).

Специализированная лаборатория «Детонационные ЖРД», созданная в 2014 году на базе АО НПО «Энергомаш» — ведущего российского предприятия космической отрасли, провела первые в мире успешные испытания полноразмерного демонстратора детонационного жидкостного ракетного двигателя на топливной паре кислород-керосин. Исследовательские работы проводились учеными совместно с коллегами из Новосибирского института гидродинамики им. М.А.Лаврентьева Сибирского отделения РАН и Московского авиационного института.

Россия является безусловным мировым лидером в разработке и производстве ракетных двигателей. Но на текущий момент классические жидкостные ракетные двигатели вплотную подошли к своему теоретическому пределу по удельным параметрам.

Идея использовать детонационный режим горения, как наиболее термодинамически выгодный способ сжигания топлива, впервые был предложен советскими учеными еще в середине прошлого века. Однако, практически реализовать этот режим удалось только сейчас.

читать полностью
Источник: fpi.gov.ru
  • Fibo
  • 26
Энергомаш, ФПИ, ЖРД, двигателестроение
все комментарии
  • 3
    Нет аватара хочу_техники
    27.08.1609:28:50

    Тут, вероятно, решается задача уменьшить температуру выхлопа, желательно до исходной температуры компонент топлива, тогда энергия, выделяющаяся при реакции окисления керосина в кислороде пойдет большей частью на разгон струи, а на нагрев струи не так много. Тогда удельный импульс (в системе единиц СИ — это скорость истечения рабочего тела из двигателя) будет порядка по моим прикидкам 600 сек (в СИ 6000 м/с), у современных движков порядка 300 сек (в СИ 3000 м/с).

    Для перехода из измерения удельного импульса в секундах на СИ, нужно умножить на ускорение свободного падения у поверхности Земли (9.8 м/с^2, т. е. почти на 10). Это получается локально (т.е. в каждом микрообъеме) топливо сжимается, быстро сгорает, затем адиабатически расширяется (ну как в дизеле).

    Механическая работа (это кинэнергия газов) при этом будет составлять, почти как в цикле Карно долю от выделившейся энергии, определяемую выражением «(Температура_нагрева — Температура_расширившегося_газа) / Температура_нагрева». Так как Температура_нагрева сильно больше, чем Температура_расширившегося_газа, то это выражение будет близко к единице и, соответственно, скорость истечения будет намного выше.

    Мысленно (мысленный эксперимент) можно представить себе такой движок: окисляем водород в кислороде, используя топливный элемент (к.п.д. близко к 1). Энергию топливного элемента аккуратно используем для разгона воды, образовавшейся при окислении, тогда получим максимально возможный удельный импульс для пары водород-кислород (закон сохранения энергии не обойти не перепрыгнуть). Прикидывал удельный импульс порядка 5000м/c или (/ 9.8) порядка 500сек. Но такой двигун вряд ли можно сделать с большой тягой (можно использовать в невесомости?).

    Правильно я мыслю?

    #820329 ↑
    • 0
      Нет аватара Petr-2000
      27.08.1621:23:20

      Тогда удельный импульс (в системе единиц СИ — это скорость истечения рабочего тела из двигателя) будет порядка по моим прикидкам 600 сек (в СИ 6000 м/с), у современных движков порядка 300 сек (в СИ 3000 м/с).

      В данном экземпляре, по неподтвержденным данным с форума «Новости космонавтики», на паре керосин-кислород достигнут прирост: «УИ ок 10-15% болле от сегодняшних керосиновых двигатели». Это примерно как на традиционных «медленного горения» водород-кислород.

      При этом:

      «В качестве примера можно для оценки преимуществ ИДД использовать параметры маршевых ЖРД Спейс Шаттла. Давление за ТНА жидкого водорода около 500 атм. Давление в камере сгорания 210 атм. Чтобы обеспечить аналогичные условия сжигания топлива в ИДД, компоненты нужно подавать под давлением не более 10 атм.

      Таким образом основным преимуществом использования детонационного горения в

      ЖРД нужно признать не потенциальное увеличение КПД и удельного импульса, а радикальное снижение стоимости двигателя.»

      #820478 ↑
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,