Текущее время:

Часовой пояс: UTC + 3 часа




 Страница 1 из 6 [ Сообщений: 174 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
2006 год
Программа о плазме в детонационных двигателях.
phpBB [video]

https://youtu.be/gIR6RdepnbQ

Июнь 2008 года
Научная статья о проблемах горения.
ИХФ им. Н. Н. Семёнова МИФИ, Фролов С. М.

27.10.2009
Испытания американского ротационного детонационного двигателя.
phpBB [video]

https://youtu.be/QbJgOk2rDbI

19.06.2010
Видео о пульсирующем рефлекторно-резонансном двигателе Ростислава Пушкина.
phpBB [video]

http://rutube.ru/video/3ee67e5db879a843da2f7e305655adbe/

30.03.2011
НТЦ им. Люльки занимается созданием перспективного пульсирующего двигателя
АРМС-ТАСС
Спойлер: Показать
Научно-технический центр (НТЦ) им. Люльки, являющийся филиалом научно-производственного объединения «Сатурн», в настоящее время занимается созданием перспективного пульсирующего двигателя. Об этом сегодня в связи с 65-летием со дня создания НТЦ им. Люльки сообщил управляющий директор «Сатурна», председатель Ярославского регионального отделения «Союза машиностроителей России» Илья Федоров.

По его словам, предприятие в настоящее время «активно занимается созданием не только нового двигателя 5-го поколения второго этапа, но и пульсирующим двигателем».

Как уточнил Федоров, «Сатурн» также ждет «достаточно большая работа по перспективным самолетам следующего этапа, возможно это будет самолет без летчика».

НТЦ им. Люльки создан 30 марта 1946 г. постановлением правительства СССР и Приказом министра авиационной промышленности М. В. Хруничева. За свою историю центр осуществил разработку целого семейства двигателей для отечественной авиации и ракетостроения. Двигателями московского конструкторского бюро были оснащены дозвуковые и сверхзвуковые истребители и бомбардировщики, крылатые и стратегические ракеты. Базовым двигателем для большинства современных и перспективных боевых самолетов России является АЛ-31Ф, ставший бестселлером мирового двигателестроения.

АЛ-31Ф (на фотографии) был создан под руководством генерального конструктора академика Архипа Люльки, а на этапе государственных испытаний - под руководством генерального конструктора Виктора Чепкина и передан для серийного производства на завод в Уфу, а затем в Москву на ММПП «Салют». Данный двигатель, специально разработанный для истребителя Су-27, и сейчас активно применяется на его модификациях.


Сентябрь 2011 года
Статья о перспективах детонационных двигателей.
А. И. Тарасов (Сатурн, КБ Люльки) и В. А. Щипаков (МАИ)
На рисунке изображена схема двигателя с ротационной детонационной камерой сгорания Войцеховского и рефлекторно-резонансной камерой Пушкина.
Изображение

26.05.2012
Видео от института химии горения о ротационном детонационном двигателе.
phpBB [video]

https://youtu.be/EBcflqPNhCY

2012 год
Статья о перспективах детонационных двигателей.
Павел Булат

08.11.2012
Статья о планах использования ротационных детонационных двигателей в ВМФ США.
Лента
Иностранный первоисточник.
На рисунке ротационный детонационный двигатель Войцеховского.


21.11.2012
Отчёт о выполнении программы Фундаментальных исследований Президиума РАН П-02 на 2012 г, «Вещество при высоких плотностях энергии». (руководитель ОИВТ РАН - академик Фортов В. Е.)
ОИВТ РАН
Изображение

17.01.2013
Статья о получении революционных данных в области моделирования ударных волн в неравновесной газовой среде (СФ ФИАН, профессор Нонна Евгеньевна Молевич).
Е. Любченко, АНИ "ФИАН-Информ"
Спойлер: Показать
Группа ученых из Самарского филиала Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (СФ ФИАН) получила революционные данные в области моделирования ударных волн в неравновесной газовой среде, что позволит внести существенный вклад в развитие новой науки – плазменной аэродинамики.

Согласно современной трактовке, плазменная аэродинамика – раздел аэродинамики, в котором изучается взаимодействие плазмы с дозвуковым или сверхзвуковым потоком газа. Один из основных объектов исследований в плазменной аэродинамике – ударная волна в неравновесной газоплазменной, химически активной среде.

Ударная волна – это поверхность разрыва (тонкая переходная область), которая движется относительно исследуемой среды (газа, жидкости, плазмы) со сверхзвуковой скоростью, и при прохождении ее фронта происходит скачок значений температуры, давления, плотности вещества среды, а также скорости распространения самой волны.

Если среда к тому же представляет собой намагниченную плазму, при прохождении фронта ударной волны наблюдается еще и изменение характеристик магнитного поля. Все эти процессы происходят не случайным образом, а по определенным законам, которые вполне известны для обычных (равновесных) сред, но которые еще предстоит установить для сред неравновесных.

В настоящее время ученым необходимо детально разобраться в механизмах распространения и изменения ударной волны в неравновесных средах. Важнейшей прикладной задачей таких исследований является создание так называемой «плазменной оболочки» самолёта – включения в систему управления самолетом технологии искусственно создаваемого потока плазмы на крыле, которым можно управлять под воздействием магнитного поля, что позволит повысить эффективность аэродинамических характеристик летательных аппаратов.

Проводить подобные исследования лишь экспериментально – все равно, что пытаться наугад с завязанными глазами собрать космический корабль: слишком дорого и неэффективно. Поэтому на помощь экспериментаторам приходят физики-теоретики, чьи расчеты и математические модели задают общий тон и направление дальнейших исследований. Одной из таких групп физиков-теоретиков, работающих в тесной «связке» с прикладными исследованиями, является группа под руководством зав. теоретическим сектором СФ ФИАН, доктора физико-математических наук, профессора Молевич Нонны Евгеньевны.
Изображение
На фото: Молевич Н.Е. на Третьей Европейской Конференции по Аэрокосмическим наукам
(3 EUCASS, Версаль, Франция, 2009г.)


«Эксперименты по обтеканию моделей сверхзвуковыми газоплазменными потоками довольно дороги, без теоретических оценок получается «метод тыка» и топтание на месте. Поэтому рассматривают более простые ситуации с ударными трубами. Предложенная нами простая модель акустически активного неравновесного газа пока единственная, которая качественно объясняет возможные причины ускорения ударной волны, уширения переходной области за фронтом, расщепления волны и образование ударноволновых импульсов. Замечу также, что эта модель удовлетворительно объяснила и экспериментально обнаруженное ранее при других режимах газоплазменных экспериментов усиление ударных и акустических волн.

Мы впервые показали на простых моделях, что в неравновесной среде структура ударной волны действительно может сильно отличаться от равновесной. Получены стационарные волны четырёх типов: (1) ударные волны с возрастанием плотности и давления за разрывом, (2) волны с убыванием этих величин, (3) в форме автоволнового импульса, а также (4) в форме автоволны детонационного типа с ненулевой асимптотой. Показано, что эволюция волн малой амплитуды может быть для всех этих разных моделей неравновесной тепловыделяющей среды описана единым нелинейным уравнением», – рассказала Нонна Евгеньевна.
Изображение
На фото: Результаты численного моделирования развития ударных волн из акустического шума в неравновесной среде (2011г.)

