Con el fin de crear una reserva tecnológica para el mayor desarrollo de la aviación, la tecnología de cohetes y la astronáutica, se están desarrollando varios proyectos prometedores en nuestro país, incl. un motor fundamentalmente nuevo. Recientemente, se anunció la finalización de las pruebas de un motor de detonación pulsante ramjet. Hasta el momento, 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 los 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 en 1, 3-1, 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. Se espera que se desarrolle el proyecto actual, y gracias a esto, 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 los laboratorios y bancos de pruebas, ya se han obtenido resultados bastante interesantes, pero ni un solo motor de una nueva clase se ha implementado todavía en la práctica.
Hasta la fecha, se han desarrollado y probado varios diseños básicos de 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.
Aplicaciones
La organización desarrolladora del demostrador de nueva tecnología cree que los motores de la nueva clase pueden usarse 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 propulsante 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 pulsantes 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 un aumento en el empuje para alcanzar el nivel de los motores turborreactores modernos, un aumento en el recurso y el logro de 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 suficiente de características resulta ser un proceso muy difícil y que requiere mucho tiempo. 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. Las últimas noticias muestran un progreso significativo y también sugieren que la industria contará con nuevos éxitos en el futuro cercano. Por lo tanto, la aparición de aviones con motores de detonación pulsante sigue siendo un evento del futuro a mediano o largo plazo, pero cada nueva etapa de desarrollo y prueba lo acerca.
