Все новости
Технологии

У человечества есть технология, которая позволит долететь до Марса на взрывной волне

8 августа 2020

Исследователи из Университета Южной Калифорнии (США) получили экспериментальное подтверждение теории о возможности управлять воздушно-топливным потоком при помощи ударных волн. Это необходимо для решения ключевой проблемы в создании гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ГПВРД или «скрамджет» в английской терминологии – прим. ред. antfor.ru). Пока решение не найдено, машины будут летать на скоростях в 6-9 Max, при расчетных возможностях выше 20 Max.

В ГПВРД нет традиционного отсека с окислителем, его функции выполняет атмосферный воздух, который за счет огромной скорости движения машины поступает в камеру сгорания очень быстро и в сжатом состоянии. Сгорание смеси из топлива и воздуха происходит на сверхзвуковых скоростях, вся система рассчитана только на непрерывную работу, при этом летающий аппарат не может двигаться медленнее некоторого порогового значения. В такой ситуации возникает сложная инженерная задача: как впрыскивать топливо, чтобы происходило равномерное смешивание с воздухом с последующей мгновенной детонацией?

Калифорнийские ученые сосредоточились на управлении воздушным потоком в скрамджете, отталкиваясь от того факта, что внутри воздухозаборника нельзя размещать никакие механизмы. Во-первых, они не выдержат нагрузок, во-вторых, это усложняет конструкцию и увеличивает риски. ГПВРД тем и лучше турбореактивных двигателей, что у него нет вращающейся турбины и других уязвимых узлов. Поэтому в качестве инструмента воздействия на воздушный поток американские инженеры предложили применить ударную волну.

Лабораторные эксперименты показали, что ударная волна может эффективно дробить воздушный поток, «отрывать» от него фрагменты и одновременно замедлять их. Это позволяет настроить идеальную схему впрыска топлива и получать воздушно-топливную смесь с оптимальными параметрами, увеличивая КПД двигателя. Теперь необходимо спроектировать новую камеру сгорания для эффективного применения данной технологии.

Читайте также

Динамический дисплей GlassFloor сменил деревянный пол на баскетбольной арене Мюнхена
Необычную краску Unpaint можно удалить одним движением руки
Panasonic научилась создавать трехмерные парящие голограммы с помощью водяного тумана