Следует отметить, что ранее в среде ученых бытовало мнение, что динамику ударной волны можно описать, разделив её спектр на высоко- и низкочастотную области. Модель, предложенная группой Н.Е. Молевич, описывает весь частотный спектр возмущения без исключения, что позволяет адекватно, с экспериментальной точки зрения, описать поведение волны в разные моменты времени.

«Главное в наших работах на сегодняшний момент то, что впервые получен ответ на следующий вопрос: к чему приводит акустическая неустойчивость стационарно неравновесной среды с точки зрения конечной структуры газодинамического возмущения? Какие предельные амплитуды устанавливаются? Какая структура формируется за разрывным фронтом?» – объяснила Нонна Евгеньевна.

Вопрос, чем завершается акустическая неустойчивость, до последнего времени был неразрешенным, т.к. нелинейную структуру акустического возмущения пытались объяснить на основе низкочастотных или высокочастотных моделей. Группа ученых из СФ ФИАН показала, что это не правильный подход. Стационарная структура формируется в результате нелинейной передачи энергии от неустойчивых низких частот к устойчивым высоким, и она сама имеет широкий спектр. Поэтому её удалось правильно описать, только когда ученые из СФ ФИАН смогли получить обобщенное акустическое уравнение, как раз и способное описать эволюцию возмущения любого спектра.

Кроме того, впервые показано, что в зависимости от степени неравновесности среды существует критическая скорость ударных волн. Ударные волны могут распространяться только со скоростями большими этой критической скорости. Исследования ударных волн с начальной скоростью меньшей, чем критическая, методами численного моделирования показали, что такие волны ускоряются и распадаются на последовательность автоимпульсов или автоволн с ненулевой асимптотой детонационного типа, что и наблюдалось в ряде экспериментов. Параметры этих самоподдерживающихся структур полностью определяются свойствами неравновесной среды.

Также впервые был определен один из возможных механизмов воздействия дисперсионно-вязкостных свойств неравновесной газовой среды на структуру ударной волны: акустические свойства неравновесной среды приводят к качественным и количественным изменениям структуры ударных волн, ряд из которых, например ускорение ударной волны, расщепление фронта, образование впереди бегущих импульсов, ранее были зафиксированы экспериментально.
Изображение
На фото: а) результаты численного моделирования расщепления фронта плоской ударной волны в неравновесной среде (2009г.);
б) экспериментально полученные снимки ударной волны в работах А.И. Климова, ОИВТ РАН (2002 г.)


Показано, что подобные структуры могут образовываться при разных типах неравновесности и моделях релаксации, причём не только в технических приложениях, но и природных средах. В последних они могут даже более ярко проявляться ввиду их протяженности и, соответственно, достаточности длины для установления стационарных режимов. Пример – модель межзвездного газа. Предложенная группой Н.Е. Молевич модель преобразования ударной волны позволила подтвердить гипотезу К.В. Краснобаева (ИКИ РАН) о наблюдаемой волокнистой структуре межзвездного газа. Согласно этой гипотезе, в ряде случаев наблюдаемая волокнистая структура – структура ударных волн в межзвездном газе – может быть связана с акустической неустойчивостью тепловыделяющей среды. В результате численного моделирования ученым из СФ ФИАН удалось показать возможность самопроизвольного распада ударной волны на систему автоволн на основе современной модели межзвездной среды.
Изображение
На фото: Волокнистая структура ударных волн в межзвездном газе

«Для развития идеи «плазменной оболочки», да и плазменной аэродинамики в целом, необходимо детально разобраться в механизмах, приводящих к трансформациям структуры ударной волны в неравновесной газоплазменной и химически активных средах, классифицировать эти модификации. Именно поэтому научными центрами проводились и проводятся циклы экспериментов, исследующих поведение ударных волн в простых модельных условиях при зажигании разрядов разного типа. В этих простых модельных экспериментах наблюдались такие эффекты, как усиление и ускорение ударных волн, изменение структуры фронта и его расщепление, генерация предвестника в виде импульса перед фронтом ударной волны.

Пока полного теоретического обоснования этим явлениям нет. А, следовательно, и экспериментаторы работают «вслепую». Мы надеемся, что наши работы позволят изменить ситуацию,» – заключила Нонна Евгеньевна.

На фото: а) результаты численного моделирования расщепления фронта плоской ударной волны в неравновесной среде (2009г.);
б) экспериментально полученные снимки ударной волны в работах А.И. Климова, ОИВТ РАН (2002 г.)

Изображение

25.09.2013
В ОКБ им. А.Люльки разработан оригинальный пульсирующий детонационный двигатель для дозвуковых и сверхзвуковых летательных аппаратов.
АРМС-ТАСС
Спойлер: Показать
В опытно-конструкторском бюро имени А.Люльки разработан, изготовлен и испытан на специализированном стенде пульсирующий резонаторный детонационный двигатель-демонстратор с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной топливной смеси со средней измеренной тягой свыше 100 кг и длительностью непрерывной работы более 10 минут.

Как сообщил корр.АРМС-ТАСС главный конструктор ОКБ Александр Тарасов, при проведении испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. При этом, измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива на 30-50 проц лучше, чем у классических воздушно-реактивных двигателей, работающих в сходных условиях. Это было подтверждено результатом прямых сравнительных испытаний.

Как отметил главный конструктор, экспериментально показаны многократное включение-выключение и многорежимность работы с возможностью регулирования тяги пульсирующего резонаторного детонационного двигателя, работающего на авиационном керосине.

Ожидаемые результаты использования предлагаемой высокочастотной, бесклапанной, пульсирующей, детонационной технологии позволят: увеличить тяговооруженность летательного аппарата в 1,5-2 раза; увеличить максимальную дальность и/или массу боевой части авиационных средств поражения на 30-50 проц; снизить удельный вес двигателя в 1,5-2 раза.

В настоящее время на основе проведенных исследований и схемно-конструкторского анализа ОКБ им. А.Люльки предлагает к разработке семейство авиационных пульсирующих двигателей, которые могут найти применение в широком диапазоне летательных аппаратов: от "дешёвых" короткоресурсных двигателей для беспилотных летательных аппаратов и ракет, до самолетных двигателей с крейсерским сверхзвуковым полетом, а в перспективе - двигателей ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок воздушно- космических самолётов.

До конца текущего года ОКБ им. А.Люльки планирует начать испытания полноразмерного пульсирующего детонационного двигателя, сообщил главный конструктор.

На фото: лабораторный прототип детонационного двигателя с кольцевой камерой сгорания и рефлекторно-резонансной камерой Пушкина.
Изображение
Патент.


18.04.2014
Испытания ракетного двигателя с ротационной камерой Войцеховского и соплом содержащим центральное конусовидное тело (Центр импульсного-детонационного горения - НП "Центр ИДГ").
Кольцевой непрерывный двигатель (или детонационный, или банальное, камера низкого давления, так как тестирования проводились при давлении порядка одной атмосферы) - КНД-50 (диаметр кольцевой камеры сгорания 50 мм). По результатам тестирования Роскосмосу было экспериментально доказано превосходство двигателей с детонационным горением над двигателями с диффузионным горением. По результатам сравнительных испытаний КНД 50 показал характеристики на 6-7% выше чем у ракетного двигателя с диффузионным горением при прочих равных параметрах.
phpBB [video]

https://youtu.be/lIlWDViBka8
На фото структура реактивной струи КНД-50.
Изображение

15.10.2014
В России проектируют двигатель для самолета 6-го поколения.
ТАСС
Спойлер: Показать
Российский Фонд перспективных исследований совместно с ОКБ им. Люльки работают над проектом по созданию двигателей для боевого самолета 6-го поколения

Российский Фонд перспективных исследований (ФПИ) вместе с ОКБ им. Люльки работают над проектом по созданию двигателей для боевого самолета 6-го поколения, сообщил журналистам гендиректор фонда Андрей Григорьев.
"Наша задача заключается в том, чтобы создать задел для создания истребителя 6-го поколения. Такие проекты сейчас тоже рассматриваются. Они, в первую очередь, связаны с материалами и с двигателями. Есть интересный проект с ОКБ им. Люльки по созданию двигателей с уникальной характеристикой, он пока в стадии рассмотрения", - рассказал Григорьев на форуме "Открытые инновации".
"Соответствующие работы по материалам мы тоже рассматриваем, и, может быть, в ближайшее время выберем проект. В первую очередь, это касается не столько композитных материалов, сколько методов контроля их состояния", - добавил глава фонда.

В Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) рассчитывают создать первый образец отечественного боевого самолета 6-го поколения примерно через 12 лет - об этом летом заявлял глава дирекции программ военной авиации ОАК Владимир Михайлов. Пока проходит испытания российский истребитель 5-го поколения /ПАК ФА, Т-50/, поставки которого в войска планируется начать в 2016 году.


17.11.2014
Выставка Сделано в России.
На фото КНД-400 (диаметр кольцевой камеры сгорания 400 мм) (фотографу нужно оторвать руки). По результатам тестирования на водородно-воздушной смеси получено рабочее непрерывное детонационное горение с одной, двумя и четырьмя детонационными волнами, а также импульсно-детонационный режим. Достигнут удельный импульс на уровне 3000 с. Дальнейшее численное моделирование показало возможность модернизации КНД-400 до удельного импульса 4200 с.
Изображение

13.02.2015
Видео от Роскосмоса с сообщением о проектировании детонационного ракетного двигателя.
В видео показана схема ротационного детонационного двигателя Войцеховского.
phpBB [video]

https://youtu.be/HbNl4ausLnQ?t=4m59s

29.08.2015
Россия испытает новый двигатель для любых ракет-носителей в 2016 году.
РИА Новости
Спойлер: Показать
В начале 2016 года в России будет испытан принципиально новый ракетный двигатель для носителей любого класса, не имеющий аналогов в мире.
ОАО РКК Энергия.

Не имеющий аналогов в мире ракетный двигатель нового поколения, работающий по принципу импульсно-детонационного горения для ракет-носителей любого класса, планируется испытать в РФ в начале 2016 года, сообщил РИА Новости президент РКК "Энергия" Владимир Солнцев.

"Я инициировал от РКК "Энергия", как от управляющей компании НПО "Энергомаш", создание новейшего ракетного двигателя импульсно-детонационного горения, работающего по принципу, рассчитанному российским академиком Зельдовичем. Огневые испытания этого двигателя с рабочей температурой порядка 6 тысяч градусов в камерах горения и пока даже не имеющего названия мы планируем начать в начале 2016 года", — сообщил Солнцев.

По его словам, после прохождения всех необходимых стадий испытаний и подтверждения расчетных математических характеристик новый двигатель сможет использоваться на ракетах легкого, среднего и тяжелого классов. "Сейчас мы работаем над прототипом. Академик Зельдович доказал принципиальную возможность создания такого двигателя математически, а мы создадим его в металле и проверим. Если удастся, это будет начало нового этапа в развитии мирового космического двигателестроения", — отметил глава РКК "Энергия".

В 1940 году советский ученый Яков Зельдович выдвинул идею о возможности энергетического использования детонационного горения — горения топливной смеси в режиме самовоспламенения за сильной ударной волной. По его оценкам, термодинамический коэффициент полезного действия (КПД) цикла с детонационным горением топлива может существенно превышать КПД цикла с горением при постоянном давлении, широко используемого в современных ракетных, прямоточных и газотурбинных двигателях.

Позже теоретические выводы и оценки Зельдовича были подтверждены термодинамическими и многомерными газодинамическими расчетами. Несмотря на то, что теоретические выводы об энергоэффективности цикла Зельдовича не подвергаются сомнению, прямых экспериментальных доказательств этих выводов до сих пор не было.


05.10.2015
В России создали двигатель для воздушно-космического самолета
РИА Новости
Спойлер: Показать
Двигатель для перспективного воздушно-космического самолета, который будет применяться как в Вооруженных силах РФ, так и в гражданской сфере, создали в серпуховском филиале Военной академии РВСН имени Петра Великого, сообщил РИА Новости в понедельник представитель академии.

Комбинированный воздушно-ракетный двигатель с прямоточной камерой пульсирующего горения, форкамерой и системой воздушного запуска создан для обеспечения возможности работы двигательной установки как в атмосфере, так и в космическом пространстве. Перспективный самолет с таким двигателем может с большей выгодой доставлять грузы на орбитальные станции, отметил собеседник агентства.

"Решена задача создания комбинированной силовой установки летательного аппарата для перевода двигателя с воздушного режима работы при полете в атмосфере на ракетный — в космическом пространстве. Двигатель включает силовую установку, работающую на двух контурах (режимах) — воздушном и ракетном", — пояснил представитель академии в ходе выставки "День инноваций Минобороны РФ — 2015".

Принцип работы, по его словам, таков: "Самолет патрулирует воздушное пространство, взлетает с обычного аэродрома, дальше получает команду на отработку в космосе, например перехват боевых блоков, уничтожение целей, выходит в космическое пространство, там отрабатывает и возвращается в атмосферу".

Представитель академии отметил, что самого воздушно-космического самолета пока еще нет, сначала для него создают двигатель, а потом запустят в работу саму машину: "Проект этой модели был разослан в ведущие российские организации, были получены отзывы и замечания. Два завода уже берутся сделать опытный образец в натуральную величину. НПО "Молния" ведет сейчас разработку НИРа по гиперзвуковому воздушно-космическому самолету, но у них нет двигательной установки, мы пытаемся с ними начать проводить научную работу вместе".

По его словам, размерность двигателя будет зависеть от стартовой массы самолета и полезной нагрузки, которую он понесет. Представленная на "Дне инноваций" модель — действующая, она прошла огневые испытания — работоспособность агрегата доказана.

В силовой установке на воздушном режиме использовалось керосиновое топливо, а для космоса — метан и газообразный кислород. Задач делать двигатель с экологически чистым топливом пока не стоит, так как будущий летательный аппарат возвращаемый, многоразовый и не будет иметь проблем с отработанными ступенями, как у обычных космических ракет.

По предварительным оценкам академии, стоимость созданного двигателя — 90 миллионов рублей, тогда как жидкостные ракетные двигатели на ракету с одной ступенью стоят порядка 120-140 миллионов. Таким образом, установка выходит гораздо выгоднее как по собственной стоимости, так и с учетом многоразового ее использования, отмечают в научном заведении.

Патент.
Комбинированный воздушно-ракетный двигатель с прямоточной камерой пульсирующего горения, форкамерой и системой воздушного запуска

Испытания модели комбинированного воздушно-ракетного двигателя с пульсирующей камерой сгорания
Вестник СГАУ им. академика С.П. Королёва, Солодовников А. В., Вышегородцев Е. И., Голубятник В. В.

14.10.2015
ОДК создает двигатели нового поколения для самолетов и ракет
Ростех
Спойлер: Показать
Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) намерена в ближайшее время начать создание новых авиационных и ракетных двигателей, в которых будут использованы детонационные технологии.

Демонстраторы технологий детонационного дозвукового и сверхзвукового двигателей уже созданы. На испытаниях они показали на 30–50% лучшие удельные тягу и расход топлива по сравнению с воздушно-реактивными, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на данные корпорации.

Входящее в ОДК опытно-конструкторское бюро им. А.М. Люльки предложило концепцию создания семейства детонационных двигателей различного назначения, в том числе для беспилотников и крылатых ракет, комбинированные силовые установки воздушно-космических самолетов и двигателей ракетно-космических систем.

Детонационные двигатели отличаются широким диапазоном скоростей, что может использоваться при создании гиперзвуковых ракет, проектирование которых активно ведется в России в последние годы.

К настоящему времени авиационные и ракетные двигатели традиционных схем практически исчерпали возможность существенного улучшения своих тягово-экономических параметров. Поэтому с 2011 года в России ведутся работы по созданию пульсирующих детонационных силовых установок.

В 2013 году ОКБ им. Люльки испытало опытный уменьшенный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги. По оценке конструкторского бюро, детонационные двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5–2 раза.


26.08.2016
Россия первой успешно испытала детонационный жидкостный ракетный двигатель нового поколения на экологически чистом топливе
ФПИ + АО НПО "Энергомаш"
Спойлер: Показать
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.

Владимир Чванов, заместитель генерального директора, главный конструктор НПО «Энергомаш»

«Значение успеха этих испытаний для опережающего развития отечественного двигателестроения трудно переоценить. Мы шли к этому результату два года и безусловно удовлетворены им. За ракетными двигателями такого рода будущее»

Как рассказали специалисты предприятия, занятые на исследовательских работах по проекту, в настоящее время работы перешли из стадии расчётных исследований и моделирования в стадию огневых испытаний. По результатам проведенной расчетно-теоретической работы созданы три наиболее перспективных варианта компоновочных схем демонстраторов новейших двигателей, теоретически способных существенно превзойти существующие мировые разработки по удельным характеристикам.

При проведённых в июле-августе текущего года испытаниях двух первых в России полноразмерных демонстраторов детонационного ЖРД впервые в мире были зарегистрированы установившиеся режимы непрерывной спиновой детонации с частотой вращения поперечных детонационных волн около 20 кГц на топливной паре кислород-керосин. В этих испытаниях удалось добиться получения различного количества детонационных волн, уравновешивающих вибрационные и ударные нагрузки друг друга.

Игорь Денисов, заместитель генерального директора Фонда - руководитель направления физико-технических исследований

«Полученные результаты имеют по истине общемировое значение и впечатляют своей уникальностью. Мы взялись за сложную задачу - доказать возможность организовать детонацию в кислородно-керосиновых ракетных двигателях. И сейчас мы можем твердо сказать, что это возможно, и мы знаем, как это сделать. Но мы не собираемся останавливаться на достигнутом и надеемся уже в ближайшее время дать практические подтверждения всех остальных заявленных характеристик»


Кроме того, кооперации институтов удалось добиться работоспособности демонстраторов в течение нескольких пусков в условиях экстремальных детонационных нагрузок и сверхвысоких температур. Это стало возможным за счет специально разработанных Центром им. М.В.Келдыша для нужд проекта теплозащитных покрытий уникального состава.

Борис Сатовский, руководитель проектной группы Фонда

«Проведенные экспериментальные исследования позволили наглядно подтвердить теоретическую возможность создания отечественного детонационного кислородно-керосинового ЖРД для ракетной техники нового поколения. Многие ведущие страны вплотную занимаются разработками детонационных двигателей, но сколько-нибудь серьезных успехов на данном виде топлива еще никто не добивался»


Сергей Маркин, руководитель проекта Фонда

«Мы будем продолжать начатые разработки и проводить дальнейшие испытания созданных демонстраторов на режимах повышенной сложности. Но и уже достигнутые результаты внушают нам серьезный оптимизм. Это действительно мощный научно-технический прорыв, который должен послужить прогрессу не только нашей страны, но и всего мира»

Видео испытаний одного из трёх прототипов.
phpBB [video]

https://youtu.be/2C4Oj9JTCCI




_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Почему Россия решила создать ракетный двигатель на природном газе? Раньше я думал, потому, что это экономически дешевле. Но теперь я знаю, метан более детонационен чем керосин.

Также и ацетилен более детонационен чем керосин, поэтому одно из предложений Роскосмоса основывалось на ацетиленовом двигателе.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 9832
а получать как его? Карбид с водой в баллоне? :)



_________________
.-.. .. -. ..- -..- / .-- .. .-.. .-.. / .- ... ... .. -- .. .-.. .- - . / -.-- --- ..- -.-.--
«2% людей — думает, 3% — думает, что они думают, а 95% людей лучше умрут, чем будут думать.»
— Бернард Шоу
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Ну вот. Теперь и военные ракеты получат новые двигатели. Т. е. воздух-воздух, воздух-земля, земля-воздух, земля-земля ракеты смогут лететь как минимум на 30% дальше.

Если аппроксимировать на Калибр, то 2600*1.3 = 3 380 км.

Можно рисовать новые круги от Каспия.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 2
А рассматривались ли схемы камеры сгорания с подвижными частями?


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Danila писал(а):
А рассматривались ли схемы камеры сгорания с подвижными частями?

Я таких не встречал. Механика обычно рассматривается как проблема от которой нужно избавиться. Нет механических частей, значит надёжность запредельная.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Вроде как в последние годы много работ связанных с присоединением масс.

http://www.tsagi.ru/pressroom/events/se ... 0.11.2015/
Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ

Повышение тяговой эффективности реактивных двигателей за счёт присоединения масс газа в пульсирующем рабочем процессе

Изображение

Использование пульсирующего, с детонационным сгоранием, рабочего процесса в энергодвигательных установках позволяет не только повысить термодинамическую эффективность и упростить конструкцию, но и открывает новые возможности для повышения тягового импульса за счет высокоэффективного присоединения масс газа. Результаты исследований пульсирующего ВРД, анализ материалов научного открытия № 314 по пульсирующему эжекторному усилителю тяги показали, что может быть и безэжекторное присоединение массы, увеличивающее импульс и это согласуется с классическими положениями физики взрыва.
Результаты исследований c учётом испытаний в вакууме показали возможность значительного увеличения тяги за счёт неоднократного присоединения отработанной массы газа в пульсирующем течении.
Пульсирующее течение газа может быть организовано в резонаторе при стационарном течении на входе, который может использоваться в качестве сопла традиционных реактивных двигателей. На рис. показан механизм присоединения массы (а — теоретическая модель; б, в — численное моделирование).
Присоединение отработанной массы газа в пульсирующем процессе ВРД без увеличения входного импульса улучшает (в сравнении с обычными ВРД) его тяговые характеристики. Получены соотношения для определения тяговых характеристик пульсирующего ВРД в полетных условиях, учитывающие присоединение отработанной массы.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
http://www.rsatu.ru/magazine/1_24_2013.pdf Страница 23

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТА УВЕЛИЧЕНИЯ ИМПУЛЬСА ПУЛЬСИРУЮЩЕГО
РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ВАКУУМЕ ЗА СЧЕТ ПРИСОЕДИНЕНИЯ
СОБСТВЕННОЙ МАССЫ ГАЗА, ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

---------------------------------------------

http://cyberleninka.ru/article/n/vliyan ... dvigateley

ВЛИЯНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАСС ГАЗА НА ТЯГОВУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

---------------------------------------------

http://cyberleninka.ru/article/n/rezult ... rimeneniya

ЕЗУЛЬТАТЫ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

---------------------------------------------

Из Вестник РГАТУ номер 32 http://www.rsatu.ru/index.php?option=co ... &Itemid=38
свежие статьи, только я не знаю где их можно достать.

Цитата:
Безэжекторное присоединение массы газа для увеличения импульса пульсирующих реактивных двигателей и возможности его реализации

Экспериментально показана возможность увеличения импульса пульсирующего реактивного двигателя за счёт безэжекторного присоединения массы газа как из внешней среды, так и отработанной. Присоединение массы может быть реализовано при пульсирующем и непрерывном детонационном сгорании топлива. Показаны возможные способы реализации этого эффекта в реактивных двигателях, определены области их применения.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
Вроде как в последние годы много работ связанных с присоединением масс.

Конкретно на рисунке изображена рефлекторно-резонаторная камера Пушкина. Вот она в качестве сопла с левой стороны двигателя.
Изображение
А этот видеосеминар простому смертному завтра посмотреть можно будет?



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  

Сообщений: 2
SuperZveruga писал(а):
Гость писал(а):
Вроде как в последние годы много работ связанных с присоединением масс.

Конкретно на рисунке изображена рефлекторно-резонаторная камера Пушкина. Вот она в качестве сопла с левой стороны двигателя.
Изображение
А этот видеосеминар простому смертному завтра посмотреть можно будет?


1. На картинке, вроде как самый обычный ПДД с резонатором http://www.findpatent.ru/patent/224/2249121.html

резонатор в виде полусферы плюс кольцевое сопло

2. Не думаю. Зато я нашел пару новых статей, только они на англ
http://article.aascit.org/file/pdf/9770726.pdf
http://article.aascit.org/file/pdf/9770727.pdf


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Спасибо за статьи. Внимательно почитал, плюс нашёл другие статьи на эту тему. Далее изложу свои выводы.

1. Кольцевое сопло с полусферическим резонатором (генератор Гартмана или Пушкина) и присоединение масс.

В работах о присоединении масс изучается аномальное повышение тяги в кольцевом сопле, которое я называю рефлекторно-резонаторной камерой Пушкина. Это открытие сделано в СССР ещё в 1985 году и зарегистрировано под номером 314.
Изображение
Как видно из графика рост тяги зависит от частоты пульсаций и имеет характерные резонансные пики.

Особенность явления в следующем, если взять обычный баллон со сжатым воздухом и пустить через кольцевое сопло с полусферическим рефлектором, то тяга вырастает даже при отсутствии горения, без использования топлива. Это явление изучалось последние 3 года и до сих пор до конца не объяснено. Последние работы говорят о том, что к пульсирующей реактивной струе возникающей в рефлекторе присоединяются массы внешнего атмосферного воздуха. По этой причине кольцевое сопло максимально эффективно при работе в условиях атмосферы Земли.

Из недостатков кольцевой камеры можно отметить следующее: потеря тяги при повороте реактивной струи на 90° и сложность регулирования диапазона тяги. Первое связано с конструкцией сопла и учёные ищут другие резонаторы, которые позволяют получить тот же эффект присоединения масс без резкого поворота реактивной струи. Второе, связано со свойствами реактивной струи и воздуха внешней атмосферы. Резонанс возникает только при определённых условиях. Например, в кольцевом сопле с полусферическим резонатором относительный прирост тяги по сравнению с идеальным соплом растёт с падением степени разности давлений между реактивной струёй и внешней атмосферой. Т. е. чем меньше степень разности давлений тем более эффективно ведёт себя кольцевое сопло.

Инженеры из ОДК уже прорабатывали применение кольцевого сопла Пушкина на различных летательных аппаратах и двигателях. Например, замена двигателя на БПЛА Ту-243 позволила увеличить дальность его полёта в 1,5 раза при одновременном уменьшении стоимости БПЛА.
Изображение
Также есть варианты модернизации форсажной камеры АЛ-31Ф, в которой в качестве форсажного механизма применяются ПуВРДД с кольцевым соплом расположенные по окружности вокруг главного сопла двигателя. Недостатком реализации является узкий диапазон режимов работы такой форсажной камеры.
Изображение
Есть даже вариант модернизации американского JetPack.
phpBB [video]

https://youtu.be/gCYSWyHDpfU
Американский ракетный ранец летает 4,5 минуты. При модернизации его ПуВРДД длительность полёта составит 20 минут.
Изображение



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
2. Пульсация и детонация.

Пульсирующий двигатель и детонационный это не одно и тоже. Пульсация возможна и при медленном (дефлаграционном) течении горения. Для этого достаточно регулировать подачу топлива, периодически увеличивая и уменьшая её ток. При этом пульсации позволят получить прирост тяги за счёт эффекта присоединения масс. Но эти пульсации, которые достижимы различными способами, не обязательно связаны с детонационным горением.

Детонационное горение это взрыв, в котором взрывная волна распространяется со скоростью 2000-3000 м/с, а температура горения достигает 3500-4000 °С. При обычном горении, которое используется в поршневых, турбореактивных и ракетных двигателях, волна горения распространяется со скоростью 30-40 м/с, а температуры достигают 2500 °С.

Из-за медленной скорости распространения горения топливная смесь прогорает не полностью и выходит в выхлоп с низким КПД. Чем быстрее подаётся топливная смесь тем сильнее падает КПД из-за ухудшения прогорания топлива. Для увеличения КПД в двигателях используют качественное смешение топлива с воздухом. Это и применение вихревых горелок в турборективных двигателях (так сделали в SAM146 для Суперджета, французский патент мать его), турбин в поршневых и ракетных двигателях, и т. п.

Устройство смешивания топлива с окислителем и его впрыска стало ключевым механизмом определяющим КПД двигателя. Патенты на такие устройства принадлежат в основном западным странам, по этой причине они держат лидерство в поршневом и турбореактивном двигателестроении. Например, для создания в России на ЯМЗ двигателя соответствующего экологическому стандарту Евро-5, пришлось привлечь Австрийцев, которым принадлежит патент на систему впрыска топлива высокого давления, которая также является частью механизма смешивания топлива с окислителем. Патент на лучшую конструкцию турбины для ракетного двигателя принадлежит России, по этому у нас лучшие ЖРД в мире. (познайте силу патентов и мирового заговора по их соблюдению между странами)

Но все эти устройства призваны решать только одну проблему - увеличение скорости дефлаграционного (медленного) горения. Американцы уже вот такое создали

для своего многоразового воздушно-космического самолёта. Устройство также призвано лучше смешивать топливо с окислителем для более тщательного прогорания и повышения КПД двигателя.

Пульсации топливной смеси позволяют улучшить смешивание топлива с окислителем в противовес вихревому смешиванию применяющемуся сейчас в турбинах.

Для уменьшения стоимости двигателей и повышения их КПД человечеству пришло время перейти к детонационному горению. В современных работах, которые я встречал, детонация достигается методом резонанса звуковых волн. И именно отсутствие математического аппарата, описывающего распространение взрывных волн, не позволяет людям создавать детонационные двигатели.

Звуковой резонанс в топливной смеси достигается несколькими известными мне способами.
а) Пульсация топливной смеси с помощью механического клапана (золотника).
Изображение
б) Пульсация с помощью полусферического резонатора и кольцевого сопла Гартмана-Пушкина. В таком сопле также возможно достижение детонации, но оно частью осуществляется в открытой атмосфере, в связи с чем такой двигатель можно назвать детонационным двигателем внешнего сгорания.

Наглядное представление процесса детонации происходящего в кольцевом сопле.
phpBB [video]

https://youtu.be/HnGN1bEfq3Y
в) Пульсация в шероховатых трубках Фролова, Аксёнова, Берлина. Если пустить топливную смесь через трубку, внутри которой размещены регулярные шероховатости определённой формы, то в смеси появляются звуковые волны. И если характер шероховатостей таков, что звуковые волны резонируют, то в трубке возникает детонация.

г) Пульсации в цилиндрических камерах сгорания Войцеховского, где резонансные звуковые волны распространяются по спирали.
Изображение
Таким образом пульсации позволяют решить сразу две задачи горения, улучшение смешивания топлива с окислителем, а также инициировать детонационное горение путём резонанса.

При этом, напомню, пульсация топливной смеси может быть, а резонанс звуковых волн приводящий к детонации, отсутствовать. Именно по этой причине двигатель созданный в КБ Люльки называется ПуВРДД - пульсирующий воздушно-реактивный детонационный двигатель.

Из теории резонанса вытекает следующее. Для его достижения необходимы особые условия давления, объёма, частоты пульсаций, температуры. По этой причине резонанс как средство достижения регулярных детонаций мешает плавно регулировать тягу. Это пожалуй единственный недостаток всех имеющихся детонационных двигателей. Но есть пути решения и этой проблемы.

Если мы получим математический аппарат описывающий резонансную детонацию, тогда сможем описать условия резонанса при различных давлении, объёме, частоты пульсаций, температуре и поймём как сделать детонационный двигатель с плавной регулировкой тяги как в воздушной атмосфере Земли, так и в космосе.

На данный момент разрабатываются следующие детонационные двигатели:
а) Без регулировки тяги - генератор Гартмана, оно же кольцевое сопло с полусферическим резонатором Пушкина, трубчатые генераторы.
б) Со ступенчатой регулировкой - кольцевые детонационные камеры сгорания и газогенераторы предварительного сжигания смеси.
в) С плавной регулировкой тяги в небольшом диапазоне частот - цилиндрические камеры детонационного сгорания Войцеховского.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
3. Что такое детонационное горение и почему оно протекает быстрее дефлаграционного горения?

Детонация это поджиг топливной смеси в высоком давлении при температуре гораздо выше температуры дефлаграционного горения.

Особенность дефлаграционного горения и в ламинарных и в турбулентных потоках в том, что при распространении фронт волны горения не встречает на своём пути препятствий и распространяется от зон с высоким давлением в зоны низкого давления. Такое распространение горения происходит с определённой скоростью, которая зависит от температуры процесса горения.

Что же происходит при детонации? Детонация представляет из себя фронт расширяющихся "пузырей", которые постоянно растут и сталкиваются друг с другом. В местах сталкивания стенок пузырей (изломов ударных волн) возникают зоны очень высокого давления, в которых горение происходит со значительно более высокими температурами, чем если бы оно происходило на границе между областью высокого и низкого давлений (как при дефлаграционном горении). Эти места столкновений ударных волн порождают новые расширяющиеся ударные волны. Таким образом "пузыри" постоянно рождаются и исчезают в общем фронте детонационной волны.

Более высокая температура горения в местах столкновения пузырей вызывает более высокую кинетическую скорость распространения фронтов отдельных "пузырей". По этой причине общий фронт детонационной волны состоящей из "пузырей" в целом распространяется быстрее чем ровный плоский слой при дефлаграционном горении.

Вот такая ячеистая структура детонационной волны и есть причина её более высокой скорости распространения.
Изображение

В начале детонации пузырей много.
Изображение
В конце пузыри становятся больше и их число уменьшается.
Изображение
Т. е. детонационная волна процесс неустойчивый и сам собой переходит в состояние плоской волны дефлаграционного горения.
http://himlife.com/shifr-detonatsii

Задачей поддержания детонационного горения является постоянная генерация этих "пузырей", на границах столкновений которых будет создаваться более высокая температура, чем при дефлаграционном горении. При этом резонанс является основным способом генерации постоянных детонаций. Без резонанса детонации возникают нерегулярно.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
4. Каков идеальный детонационный двигатель?

Если рассматривать эту задачу инженерным подходом, то идеальным детонационным двигателем будет такой, в котором детонации происходят регулярно в широком диапазоне частот детонаций и давлений подаваемой топливной смеси.

Для изменения тяги двигателя в широком диапазоне необходимо подавать топливную смесь с различным давлением. Но тут возникает другая инженерная задача - резонанс зависит от давления подаваемой топливной смеси и, соответственно, для поддержания стабильной детонации необходимо менять частоту детонаций.

Существующие механические или конструктивные резонаторы генерируют пульсации определённых частот. Для изменения частоты пульсаций необходимо регулировать конструкцию резонатора, что технически сложно. Только в цилиндрическом резонаторе Войцеховского возможна регулировка частоты пульсаций, да и та не в широком диапазоне частот.

Перспективным способом регулировки частоты пульсаций является электромагнитный. Т. е. в магнито-плазмодинамических двигателях можно применить гибко регулируемую структуру магнитных полей, которая позволит создавать необходимые формы резонаторных трактов.

При этом, даже простое однократное соударение двух потоков реактивной струи повышает её температуру, что наблюдается в некоторых научных работах.
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Исходя из моего понимания детонационного горения можно создать и другие, пока незапатентованные способы генерации детонационных волн. Одним из которых является создания ячеистой детонации во фронте плоской дефлаграционной волны. Обычная сетка на пути плоской волны должна вызывать образование ячеек детонации. Недостатком такого способа является прогорание сетки, а также её статичность.

Ещё одна идея, это создание ячеек детонации с помощью шероховатой поверхности впрыска. Типа такой.
Изображение
Представьте, что в ямках поверхности располагаются отверстия впрыска топлива, а на пиках, устройства поджига, например раскалённые иглы. Такое устройство будет генерировать ячеистую структуру характерную для детонационных волн. По аналогии с ячейками Бенара можно предположить о максимальной эффективности шероховатостей в виде пчелиных сот.

Ещё один способ формирование детонационных волн, незаложенными конструктором шероховатостями поверхности, а звуковыми колебаниями. Стоячие звуковые волны на твёрдой колеблющейся поверхности позволяют генерировать шероховатости различной формы и частоты. Недостаток - стоячие звуковые волны генерируются на твёрдых поверхностях с собственными частотами резонанса, которые имеют ступенчатую природу.
phpBB [video]

https://youtu.be/THUMdTohWkI
Генерировать звуковые колебания можно даже в трубке.

Явление акустической кавитации давно известно, но почему-то его до сих пор не применяли к процессам горения.

Если рассматривать детонационную волну как хаос, который в процессе своего распространения самоупорядочивается в единую плоскую волну, то задача конструкторов заключается в создании генераторов упорядоченного хаоса.

Ячейки Бенара как самоупорядоченный хаос.
Изображение



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
SuperZveruga писал(а):
Далее изложу свои выводы.

1. Кольцевое сопло с полусферическим резонатором (генератор Гартмана или Пушкина) и присоединение масс.

В работах о присоединении масс изучается аномальное повышение тяги в кольцевом сопле, которое я называю рефлекторно-резонаторной камерой Пушкина. Это открытие сделано в СССР ещё в 1985 году и зарегистрировано под номером 314.
Изображение
Как видно из графика рост тяги зависит от частоты пульсаций и имеет характерные резонансные пики.

Особенность явления в следующем, если взять обычный баллон со сжатым воздухом и пустить через кольцевое сопло с полусферическим рефлектором, то тяга вырастает даже при отсутствии горения, без использования топлива. Это явление изучалось последние 3 года и до сих пор до конца не объяснено. Последние работы говорят о том, что к пульсирующей реактивной струе возникающей в рефлекторе присоединяются массы внешнего атмосферного воздуха. По этой причине кольцевое сопло максимально эффективно при работе в условиях атмосферы Земли.


Встречались ли Вам исследования свойств "присоединённой массы" к более энергетически насыщенному и относительно ограниченному в пространстве потоку - типа кумулятивной струи?
Исходя из приведённого Вами графика из патента 314 - поведение ПМ (присоединённой массы) выглядит зеркальным отображением его же при взрыве, то есть дальнейшее развитие поиска возможно в сторону "антивзрыв".


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
У вас много ошибок, но я тоже не специалист - поправлять не буду.

Хочу лишь сказать, что вы забыли/не читали про пересжатую детонацию. При ней КПД и скорость детонации выше. Только она не является самоподдерживающейся.

у этого человека много статей по детонации и ударным волнам

http://www.researchgate.net/publication ... __.105-128

Цитата:
Детонации, отвечающие участку 1 2 выше точки Чепмена-
!5
Жуге, называют пересжатыми (сильными), так как плотность продуктов детонации
за их фронтом выше, чем в точке CJ. На участке ниже точки CJ детонации,
соответственно, называют недосжатыми. Из сказанного выше следуют два важных
для практики вывода:
- "оставленная в покое" детонационная волна стремится к детонации Чепмена -
Жуге, т.е. реализовать более высокие параметры продуктов сгорания за фронтом
детонационной волны возможно только в устойчивой пересжатой детонации;
- при пересжатой детонации фронт детонационной волны не может быть
самоподдерживающимся, т.к. скорость перемещения фронта относительно
продуктов сгорания сверхзвуковая
.


Цитата:
Переход к пересжатой детонации повышает
эффективность детонационного цикла в разы.


Как наглядный пример:

Способ и устройство инициирования детонации в трубе с горючей смесью
http://www.google.com/patents/WO2014123440A1?cl=ru

Цитата:
. Погрешность измерения скорости ударной волны не превышала 3%. Результаты измерений представлены в таблице 2, из которой видно, что на измерительной базе 1926-2328 мм - на выходе из участка детонационной трубы с препятствиями-турбулизаторами регистрируется пересжатая детонация, распространяющаяся со скоростью 1950±60 м/с, а на последней измерительной базе 2983-3383 мм регистрируется самоподдерживающаяся детонация, распространяющаяся со скоростью 1750±50 м/с.

Изображение


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
И еще: в ДД с резонатором как раз таки пересжатая детонация за счет фокусировки ударных волн.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
И еще: в ДД с резонатором как раз таки пересжатая детонация за счет фокусировки ударных волн.

Вот и я об этом хотел сказать.

Давайте попробуем понять способы достижения пересжатия.

1. Сверхзвуковой поток топливной смеси встречает на своём пути препятствие приводящее к гидродинамическому разрыву и инициации детонационной волны.
Изображение
http://sibac.info/19604
Но для подобной инициации детонации необходим высокоэнергетический поток топливной смеси до его соударения со статической стенкой, а это в свою очередь требует энергетических затрат по подготовке такого потока до его пересжатия. Этот способ можно реализовать и другим методом, с помощью соударения двух направленных потоков меньшей энергетики.


Стенкой организующей газодинамический разрыв в данном случае выступает встречный поток топливной смеси.

Этот способ пересжатия основан на создании препятствии.

2. Тут поясню про резонанс. Почему я привёл в пример стоячие звуковые волны? Они не образуют резкую стенку создающую гидродинамический разрыв, но они позволяют раскачать топливную смесь и с помощью резонанса заставить его достичь необходимой нам энергии пересжатия.
phpBB [video]

https://youtu.be/HnGN1bEfq3Y

Т. е. гипотетически существует два способа организации пересжатия, с помощью столкновения с препятствием и с помощью резонанса.

Я тоже не специалист. Физика это моё хобби - любимое занятие. По профессии я программист.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Вот тут пересжатие (гидродинамический разрыв) происходит в местах столкновения двух фронтов волн дефлаграционного (медленного) горения.
Изображение
http://sibac.info/19604

По этому я и предложил в одном из способов поджиг топливной смеси в нескольких близкорасположенных местах. Пузыри расширения будут сталкиваться стенками и образовывать зоны пересжатия.

Но расстояние между пузырями должно быть достаточно малым, так как фронт обычной волны горения в самом начале своего расширения обладает большей скоростью распространения, возможно сверхзвуковой. По мере расширения скорость падает до дозвуковой и далее распространяется с постоянной скоростью.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Если честно, то вот этот рисунок нарушает законы физики. Но это не теоретический расчёт, а эксперимент.
Изображение
Откуда берётся дополнительная энергия? Тут вообще нет горения, как и неких "присоединённых масс".



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Как-то на Паралае обсуждали прямоточные двигатели и выкладывали рисунки моделирования поведения волны толи в прямоточном двигателе, толи в МГД генераторе. Я помню, в тех рисунках также использовалось соударение двух сверхзвуковых потоков. В результате выделялась энергия нагревающая результирующий поток. Но тут, если учесть химию горения, нарушения законов физике нет. Кинетическая энергия двух соударяющихся волн + энергия горения = большая результирующая энергия. А в поведении ионного ускорителя Морозова никакого горения нет. Там инертный газ.

Причём, в экспериментах с кольцевым соплом и полусферическим резонатором Гартмана-Пушкина тяга растёт с ростом температуры сталкивающихся потоков. Учёные объясняют этот процесс вот таким графиком.
Изображение
Цитата:
Как видно, с повышением температуры T2 уменьшается количество отводимой теплоты (q‘2 < q2). При этом максимальная температура цикла повышается (T’3 > T3), а температура выхлопных газов снижается (T’4 < T4). В результате возрастают работа цикла Iц = q1 - q2 и термический КПД ηt = 1 - q1/q2 и снижается прирост энтропии (ΔS ’ < ΔS), характеризующий тепловые потери.

И вроде бы всё понятно. Больше энергии уходит в прирост давления реактивной струи выходящей из сопла (её ускорение), а не на её нагрев.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
SuperZveruga писал(а):
Если честно, то вот этот рисунок нарушает законы физики. Но это не теоретический расчёт, а эксперимент.
Изображение
Откуда берётся дополнительная энергия? Тут вообще нет горения, как и неких "присоединённых масс".

Хотя нет, похоже и тут всё в порядке с физикой. Ведь на рисунке изображено распределение температуры, а не плотности. Плотность можно увидеть в комментариях выше. Она низкая вне горячей струи. Вот откуда энергия.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Вот ещё работа по генерации детонации в трубке с шереховатостями.

Доклад академика Ю. С. Осипова.
Цитата:
В рамках Программы «Фундаментальные проблемы информатики и информационных технологий» Институтом автоматизации проектирования, Институтом химической физики им. Н.Н.Семенова и Математическим институтом им. В.А.Стеклова с помощью численного моделирования:


Изображение



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
SuperZveruga, Гость - благодарю Вас за комментарии.
Я не рассматривал процесс детонационного горения, а обратил внимание на эффект аномального повышения тяги в кольцевом сопле за счёт "присоединённых масс" (имея ввиду что эта разность в расчётных и эмпирических данных - может послужить способом плавного управления тяги, по аналогии "автокомбинашек" с комплексом из генератор+аккумулятор+мотор/колесо).
Извиняюсь за невнятное изложение сути вопроса.
Немного увлёкся историей создания двигателя Шаубергера - в надежде "расширить" поляну обсуждений взрывных процессов. (читать интересно, но на уровне "SuperZveruga" вычленять основное из потока информации - видимо не для меня).


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Работы Фролова
http://www.frolovs.ru/index.html


В. А. Левин Исследование газовой детонации. (Видео + можно скачать презентацию)
http://www.mathnet.ru/php/presentation. ... entid=6415


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Гость писал(а):
Работы Фролова
http://www.frolovs.ru/index.html

В. А. Левин Исследование газовой детонации. (Видео + можно скачать презентацию)
http://www.mathnet.ru/php/presentation. ... entid=6415


Спасибо!
"Галопирующая детонационная волна" очень интересна...


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
Работы Фролова
http://www.frolovs.ru/index.html


В. А. Левин Исследование газовой детонации. (Видео + можно скачать презентацию)
http://www.mathnet.ru/php/presentation. ... entid=6415


Потрясно! Спасибо за видео, очень наглядно.

Как я понял исследуется возникновение детонации без какого-либо поджига в каналах различных форм и шероховатостей. Судя по моделированию в некоторых расчётах температуры достигают 7000 °К. Это не полностью ионизированная, но уже плазма. По крайней мере при таких температурах должно происходить разложение топлива на атомарные составляющие. А это генерация водорода и углерода прямо в камере сгорания из керосина или природного газа.

Но для генерации таких детонаций нужны заранее подготовленные сверхзвуковые потоки горючей смеси. Вот, на соударении дозвуковых потоков горючей смеси и можно получить детонацию с меньшими энергозатратами.

У меня уже появилась мысль попробовать провести расчёт потока горючей смеси на плазменных форсунках, которые используются в ПАК-ФА. Просто поставить их много в торец канала, чтобы они выпускали в него множество близкорасположенных потоков перегретого топлива. Думаю ячеистая детонация должна быть получена. А там далее по каналу генерировать галопирующую детонацию, которая меня также поразила. Подумать только, она распространяется на встречу сверхзвуковому потоку. Этож сколько энергии в ней?

Чуйствую, фрактальные формы могут помочь создавать больше горячих детонаций в канале.

А вот расчёты с вращающимися турбинами не сильно впечатлили. Так как там скорости вращения в 1100 оборотов в секунду. Шибко дофига. Вибрации пойдут, перегрев. Сломается, а стоит такая турбина дорого.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Гость, как думаете, могу я это видео на ютуб залить?



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
В общем я запилил видео.
phpBB [video]

https://youtu.be/swEPVYn4f2E
А также приложу прямую ссылку на презентацию.
http://www.mathnet.ru:8080/PresentFiles ... pm2013.ppt



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 6613
Откуда: из дремучего леса
Павел, я похоже понял, как работает детонация. Подтверди или опровергни.

Если считать, что из сопла вылетают не только горячие молекулы, но и "холостые" фотоны, то температура выходящего из сопла будет складываться из температуры молекул и температуры фотонов. Также холостые фотоны оседают на стенках двигателя. Все эти потери являются хаотическими. Вроде бы работа выполняется, а толку нет.

В детонационном горении давление более высокое и фотоны не улетают в холостую, а присоединяются на время к молекулам, коих вокруг больше, чем при низком давлении, переводя их в закритическое состояние на время и ускоряя их.

Т. е. при детонационном горении из сопла вылетает больше быстрых молекул и меньше "холостых" фотонов.

В Солнце фотон родившийся в центре ядра может двигаться до поверхности 170 000 лет! Там где высокое давление, там больше полезной работы и меньше холостой.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
 Страница 1 из 6 [ Сообщений: 174 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
phpBB skin developed by: John Olson
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group

Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB