Ajri pulsues motor reaktiv(PuVRD) është një nga tre llojet kryesore të motorëve të frymëmarrjes së ajrit (WRE), e veçanta e të cilit është mënyra e funksionimit pulsues. Pulsimi krijon një karakteristikë dhe shumë zhurmë me zë të lartë, me anë të së cilës është e lehtë të njihen këta motorë. Ndryshe nga llojet e tjera të njësive të energjisë, PuVRD ka dizajnin më të thjeshtuar dhe peshën e ulët.

Struktura dhe parimi i funksionimit të PuVRD

Një motor puls jet është një kanal i uritur, i hapur nga të dy anët. Nga njëra anë - në hyrje - ka një marrje ajri, pas saj ka një njësi tërheqëse me valvola, pastaj ka një ose më shumë dhoma djegieje dhe një hundë përmes së cilës del rryma e avionit. Meqenëse funksionimi i motorit është ciklik, ciklet e tij kryesore mund të dallohen:

• goditjen e marrjes, gjatë së cilës hapet valvula e hyrjes dhe ajri hyn në dhomën e djegies nën ndikimin e vakumit. Në të njëjtën kohë, karburanti injektohet përmes injektorëve, duke rezultuar në formimin e një ngarkese karburanti;
• ngarkesa që rezulton e karburantit ndizet nga një shkëndijë nga kandela, dhe gjatë procesit të djegies gazrat me shtypje e lartë, nën ndikimin e të cilit mbyllet valvula e hyrjes;
• në valvula e mbyllur produktet e djegies dalin përmes grykës, duke siguruar shtytje jet. Në të njëjtën kohë, një vakum formohet në dhomën e djegies kur gazrat e shkarkimit dalin, valvula e hyrjes hapet automatikisht dhe lejon një pjesë të re të ajrit brenda.

Valvula e hyrjes së motorit mund të ketë dizajne dhe pamje të ndryshme. Përndryshe, mund të bëhet në formën e blindave - pllakave drejtkëndore të montuara në një kornizë, të cilat hapen dhe mbyllen nën ndikimin e presionit diferencial. Një dizajn tjetër ka formën e një luleje me "petale" metalike të rregulluara në një rreth. Opsioni i parë është më efikas, por i dyti është më kompakt dhe mund të përdoret në struktura me përmasa të vogla, për shembull, në avionët model.

Karburanti furnizohet nga injektorët që kanë valvula e kontrollit. Kur presioni në dhomën e djegies zvogëlohet, furnizohet një pjesë e karburantit, por kur presioni rritet për shkak të djegies dhe zgjerimit të gazrave, furnizimi me karburant ndalon. Në disa raste, për shembull, në motorët e avionëve të modelit me fuqi të ulët, mund të mos ketë injektorë dhe sistemi i furnizimit me karburant i ngjan një motori karburatori.

Kandela ndodhet në dhomën e djegies. Krijon një sërë shkarkimesh dhe kur përqendrimi i karburantit në përzierje arrin vlerën e dëshiruar, ngarkesa e karburantit ndizet. Meqenëse motori është i vogël, muret e tij, prej çeliku, nxehen shpejt gjatë funksionimit dhe mund të ndezin përzierjen e karburantit jo më keq se një qiri.

Nuk është e vështirë të kuptohet se për të nisur një motor PURD, nevojitet një "shtytje" fillestare, gjatë së cilës pjesa e parë e ajrit hyn në dhomën e djegies, domethënë, motorë të tillë kërkojnë përshpejtim paraprak.

Historia e krijimit

Zhvillimet e para të regjistruara zyrtarisht të PuVRD-ve datojnë në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të. Në vitet '60, dy shpikës të pavarur nga njëri-tjetri arritën të merrnin patenta për lloj i ri motorri. Emrat e këtyre shpikësve janë N.A. Teleshov. dhe Charles de Louvrier. Në atë kohë zhvillimi i tyre nuk u gjet aplikim të gjerë, por tashmë në fillim të shekullit të njëzetë, kur ata po kërkonin një zëvendësim për motorët e pistonit për avionët, projektuesit gjermanë i kushtuan vëmendje PuVRD. Gjatë Luftës së Dytë Botërore, gjermanët përdorën në mënyrë aktive avionin e predhës FAU-1 të pajisur me një PuVRD, gjë që shpjegohej me thjeshtësinë e dizajnit të kësaj njësie të energjisë dhe koston e saj të ulët, megjithëse karakteristikat e tij të performancës ishin inferiore edhe ndaj motorëve me piston. Kjo ishte hera e parë dhe e vetme në histori që ky lloj motori u përdor prodhim ne mase aeroplanët.

Pas përfundimit të luftës, PuVRD-të mbetën “në punët ushtarake”, ku gjetën përdorim si njësi fuqie për raketat ajër-tokë. Por edhe këtu, me kalimin e kohës, ata humbën pozicionin e tyre për shkak të kufizimeve të shpejtësisë, nevojës për mbingarkesë fillestare dhe efikasitetit të ulët. Shembuj të përdorimit të raketave PuVRD janë raketat Fi-103, 10X, 14X, 16X, JB-2. Vitet e fundit, ka pasur një interes të ripërtërirë për këta motorë, po shfaqen zhvillime të reja që synojnë përmirësimin e tyre, kështu që, ndoshta, në të ardhmen e afërt, motorët PURD do të bëhen përsëri të kërkuar në aviacionin ushtarak. Për momentin, motori puls jet po rikthehet në jetë në fushën e simulimit, falë përdorimit të materialeve moderne të ndërtimit në dizajn.

Karakteristikat e PuVRD

Tipari kryesor i PuVRJE, i cili e dallon atë nga motorët turbojet (TRJ) dhe ramjet (RAMJET), "të afërmit" e tij, është prania e një valvule marrjeje përpara dhomës së djegies. Është kjo valvul që nuk lejon që produktet e djegies të kalojnë prapa, duke përcaktuar drejtimin e tyre të lëvizjes përmes hundës. Në llojet e tjera të motorëve nuk ka nevojë për valvola - atje ajri hyn në dhomën e djegies tashmë nën presion për shkak të para-ngjeshjes. Kjo, në shikim të parë, nuancë e parëndësishme luan një rol të madh në funksionimin e shtytësit nga pikëpamja e termodinamikës.

Dallimi i dytë nga motorët turbojet është funksionimi ciklik. Dihet se në një motor turbojet procesi i djegies së karburantit ndodh pothuajse vazhdimisht, gjë që siguron një shtytje të qetë dhe uniforme të avionit. PURD punon në mënyrë ciklike, duke krijuar dridhje brenda strukturës. Për të arritur amplituda maksimale, është e nevojshme të sinkronizoni dridhjet e të gjithë elementëve, gjë që mund të arrihet duke zgjedhur gjatësinë e kërkuar të grykës.

Ndryshe nga një motor ramjet, një motor pulsejet mund të funksionojë edhe në shpejtësi të ulëta dhe të qenit në një pozicion të palëvizshëm, domethënë kur nuk ka fluks ajri që vjen nga afër. Vërtetë, funksionimi i tij në këtë mënyrë nuk është i aftë të sigurojë sasinë e shtytjes së avionit të kërkuar për nisje, kështu që avionët dhe raketat e pajisura me një motor ramjet kërkojnë përshpejtim fillestar.

Një video e vogël e nisjes dhe funksionimit të PuVRD.

Llojet e PuVRD

Përveç PURD-së së zakonshme në formën e një kanali të drejtë me një valvul hyrëse, siç përshkruhet më sipër, ekzistojnë edhe varietetet e tij: pa valvula dhe shpërthim.

PuVRD pa valvula, siç sugjeron emri i tij, nuk ka një valvul hyrëse. Arsyeja e paraqitjes dhe përdorimit të saj ishte fakti se valvula është një pjesë mjaft e prekshme që shumë shpejt dështon. Në të njëjtin version, "lidhja e dobët" eliminohet, dhe për këtë arsye jeta e shërbimit të motorit zgjatet. Dizajni i PuVRD pa valvula ka formën e shkronjës U me skajet e drejtuara prapa përgjatë drejtimit të shtytjes së avionit. Një kanal është më i gjatë, është "përgjegjës" për tërheqjen; e dyta është më e shkurtër, përmes saj hyn ajri në dhomën e djegies dhe gjatë djegies dhe zgjerimit të gazrave të punës, një pjesë e tyre dalin përmes këtij kanali. Ky dizajn lejon ventilim më të mirë të dhomës së djegies, parandalon rrjedhjen e ngarkesës së karburantit përmes valvulës së hyrjes dhe krijon shtytje shtesë, megjithëse të parëndësishme.

pa version valvul PuVRD
pa valvul PuRVD në formë U

Shpërthimi PuVRD përfshin djegien e një ngarkese karburanti në modalitetin e shpërthimit. Shpërthimi përfshin një rritje të mprehtë të presionit të produkteve të djegies në dhomën e djegies në një vëllim konstant, dhe vëllimi në vetvete rritet ndërsa gazrat lëvizin nëpër grykë. Në këtë rast, termike Efikasiteti i motorit në krahasim jo vetëm me një PURD konvencional, por edhe me çdo motor tjetër. Për momentin, ky lloj motori nuk është në përdorim, por është në fazën e zhvillimit dhe kërkimit.

shpërthim PuRVD

Avantazhet dhe disavantazhet e PuVRD, fushëveprimi i aplikimit

Përparësitë kryesore të motorëve me frymëmarrje pulsuese mund të konsiderohen dizajni i tyre i thjeshtë, gjë që çon në koston e tyre të ulët. Ishin këto cilësi që u bënë arsyeja e përdorimit të tyre si njësi fuqie në raketa ushtarake, avionë pa pilot, objektiva fluturues, ku nuk është qëndrueshmëria dhe shpejtësia super e rëndësishme, por aftësia për të instaluar një motor të thjeshtë, të lehtë dhe të lirë të aftë për të. duke u zhvilluar shpejtësinë e dëshiruar dhe dorëzoni objektin në objektiv. Të njëjtat cilësi e bënë PuVRD të popullarizuar në mesin e entuziastëve të modelimit të avionëve. Dritë dhe motorët kompakt, të cilin, nëse dëshironi, mund ta bëni vetë ose ta blini çmim i arsyeshëm, perfekt për aeroplanë model.

PuVRD-të kanë shumë disavantazhe: rritje të nivelit të zhurmës gjatë funksionimit, konsum jo ekonomik të karburantit, djegie jo të plotë, shpejtësi të kufizuar, cenueshmëri të disa elementëve strukturorë, si valvula hyrëse. Por, megjithë një listë kaq mbresëlënëse të disavantazheve, PuVRD-të janë ende të domosdoshme në kamaren e tyre të konsumatorit. Ata janë një opsion ideal për qëllime "të disponueshme", kur nuk ka kuptim të instaloni njësi më efikase, të fuqishme dhe ekonomike.

MOTORI JET PULSE. Prezantoj para lexuesve të revistës “SAMIZDAT” një tjetër motori i mundshëm për anijen kozmike, të varrosur me sukses nga VNIIGPE në fund të vitit 1980. Fjala është për aplikacionin N 2867253/06 për “METODA PËR TË PËRFITUAR MBYSHTIN E PULSE JET ME PËRDORIM TË VALËVE GODITËSE”. Shpikësit nga vende të ndryshme propozuan linjë e tërë metodat për krijimin e motorëve reaktiv me shtytje pulsuese të avionit. Në dhomat e djegies dhe në pllakat tampon të këtyre motorëve, u propozua djegia e llojeve të ndryshme të karburantit me shpërthim, deri në shpërthimin e bombave atomike. Propozimi im bëri të mundur krijimin e një lloj motori me djegie të brendshme me maksimum përdorimi i mundshëm energjia kinetike e lëngut punues. Sigurisht, tymrat e trafikut i motorit të propozuar do të tingëllonte pak si shter motori i makinës. As nuk do t'i ngjanin avionëve të fuqishëm të flakës që lëshojnë nga grykat e raketave moderne. Kështu që lexuesi të mund të marrë një ide për metodën që propozova për marrjen e shtytjes së avionit pulsues dhe për luftën e dëshpëruar të autorit për mendjen e tij të palindur, më poshtë është një përshkrim pothuajse fjalë për fjalë dhe formulë aplikimi (por, mjerisht, pa vizatime). si dhe një nga kundërshtimet e kërkuesit ndaj vendimit të radhës refuzues të VNIIGPE. Edhe kjo është nga unë Përshkrim i shkurtër, pavarësisht se kanë kaluar rreth 30 vjet, perceptohet si një histori detektive në të cilën vrasësi i VNIIGPE merret ftohtë me një fëmijë të palindur.

METODA PËR PRODHIMIN E TËRHEQJES SË PULSE JET

ME NDIHMËN E VALËVE GODITËSE. Shpikja ka të bëjë me fushën e inxhinierisë së motorëve reaktiv dhe mund të përdoret në teknologjinë e hapësirës, ​​raketave dhe aviacionit. Ekziston një metodë e njohur për marrjen e një shtytjeje konstante ose pulsuese të avionit duke shndërruar lloje të ndryshme të energjisë në energjinë kinetike të lëvizjes së një rryme të vazhdueshme ose pulsuese të lëngut punues, i cili hidhet në mjedisi në drejtim të kundërt me drejtimin e shtytjes së avionit që rezulton. Për këtë qëllim përdoret gjerësisht burimet kimike energji, e cila është gjithashtu një lëng pune. Në këtë rast, shndërrimi i burimit të energjisë në energjinë kinetike të lëvizjes së një rryme të vazhdueshme ose pulsuese të lëngut të punës në një ose më shumë dhoma djegie me një hapje kritike (të reduktuar) të daljes, duke u shndërruar në një hundë konike ose të profilizuar në zgjerim ( Shih, për shembull, V.E Alemasov: "Teoria motorët e raketave", f. 32; M.V. Dobrovolsky: "Motorët e raketave të lëngshme", f. 5; V.F. Razumeev, B.K. Kovalev: "Bazat e projektimit të raketave me lëndë djegëse të ngurtë", f. 13). një karakteristikë që pasqyron efikasitetin e marrjes së shtytjes së avionit është shtytje specifike, e cila përftohet nga raporti i shtytjes ndaj konsumit të dytë të karburantit (shih, për shembull, V.E. Alemasov: "Theory of Rocket Engines", f. 40 për të marrë të njëjtën shtytje në motorët reaktivë metodë e marrjes së shtytjes së avionit duke përdorur lëndë djegëse të lëngëta, kjo vlerë arrin një vlerë prej më shumë se 3000 nhsec/kg dhe me përdorimin e lëndëve djegëse të ngurta nuk i kalon 2800 nhsec/kg (shih M. Dobrovolsky: “Motorët e raketave të lëngëta , fq. Metoda ekzistuese e prodhimit të shtytjes së avionit është joekonomike. Masa e lëshimit të raketave moderne, hapësinore dhe balistike, përbëhet nga 90% ose më shumë masë karburanti. Prandaj, çdo metodë e marrjes së shtytjes së avionit që rrit shtytje specifike meriton vëmendje. Ekziston një metodë e njohur për prodhimin e shtytjes së avionit pulsues duke përdorur valët e goditjes përmes shpërthimeve të njëpasnjëshme direkt në dhomën e djegies ose pranë një pllake të veçantë tampon. Metoda duke përdorur një pllakë tampon u zbatua, për shembull, në SHBA në një pajisje eksperimentale që fluturoi duke përdorur energjinë e valëve goditëse të prodhuara nga shpërthimet e njëpasnjëshme të ngarkesave trinitrotoluen. Pajisja u zhvillua për verifikimin eksperimental të projektit Orion. Metoda e mësipërme e marrjes së shtytjes së avionit pulsues nuk është bërë e përhapur, pasi doli të mos ishte ekonomike. Shtytja specifike mesatare, sipas burimit letrar, nuk i kalonte 1100 Nsek/kg. Kjo shpjegohet me faktin se më shumë se gjysma e energjisë shpërthyese në në këtë rast largohet menjëherë së bashku me valët goditëse, pa marrë pjesë në prodhimin e shtytjes së avionit pulsues. Për më tepër, një pjesë e konsiderueshme e energjisë së valëve të goditjes që godasin pllakën e tamponit u shpenzua për shkatërrimin dhe avullimin e veshjes së shkrirjes, avujt e së cilës supozohej të përdoreshin si një lëng pune shtesë. Për më tepër, pllaka tampon është dukshëm inferiore ndaj dhomave të djegies me një seksion kritik dhe me një hundë zgjeruese. Në rastin e krijimit të valëve goditëse drejtpërdrejt në dhoma të tilla, formohet një shtytje pulsuese, parimi i marrjes së të cilit nuk ndryshon nga parimi i marrjes së shtytjes së njohur konstante të avionit. Për më tepër, ndikimi i drejtpërdrejtë i valëve të goditjes në muret e dhomës së djegies ose në pllakën e tamponit kërkon përforcimin e tepërt të tyre dhe mbrojtjen e veçantë. (Shih "Dituria" nr. 6, 1976, f. 49, seria kozmonautika dhe astronomia). Qëllimi i kësaj shpikjeje është t'i eliminojë më shumë këto disavantazhe përdorim të plotë energjia e valëve të goditjes dhe një reduktim i ndjeshëm i ngarkesave të goditjes në muret e dhomës së djegies. Ky qëllim arrihet me faktin se shndërrimi i burimit të energjisë dhe lëngut punues në valë goditëse të njëpasnjëshme ndodh në dhomat e vogla të shpërthimit. Pastaj valët goditëse të produkteve të djegies futen në mënyrë tangjenciale në dhomën e vorbullës pranë murit fundor (përpara) dhe rrotullohen me shpejtësi e lartë mur cilindrik të brendshëm në lidhje me boshtin e kësaj dhome. Kolosale që rezulton forcat centrifugale , rrisin ngjeshjen e valës së goditjes së produkteve të djegies. Presioni total i këtyre forcave të fuqishme transferohet në murin fundor (përpara) të dhomës së vorbullës. Nën ndikimin e këtij presioni total, vala goditëse e produkteve të djegies shpaloset dhe nxiton përgjatë një linje spirale, me hap në rritje, drejt grykës. E gjithë kjo përsëritet kur çdo valë goditëse e radhës futet në dhomën e vorbullës. Kështu formohet përbërësi kryesor i shtytjes së impulsit. Për të rritur më tej presionin total, i cili formon komponentin kryesor të shtytjes së impulsit, një valë goditëse tangjenciale futet në dhomën e vorbullës në një kënd të caktuar në murin e saj fundor (të përparmë). Për të marrë një komponent shtesë të shtytjes së impulsit, presioni i valës së goditjes së produkteve të djegies, i rritur nga forcat e rrotullimit centrifugale, përdoret gjithashtu në grykën e profilizuar. Për të shfrytëzuar më plotësisht energjinë kinetike të rrotullimit të valëve goditëse, si dhe për të eliminuar momentin rrotullues të dhomës së vorbullës në lidhje me boshtin e saj, i cili shfaqet si rezultat i furnizimit tangjencial, valët goditëse spin-up të produktet e djegies, para se të dalin nga gryka, ushqehen me tehe të profilizuara, të cilat i drejtojnë në një vijë të drejtë përgjatë boshtit të dhomës së vorbullës dhe grykës. Metoda e propozuar për prodhimin e shtytjes së avionit pulsues duke përdorur valët e goditjes rrotulluese dhe forcat e rrotullimit centrifugale u testua në eksperimentet paraprake. Lëngu i punës në këto eksperimente ishin valët goditëse të gazrave pluhur të prodhuara nga shpërthimi i 5-6 g pluhur të zi tregtar N 3. Baruti vendosej në një tub të mbyllur në njërin skaj. Diametri i brendshëm i tubit ishte 13 mm. Me skajin e saj të hapur, ajo vidhte në një vrimë me fileto tangjenciale në murin cilindrik të dhomës së vorbullës. Zgavra e brendshme e dhomës së vorbullës kishte një diametër prej 60 mm dhe një lartësi prej 40 mm. Shtojcat e hundës së zëvendësueshme u montuan në mënyrë alternative në skajin e hapur të dhomës së vorbullës: konike, konike, konike, zgjeruese dhe cilindrike me një diametër të brendshëm të barabartë me diametrin e brendshëm të dhomës së vorbullës. Grykat e hundës ishin pa tehe të profilizuara në dalje. Dhoma e vorbullës, me një nga bashkëngjitjet e grykës së listuar më sipër, u instalua në një dinamometër të veçantë me lidhjen e grykës lart. Kufijtë e matjes së dinamometrit janë nga 2 deri në 200 kg. Meqenëse impulsi reaktiv ishte shumë i shkurtër (rreth 0,001 sek), nuk ishte vetë impulsi reaktiv që u regjistrua, por forca e shtytjes nga masa totale e dhomës së vorbullës, hundës së hundës dhe pjesës lëvizëse të strukturës. të vetë dinamometrit që merrte lëvizje. Kjo masë totale ishte rreth 5 kg. Rreth 27 g barut u paketuan në tubin e karikimit, i cili shërbeu si një dhomë shpërthimi në eksperimentin tonë. Pas ndezjes së barutit nga skaji i hapur i tubit (nga ana e zgavrës së brendshme të dhomës së vorbullës), fillimisht ndodhi një proces i njëtrajtshëm dhe i qetë i djegies. Gazrat pluhur, duke hyrë në mënyrë tangjenciale në zgavrën e brendshme të dhomës së vorbullës, u rrotulluan në të dhe, duke u rrotulluar, dolën me një bilbil lart përmes grykës së hundës. Në këtë moment, dinamometri nuk regjistroi asnjë goditje, por gazrat pluhur, duke u rrotulluar me shpejtësi të madhe, nën ndikimin e forcave centrifugale, u shtypën në murin e brendshëm cilindrik të dhomës së vorbullës dhe bllokuan hyrjen e tyre në të. Në tubin, ku vazhdoi procesi i djegies, u ngritën valë presioni në këmbë. Kur baruti në tub mbeti jo më shumë se 0.2 e sasisë origjinale, pra 5-6 g, shpërtheu. Vala goditëse që rezulton, përmes një vrime tangjenciale, duke kapërcyer presionin centrifugal të gazeve primare të pluhurit, shpërtheu në zgavrën e brendshme të dhomës së vorbullës, e përdredhur në të, u reflektua nga muri i përparmë dhe, duke vazhduar të rrotullohej, u nxitua përgjatë një spiraleje. trajektorja me hapin në rritje në grykën e grykës, nga ku fluturoi jashtë me një tingull të mprehtë dhe të fortë, si një e shtënë topi. Në momentin e reflektimit të valës goditëse nga muri i përparmë i dhomës së vorbullës, susta e dinamometrit regjistroi një goditje, vlerën më të madhe e cila (50 -60 kg) ishte kur përdorni një grykë me një kon në zgjerim. Gjatë djegies së kontrollit të 27 g barut në një tub karikimi pa një dhomë vorbull, si dhe në një dhomë vorbull pa një tub ngarkimi (vrima tangjenciale ishte e mbyllur) me një hundë të hundës cilindrike dhe konike zgjeruese, nuk u shfaq një valë goditëse. , meqenëse në këtë moment shtytja konstante e avionit ishte më e vogël se kufiri i ndjeshmërisë së dinamometrit dhe ai nuk e regjistroi atë. Gjatë djegies së së njëjtës sasi baruti në një dhomë vorbull me një hundë konike të hundës (shtrëngim 4: 1), u regjistrua një shtytje konstante e avionit prej 8-10 kg. Metoda e propozuar për marrjen e shtytjes së avionit pulsues, edhe në eksperimentin paraprak të përshkruar më sipër, (me barut tregtar joefektiv si lëndë djegëse, pa grykë të profilizuar dhe pa fletë udhëzuese në dalje) bën të mundur marrjen e një shtytjeje specifike mesatare prej rreth 3300 nxsec. / kg, e cila tejkalon vlerën e këtij parametri në motorët më të mirë të raketave që punojnë me karburant të lëngshëm. Kur krahasohet me prototipin e mësipërm, metoda e propozuar bën të mundur gjithashtu uljen e konsiderueshme të peshës së dhomës së djegies dhe grykës, dhe, rrjedhimisht, peshës së të gjithë motorit reaktiv. Për të identifikuar plotësisht dhe më saktë të gjitha avantazhet e metodës së propozuar të marrjes së shtytjes së avionit pulsues, është e nevojshme të sqarohen marrëdhëniet optimale midis madhësive të dhomave të shpërthimit dhe dhomës së vorbullës, është e nevojshme të sqarohet këndi optimal midis drejtimit. të ushqimit tangjencial dhe të murit ballor të dhomës së vorbullës etj., pra eksperimente të mëtejshme me ndarjen e fondeve të përshtatshme dhe përfshirjen e specialistëve të ndryshëm. KERKESE. 1. Një metodë për prodhimin e shtytjes së avionit pulsues duke përdorur valët e goditjes, duke përfshirë përdorimin e një dhome vorbulle me një grykë të profilizuar në zgjerim, shndërrimin e burimit të energjisë në energji kinetike të lëvizjes së lëngut punues, furnizimin tangjencial të lëngut punues në vorbull Dhoma, lëshimi i lëngut të punës në mjedis në drejtim të kundërt me drejtimin e marrë të shtytjes së avionit, e karakterizuar në atë që, për të shfrytëzuar më plotësisht energjinë e valëve goditëse, shndërrimi i burimit të energjisë dhe lëngut punues në valë goditëse të njëpasnjëshme. kryhet në një ose më shumë dhoma shpërthimi, pastaj valët e goditjes, me anë të një furnizimi tangjencial, përdredhen në dhomën e vorbullës në lidhje me boshtin e saj, reflektohen në formë të përdredhur nga muri i përparmë dhe në këtë mënyrë formojnë një ndryshim presioni pulsues midis muri i përparmë i dhomës dhe i hundës, i cili krijon përbërësin kryesor të shtytjes së avionit pulsues në metodën e propozuar dhe drejton valët e goditjes përgjatë një trajektoreje spirale me një hap në rritje drejt grykës. 2. Metoda e prodhimit të shtytjes së avionit pulsues duke përdorur valë goditëse sipas pretendimit 1, karakterizuar në atë që për të rritur rënien e presionit pulsues midis murit të përparmë të dhomës së vorbullës dhe grykës, shpërndarja tangjenciale e valëve goditëse kryhet në një kënd të caktuar drejt murit të përparmë. 3. Metoda e prodhimit të shtytjes së rrymës pulsuese duke përdorur valë goditëse sipas pretendimit 1, e karakterizuar në atë që për të marrë shtytje pulsuese shtesë, presioni i forcave centrifugale që rrjedhin nga rrotullimi i valëve goditëse përdoret në dhomën e vorbullës dhe në grykë e profilizuar me zgjerim. 4. Metoda e marrjes së shtytjes së avionit pulsues duke përdorur valët e goditjes sipas pretendimit 1, karakterizuar nga ajo që për të shfrytëzuar plotësisht energjinë kinetike të rrotullimit të valëve goditëse për të marrë një shtytje pulsuese shtesë, si dhe për të eliminuar çift rrotulluesin e vorbullës dhoma në lidhje me boshtin e saj që ndodh gjatë ushqyerjes tangjenciale, valët goditëse të papërdredhura përpara se të largohen nga hunda futen në tehe të profilizuara, të cilat i drejtojnë ato në një vijë të drejtë përgjatë boshtit të përbashkët të dhomës së vorbullës dhe grykës. Për Komitetin Shtetëror të BRSS për Shpikjet dhe Zbulimet, VNIIGPE. KUNDËRSHTIM VENDIMIT TË REFUZUAR DATË 16.10.80 PËR APLIKACIONIN N 2867253/06 PËR “METODËN PËR TË PËRFITUAR TË TROTTUSIT PULSE JET ME PËRDORIM TË VALËVE GODITËSE.” Pasi studioi vendimin e refuzimit të datës 16.10.80, aplikanti arriti në përfundimin se ekzaminimi e motivoi refuzimin e tij për të lëshuar një certifikatë autori për metodën e propozuar të prodhimit të shtytjes së avionit nga mungesa e risive (në kundërshtim me patentën e Mbretërisë së Bashkuar N 296108, klasi F 11,1972), mungesa e llogaritjes së shtytjes, mungesa efekt pozitiv në krahasim me metodën e njohur të marrjes së shtytjes së avionit për shkak të rritjes së humbjeve të fërkimit gjatë kthimit të lëngut të punës dhe për shkak të një rënie të karakteristikave energjetike të motorit si rezultat i përdorimit të karburantit të ngurtë. Për sa më sipër, kërkuesi e çmon të nevojshme të përgjigjet si më poshtë: 1. Ekzaminimi i referohet mungesës së risisë për herë të parë dhe bie ndesh me vetveten, pasi në të njëjtin vendim refuzues vërehet se metoda e propozuar ndryshon nga ajo e njohura në atë goditje. valët janë përdredhur përgjatë boshtit të dhomës së vorbullës.... Aplikuesi nuk pretendon risi absolute, gjë që vërtetohet nga prototipi i dhënë në aplikim. (Shih fletën e dytë të aplikimit). Në patentën britanike kundërshtare N 296108, kl. F 11, 1972, duke gjykuar nga të dhënat nga vetë ekzaminimi, produktet e djegies nxirren nga dhoma e djegies përmes një hundë përmes një kanali të drejtë, domethënë nuk ka vorbull të valëve të goditjes. Rrjedhimisht, në patentën britanike të përmendur, metoda për marrjen e shtytjes së avionit, në parim, nuk ndryshon nga metoda e njohur për marrjen e shtytjes konstante dhe nuk mund të kundërshtohet me metodën e propozuar. 2. Ekzaminimi pretendon se sasia e shtytjes në metodën e propozuar mund të llogaritet dhe i referohet librit të G. N. Abramovich "Applied Gas Dynamics", Moskë, Nauka, 1969, fq 109 - 136. Në këtë seksion të dinamikës së gazit të aplikuar , jepen metodat për llogaritjen e valëve goditëse direkte dhe të pjerrëta në frontin e valës goditëse. Valët goditëse direkte quhen të drejtpërdrejta nëse pjesa e përparme e tyre bën një kënd të drejtë me drejtimin e përhapjes. Nëse pjesa e përparme e goditjes është e vendosur në një kënd të caktuar "a" me drejtimin e përhapjes, atëherë goditjet e tilla quhen të zhdrejtë. Duke kaluar pjesën e përparme të një valë goditëse të zhdrejtë, rrjedha e gazit ndryshon drejtimin e saj me një kënd të caktuar "w". Vlerat e këndeve "a" dhe "w" varen kryesisht nga numri Mach "M" dhe nga forma e trupit të rrjedhshëm (për shembull, nga këndi i krahut në formë pyke të një avioni), që është, "a" dhe "w" në çdo rast specifik janë vlera konstante. Në metodën e propozuar të prodhimit të shtytjes reaktive, valët goditëse në pjesën e përparme të valës goditëse, veçanërisht në periudhën fillestare të qëndrimit të saj në dhomën e vorbullës, kur veprimi në murin e përparmë krijon një impuls të forcës reaktive, janë goditje të ndryshueshme të zhdrejtë. Kjo do të thotë, pjesa e përparme e valës goditëse dhe rrjedhat e gazit në momentin e krijimit të pulsit të shtytjes reaktive ndryshojnë vazhdimisht këndet e tyre "a" dhe "w" në lidhje me muret cilindrike dhe ato të përparme të dhomës së vorbullës. Për më tepër, fotografia është e ndërlikuar nga prania e forcave të fuqishme të presionit centrifugale, të cilat në momentin fillestar veprojnë si në muret cilindrike ashtu edhe në ato të përparme. Rrjedhimisht, metoda e llogaritjes e treguar nga ekzaminimi nuk është e përshtatshme për llogaritjen e forcave të shtytjes së avionit pulsues në metodën e propozuar. Është e mundur që metoda për llogaritjen e valëve të goditjes e paraqitur në dinamikën e aplikuar të gazit të G. N. Abramovich do të shërbejë si pikënisje për krijimin e një teorie për llogaritjen e forcave të impulsit në metodën e propozuar, por, sipas rregulloreve për shpikjet, zhvillimi i teori të tilla nuk janë ende përgjegjësi e aplikantit, pasi nuk është përgjegjësi e aplikantit të ndërtojë motori operativ. 3. Duke pretenduar joefektshmërinë krahasuese të metodës së propozuar për prodhimin e shtytjes së avionit, ekzaminimi injoron rezultatet e marra nga aplikanti në eksperimentet e tij paraprake, dhe këto rezultate janë marrë me karburant të tillë joefektiv si baruti tregtar (shih fletën e pestë të aplikacionit). . Duke folur për humbjet e mëdha për shkak të fërkimit dhe rrotullimit të lëngut të punës, ekzaminimi nuk merr parasysh se përbërësi kryesor i shtytjes së avionit pulsues në metodën e propozuar ndodh pothuajse menjëherë në momentin kur vala e goditjes shpërthen në dhomën e vorbullës. , sepse vrima tangjenciale e hyrjes ndodhet pranë murit të saj ballor (shih aplikimin Fig. 2), domethënë në këtë moment koha e udhëtimit dhe rruga e valëve goditëse janë relativisht të vogla. Rrjedhimisht, humbjet e fërkimit në metodën e propozuar nuk mund të jenë të mëdha. Duke folur për humbjet për shkak të kthesës, ekzaminimi nuk merr parasysh se pikërisht në momentin kur rrotullohet vala goditëse, si në lidhje me murin cilindrik, ashtu edhe në raport me murin e përparmë në drejtim të boshtit të dhomës së vorbullës, është pikërisht ajo centrifugale e fuqishme. shfaqen forca, të cilat kur i shtohen presionit në valët goditëse, krijojnë tërheqje në metodën e propozuar. 4. Duhet të theksohet gjithashtu se as në formulën e aplikimit dhe as në përshkrimin e saj aplikanti nuk kufizon prodhimin e shtytjes së avionit pulsues vetëm nga lëndët djegëse të ngurta. Aplikanti përdori lëndë djegëse të ngurtë (barut) vetëm gjatë eksperimenteve të tij paraprake. Bazuar në të gjitha sa më sipër, aplikanti kërkon që VNIIGPE të rishqyrtojë edhe një herë vendimin e tij dhe t'i dërgojë materialet e aplikimit për një përfundim organizatës përkatëse me një propozim për të kryer eksperimente verifikimi dhe vetëm pas kësaj të vendosë nëse do të pranojë ose refuzojë metodën e propozuar të duke prodhuar shtytje pulsuese me avion. KUJDES! Autori do t'i dërgojë të gjithëve, kundrejt një pagese, me e-mail fotografi të provave të përshkruara më sipër të instalimit eksperimental të një motori reaktiv pulsues. Porosia duhet të bëhet në adresën e mëposhtme: e-mail:[email i mbrojtur]

Në fund të janarit, u shfaqën raporte për suksese të reja në shkencën dhe teknologjinë ruse. Nga burimet zyrtare u bë e ditur se një nga projektet vendase të një motori reaktiv premtues të tipit shpërthimi tashmë ka kaluar fazën e testimit. Kjo afron momentin e përfundimit të plotë të të gjithë punës së kërkuar, si rezultat i së cilës raketat hapësinore ose ushtarake të zhvilluara nga Rusia do të jenë në gjendje të marrin termocentrale të reja me karakteristika të përmirësuara. Për më tepër, parimet e reja të funksionimit të motorit mund të gjejnë zbatim jo vetëm në fushën e raketave, por edhe në fusha të tjera.

Në fund të janarit, zëvendëskryeministri Dmitry Rogozin i tha shtypit vendas për sukseset e fundit të organizatave kërkimore. Ndër temat e tjera, ai preku procesin e krijimit të motorëve reaktiv duke përdorur parime të reja funksionimi. Një motor premtues me djegie shpërthimi tashmë është vënë në provë. Sipas zv.kryeministrit, përdorimi i parimeve të reja të funksionimit të termocentralit lejon një rritje të ndjeshme të performancës. Në krahasim me dizajnet e arkitekturës tradicionale, vërehet një rritje e tërheqjes prej rreth 30%.

Diagrami i një motori rakete me shpërthim

Motorë raketash moderne klasa të ndryshme dhe llojet e përdorura në fusha të ndryshme përdorin të ashtuquajturat. cikli izobarik ose djegia e deflagacionit. Dhomat e tyre të djegies mbajnë presion të vazhdueshëm, në të cilin karburanti digjet ngadalë. Një motor i bazuar në parimet e deflagacionit nuk kërkon njësi veçanërisht të forta, por është i kufizuar në performancën maksimale. Rritja e karakteristikave bazë, duke filluar nga një nivel i caktuar, rezulton të jetë tepër e vështirë.

Një alternativë ndaj një motori të ciklit izobarik në kontekstin e përmirësimit të performancës është një sistem me të ashtuquajturat. djegia e shpërthimit. Në këtë rast, reaksioni i oksidimit të karburantit ndodh pas një valë shoku që lëviz me shpejtësi të lartë nëpër dhomën e djegies. Kjo vendos kërkesa të veçanta për dizajnin e motorit, por gjithashtu ofron avantazhe të dukshme. Për sa i përket efikasitetit të djegies djegia e shpërthimit 25% më mirë se deflagrimi. Ai gjithashtu ndryshon nga djegia me presion konstant në rritjen e fuqisë së lëshimit të nxehtësisë për njësi sipërfaqe të pjesës së përparme të reagimit. Në teori, është e mundur të rritet ky parametër me tre deri në katër renditje të madhësisë. Si rezultat, shpejtësia e gazeve reaktive mund të rritet me 20-25 herë.

Kështu, motori i shpërthimit, i karakterizuar nga një efikasitet i rritur, është i aftë të zhvillojë shtytje më të madhe me më pak konsum të karburantit. Përparësitë e tij ndaj modeleve tradicionale janë të dukshme, por deri vonë, përparimi në këtë fushë ka lënë shumë për të dëshiruar. Parimet e një motori reaktiv shpërthyes u formuluan në vitin 1940 nga fizikani sovjetik Ya.B. Zeldovich, por produktet e gatshme të këtij lloji ende nuk janë vënë në përdorim. Arsyet kryesore për mungesën e suksesit të vërtetë janë problemet me krijimin e një strukture mjaft të fortë, si dhe vështirësia e lëshimit dhe më pas mbajtjes së një valë shoku kur përdorni karburantet ekzistuese.

Një nga projektet më të fundit vendase në fushën e motorëve të raketave shpërthyese filloi në vitin 2014 dhe po zhvillohet në NPO Energomash me emrin. Akademiku V.P. Glushko. Sipas të dhënave të disponueshme, qëllimi i projektit me shifrën Ifrit ishte studimi i parimeve bazë Teknologji e re e ndjekur nga krijimi i një motori rakete të lëngët duke përdorur vajguri dhe gaz oksigjen. Motori i ri, i quajtur sipas demonëve të zjarrit nga folklori arab, bazohej në parimin e djegies së shpërthimit të rrotullimit. Kështu, në përputhje me idenë bazë të projektit, vala e goditjes duhet të lëvizë vazhdimisht në një rreth brenda dhomës së djegies.

Zhvilluesi kryesor i projektit të ri ishte NPO Energomash, ose më saktë një laborator i veçantë i krijuar në bazë të tij. Përveç kësaj, disa organizata të tjera kërkimore dhe projektuese u përfshinë në punë. Programi mori mbështetje nga Fondacioni për Studime të Avancuara. Nëpërmjet përpjekjeve të përbashkëta, të gjithë pjesëmarrësit në projektin Ifrit ishin në gjendje të formulonin pamjen optimale të një motori premtues, si dhe të krijonin një dhomë modeli djegieje me parime të reja funksionimi.

Për të studiuar perspektivat e të gjithë drejtimit dhe ideve të reja, të ashtuquajturat model dhoma e shpërthimit djegie që plotëson kërkesat e projektit. Një motor i tillë eksperimental me një konfigurim të reduktuar supozohej të përdorte vajguri të lëngët si lëndë djegëse. Oksigjeni i gaztë u propozua si një agjent oksidues. Në gusht 2016, filloi testimi i kamerës prototip. Është e rëndësishme që për herë të parë një projekt i këtij lloji arriti në fazën e testimit në stol. Më parë, motorët e raketave shpërthyese vendase dhe të huaja u zhvilluan, por nuk u testuan.

Gjatë testimit të mostrës së modelit, u arrit të merren rezultate shumë interesante që tregojnë korrektësinë e qasjeve të përdorura. Pra, duke përdorur materialet e duhura dhe teknologjia arriti të sjellë presionin brenda dhomës së djegies në 40 atmosfera. Shtytja e produktit eksperimental arriti në 2 tonë.

Dhoma model në një stol provë

Në kuadër të projektit Ifrit, u arritën rezultate të caktuara, por motori i shpërthimit të karburantit të lëngshëm vendas është ende larg aplikimit të plotë praktik. Përpara se të futin pajisje të tilla në projekte të reja teknologjike, projektuesit dhe shkencëtarët do të duhet të zgjidhin një sërë problemesh më serioze. Vetëm pas kësaj industria e raketave dhe hapësirës ose industria e mbrojtjes do të jenë në gjendje të fillojnë të realizojnë potencialin e teknologjisë së re në praktikë.

Në mes të janarit " gazeta ruse» publikoi një intervistë me shefin e projektuesit të NPO Energomash, Petr Levochkin, tema e së cilës ishte gjendja aktuale e punëve dhe perspektivat për motorët e shpërthimit. Përfaqësuesi i kompanisë zhvilluese kujtoi dispozitat kryesore të projektit dhe gjithashtu preku temën e sukseseve të arritura. Përveç kësaj, ai foli për zonat e mundshme përdorimi i “Ifritit” dhe strukturave të ngjashme.

Për shembull, motorët e shpërthimit mund të përdoren në avionët hipersonikë. P. Levochkin kujtoi se motorët e propozuar aktualisht për përdorim në pajisje të tilla përdorin djegie nënsonike. Me shpejtësinë hipersonike të mjetit fluturues, ajri që hyn në motor duhet të ngadalësohet në modalitetin e zërit. Megjithatë, energjia e frenimit duhet të çojë në ngarkesa termike shtesë në kornizën e ajrit. Në motorët me shpërthim, shpejtësia e djegies së karburantit arrin të paktën M=2.5. Falë kësaj, bëhet e mundur të rritet shpejtësia e fluturimit të avionit. Një makinë e tillë me një motor të tipit të shpërthimit mund të përshpejtojë në shpejtësi tetë herë më të madhe se shpejtësia e zërit.

Megjithatë, perspektivat reale për motorët e raketave të tipit shpërthyes nuk janë ende shumë të mëdha. Sipas P. Levochkin, ne "sapo kemi hapur derën e zonës së djegies së shpërthimit". Shkencëtarët dhe dizajnerët do të duhet të studiojnë shumë çështje dhe vetëm atëherë do të jetë e mundur të krijohen dizajne me potencial praktik. Për shkak të kësaj, industria hapësinore do të duhet të përdorë motorë të lëngshëm të dizajnit tradicional për një kohë të gjatë, gjë që, megjithatë, nuk e mohon mundësinë e përmirësimit të tyre të mëtejshëm.

Një fakt interesant është se parimi i shpërthimit të djegies përdoret jo vetëm në fushën e motorëve të raketave. Tashmë ekziston projekt vendas sistemi i aviacionit me një dhomë djegieje të tipit të shpërthimit që funksionon sipas parimi i impulsit. Një prototip i këtij lloji është sjellë në testim dhe në të ardhmen mund të shkaktojë një drejtim të ri. Motorët e rinj me djegie me shpërthim mund të gjejnë aplikim në fusha të ndryshme dhe të zëvendësojnë pjesërisht motorët me turbina me gaz ose turbojet të dizajneve tradicionale.

Projekti i brendshëm i një motori avioni me shpërthim po zhvillohet në Byronë e Dizajnit me emrin. JAM. Djepat. Informacioni rreth këtij projekti u prezantua për herë të parë në forumin ndërkombëtar ushtarako-teknik Army 2017 të vitit të kaluar. Në stendën e ndërmarrjes zhvilluese kishte materiale mbi motorë të ndryshëm, si serial ashtu edhe në zhvillim. Midis këtyre të fundit ishte një mostër premtuese e shpërthimit.

Thelbi i propozimit të ri është përdorimi i një dhome djegieje jo standarde, e aftë për të kryer djegie me shpërthim pulsues të karburantit në një atmosferë ajri. Në këtë rast, frekuenca e "shpërthimeve" brenda motorit duhet të arrijë 15-20 kHz. Në të ardhmen, është e mundur të rritet më tej ky parametër, si rezultat i të cilit zhurma e motorit do të shkojë përtej intervalit të perceptuar nga veshi i njeriut. Karakteristikat e tilla të motorit mund të jenë me interes.

Lansimi i parë i produktit eksperimental "Ifrit"

Megjithatë, avantazhet kryesore të termocentralit të ri lidhen me rritjen e performancës. Testet në stol të produkteve prototip kanë treguar se ato janë afërsisht 30% superiore ndaj motorëve tradicionalë me turbina me gaz për sa i përket tregues të veçantë. Deri në kohën e demonstrimit të parë publik të materialeve në motorin OKB. JAM. Djepat mundën të ngriheshin mjaft lart karakteristikat e performancës. Një motor eksperimental i tipit të ri ishte në gjendje të funksiononte për 10 minuta pa ndërprerje. Koha totale e funksionimit të këtij produkti në stendë në atë kohë i kaloi 100 orë.

Përfaqësuesit e kompanisë së zhvillimit treguan se tashmë është e mundur të krijohet një motor i ri shpërthimi me një shtytje 2-2,5 tonë, i përshtatshëm për instalim në avionë të lehtë ose mjete ajrore pa pilot. Në hartimin e një motori të tillë propozohet të përdoret i ashtuquajturi. pajisje rezonatore përgjegjëse për ecurinë e saktë të djegies së karburantit. Një avantazh i rëndësishëm Projekti i ri është mundësia themelore e instalimit të pajisjeve të tilla kudo në kornizën e avionit.

Specialistët nga OKB im. JAM. Cradles kanë punuar në motorët e avionëve me djegie të shpërthimit pulsues për më shumë se tre dekada, por deri më tani projekti nuk është larguar nga faza e kërkimit dhe nuk ka perspektivë reale. Arsyeja kryesore është mungesa e një porosie dhe financimi i nevojshëm. Nëse projekti merr mbështetjen e nevojshme, atëherë në të ardhmen e parashikueshme mund të krijohet një motor mostër i përshtatshëm për përdorim në pajisje të ndryshme.

Deri më sot, shkencëtarët dhe projektuesit rusë kanë arritur të tregojnë rezultate shumë të jashtëzakonshme në fushën e motorëve reaktiv duke përdorur parime të reja funksionimi. Ka disa projekte të përshtatshme për përdorim në fushën e raketave, hapësirës dhe hipersonike. Përveç kësaj, motorët e rinj mund të përdoren në aviacionin "tradicional". Disa projekte janë ende në zhvillim e sipër fazat e hershme dhe nuk janë ende gati për inspektime dhe punë të tjera, ndërsa rezultatet më të dukshme tashmë janë marrë në drejtime të tjera.

Duke hulumtuar temën e motorëve reaktiv me djegie me shpërthim, specialistët rusë ishin në gjendje të krijonin një model stoli të një dhome djegieje me karakteristikat e dëshiruara. Produkti eksperimental “Ifrit” tashmë ka kaluar teste, gjatë të cilave është mbledhur një sasi e madhe informacionesh të ndryshme. Me ndihmën e të dhënave të marra do të vazhdojë zhvillimi i drejtimit.

Përvetësimi i një drejtimi të ri dhe përkthimi i ideve në një formë praktikisht të zbatueshme do të marrë shumë kohë, dhe për këtë arsye, në të ardhmen e parashikueshme, raketat hapësinore dhe ushtarake do të pajisen vetëm me motorë tradicionalë të lëngshëm për të ardhmen e parashikueshme. Sidoqoftë, puna tashmë ka lënë fazën thjesht teorike, dhe tani çdo lëshim provë i një motori eksperimental afron momentin e ndërtimit të raketave të plota me termocentrale të reja.

Bazuar në materialet nga faqet:
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/

A e dini se nëse vendosni alkool të thatë në një tub të përkulur në një hark, fryni ajrin nga një kompresor dhe furnizoni gaz nga një cilindër, ai do të tërbohet, do të bërtasë më fort se një avion luftarak që ngrihet dhe do të skuqet nga zemërimi? Ky është një përshkrim figurativ, por shumë i afërt me të vërtetën, i funksionimit të një motori pulsues me frymëmarrje ajri pa valvula - një motor i vërtetë reaktiv që çdokush mund ta ndërtojë.

Diagrami skematik PURD pa valvula nuk përmban një pjesë të vetme lëvizëse. Valvula e saj është pjesa e përparme e transformimeve kimike të formuara gjatë djegies së karburantit.

Sergej Apresov Dmitry Goryachkin

PuVRD pa valvula është një dizajn i mahnitshëm. Nuk ka pjesë lëvizëse, kompresor, turbinë, valvola. PuVRD më i thjeshtë mund të bëjë edhe pa një sistem ndezës. Ky motor mund të funksionojë pothuajse në çdo gjë: zëvendësoni një rezervuar propan me një kanaçe benzinë ​​dhe ai do të vazhdojë të pulsojë dhe të gjenerojë shtytje. Fatkeqësisht, PURD-të kanë rezultuar të pasuksesshme në aviacion, por kohët e fundit ato po konsiderohen seriozisht si një burim nxehtësie për prodhimin e biokarburanteve. Dhe në këtë rast, motori funksionon në pluhur grafiti, domethënë në karburant të ngurtë.

Së fundi, parimi elementar i funksionimit të motorit pulsues e bën atë relativisht indiferent ndaj saktësisë së prodhimit. Prandaj, prodhimi i PURD është bërë një kalim kohe e preferuar për njerëzit që janë të pjesshëm ndaj hobive teknikë, duke përfshirë modeluesit e avionëve dhe salduesit fillestarë.

Pavarësisht nga thjeshtësia e tij, një PURD është ende një motor reaktiv. Montimi i tij në një punëtori në shtëpi është shumë i vështirë, dhe ka shumë nuanca dhe gracka në këtë proces. Prandaj, vendosëm ta bëjmë klasën tonë master me shumë pjesë: në këtë artikull do të flasim për parimet e funksionimit të PURD dhe do t'ju tregojmë se si të bëni një strehim motori. Materiali në numrin e ardhshëm do t'i kushtohet sistemit të ndezjes dhe procedurës së fillimit. Së fundi, në një nga çështjet e mëposhtme, ne patjetër do ta instalojmë motorin tonë në një shasi vetëlëvizëse për të demonstruar se është me të vërtetë i aftë të krijojë shtytje serioze.

Nga ideja ruse te raketa gjermane

Montimi i një motori reaktiv pulsues është veçanërisht i këndshëm, duke ditur që parimi i funksionimit të PuVRD u patentua për herë të parë nga shpikësi rus Nikolai Teleshov në 1864. Autorësia e motorit të parë operativ i atribuohet gjithashtu një rus, Vladimir Karavodin. Piket me te larta Zhvillimi i PuVRD konsiderohet me të drejtë raketa e famshme e lundrimit V-1, e cila ishte në shërbim me ushtrinë gjermane gjatë Luftës së Dytë Botërore.

Për ta bërë punën të këndshme dhe të sigurt, fillimisht pastrojmë llamarinën nga pluhuri dhe ndryshku duke përdorur një makinë bluarëse. Skajet e çarçafëve dhe pjesëve janë zakonisht shumë të mprehta dhe plot gërvishtje, kështu që duhet të punoni me metal vetëm kur mbani doreza.

Sigurisht, po flasim për në lidhje me motorët pulsues të valvulave, parimi i funksionimit të të cilave është i qartë nga figura. Valvula në hyrje të dhomës së djegies lejon që ajri të rrjedhë lirshëm në të. Karburanti furnizohet në dhomë dhe formohet një përzierje e djegshme. Kur kandela ndez përzierjen, presioni i tepërt mbyll valvulën në dhomën e djegies. Gazrat në zgjerim drejtohen në grykë, duke krijuar një shtytje jet. Lëvizja e produkteve të djegies krijon një vakum teknik në dhomë, për shkak të të cilit valvula hapet dhe ajri thithet në dhomë.

Ndryshe nga një motor turbojet, në një PURD përzierja nuk digjet vazhdimisht, por në një mënyrë pulsi. Kjo është ajo që shpjegon zhurmën karakteristike me frekuencë të ulët të motorëve pulsues, gjë që i bën ata të pazbatueshëm në aviacionin civil. Nga pikëpamja e efikasitetit, PuVRD janë gjithashtu inferiorë ndaj motorëve turbojet: pavarësisht nga raporti mbresëlënës i shtytjes ndaj peshës (në fund të fundit, PuVRD-të kanë një minimum pjesësh), raporti i kompresimit në to arrin 1.2:1, kështu që karburanti djeg në mënyrë joefikase.

Përpara se të niseshim për në punëtori, ne vizatuam dhe premë shabllone në madhësi reale për pjesët në letër. Mbetet vetëm për t'i gjurmuar me një shënues të përhershëm për të marrë shenja për prerje.

Por PuVRD-të janë të paçmueshme si një hobi: në fund të fundit, ato mund të bëjnë fare pa valvula. Në thelb, dizajni i një motori të tillë përbëhet nga një dhomë djegieje me tuba hyrje dhe dalje të lidhur me të. Tubi i hyrjes është shumë më i shkurtër se tubi i daljes. Valvula në një motor të tillë nuk është gjë tjetër veçse pjesa e përparme e transformimeve kimike.

Përzierja e djegshme në PURD digjet me shpejtësi nënsonike. Një djegie e tillë quhet deflagrim (në ndryshim nga djegia supersonike - shpërthimi). Kur përzierja ndizet, gazrat e ndezshëm dalin nga të dy tubat. Kjo është arsyeja pse të dy tubat e hyrjes dhe të daljes drejtohen në të njëjtin drejtim dhe së bashku marrin pjesë në krijimin e shtytjes së avionit. Por për shkak të ndryshimit në gjatësi, në momentin kur presioni në tubin e hyrjes bie, gazrat e shkarkimit ende lëvizin përgjatë tubit të daljes. Ata krijojnë një vakum në dhomën e djegies dhe ajri tërhiqet në të përmes tubit të hyrjes. Disa nga gazrat nga tubi i daljes drejtohen gjithashtu në dhomën e djegies nën ndikimin e vakumit. Ata shtypin një pjesë të re të përzierjes së ndezshme dhe e vënë atë në zjarr.

Kur punoni me gërshërë elektrike, armiku kryesor është dridhja. Prandaj, pjesa e punës duhet të fiksohet mirë duke përdorur një kapëse. Nëse është e nevojshme, ju mund të lagni me shumë kujdes dridhjet me dorën tuaj.

Motori pulsues pa valvula është jo modest dhe i qëndrueshëm. Nuk kërkon një sistem ndezës për të ruajtur funksionimin. Për shkak të vakumit, ai thith ajrin atmosferik pa kërkuar shtytje shtesë. Nëse ndërtoni një motor duke përdorur karburant të lëngshëm (për thjeshtësi, ne preferuam gazin propan), atëherë tubi i hyrjes kryen rregullisht funksionet e një karburatori, duke spërkatur një përzierje benzine dhe ajri në dhomën e djegies. E vetmja herë kur nevojitet sistemi i ndezjes dhe induksioni i detyruar është fillimi.

Dizajn kinez, montim rus

Ekzistojnë disa modele të zakonshme të motorëve pulsejet. Përveç "tubit në formë U" klasik, i cili është shumë i vështirë për t'u prodhuar, shpesh ekziston një " Motori kinez"Me një dhomë djegieje konike, në të cilën është ngjitur një tub i vogël hyrjeje në një kënd, dhe një "motor rus", i ngjashëm në dizajn me një shall makine.

Tubat me diametër fiks formohen lehtësisht rreth tubit. Kjo bëhet kryesisht me dorë për shkak të efektit të levës, dhe skajet e pjesës së punës janë të rrumbullakosura duke përdorur një çekiç druri. Është më mirë të formoni skajet në mënyrë që kur bashkohen të formojnë një aeroplan - kjo e bën më të lehtë vendosjen e një saldimi.

Para se të eksperimentoni me modelet tuaja PuVRE, rekomandohet fuqimisht të ndërtoni një motor sipas vizatimeve të gatshme: në fund të fundit, seksionet kryq dhe vëllimet e dhomës së djegies, tubave të hyrjes dhe daljes përcaktojnë plotësisht frekuencën e pulsimeve rezonante. Nëse nuk respektohen përmasat, motori mund të mos fillojë. Një shumëllojshmëri vizatimesh të PURD janë të disponueshme në internet. Ne zgjodhëm një model të quajtur "Motori gjigant kinez", dimensionet e të cilit janë dhënë në shiritin anësor.

PuVRD-të amatore janë bërë prej fletë metalike. Lejohet përdorimi i tubave të gatshëm në ndërtim, por nuk rekomandohet për disa arsye. Së pari, është pothuajse e pamundur të zgjidhni tuba me diametrin e kërkuar. Është edhe më e vështirë të gjesh seksionet e nevojshme konike.

Përkulja e seksioneve konike është tërësisht punë manuale. Çelësi i suksesit është të shtrydhni skajin e ngushtë të konit rreth një tubi me diametër të vogël, duke vënë më shumë ngarkesë mbi të sesa në pjesën e gjerë.

Së dyti, tubat, si rregull, kanë mure të trasha dhe peshë përkatëse. Për një motor që duhet të ketë vlere e mire mall për masat, kjo është e papranueshme. Më në fund, gjatë funksionimit motori nxehet. Nëse përdorni tuba dhe pajisje të bëra nga metale të ndryshme me koeficientë të ndryshëm zgjerimi në dizajn, motori nuk do të zgjasë shumë.

Pra, ne zgjodhëm rrugën që ndjekin shumica e entuziastëve të PURD - duke e bërë trupin nga llamarina. Dhe atëherë u përballëm me një dilemë: t'u drejtohemi profesionistëve me pajisje speciale (makina prerëse gërryese uji CNC, rula për tubat rrotullues, saldim special) ose, të armatosur me mjetet më të thjeshta dhe më të zakonshmet. makinë saldimi, kaloni nëpër rrugën e vështirë të një ndërtuesi fillestar motori nga fillimi në fund. Ne preferuam opsionin e dytë.

Kthehu në shkollë

Gjëja e parë që duhet të bëni është të vizatoni zhvillimet e pjesëve të ardhshme. Për ta bërë këtë, ju duhet të mbani mend gjeometrinë e shkollës dhe mjaft vizatime universitare. Bërja e zhvillimeve për tubat cilindrikë është po aq e lehtë sa lëmimi i dardhave - këto janë drejtkëndësha, njëra anë e të cilave është e barabartë me gjatësinë e tubit, dhe tjetra me diametrin e shumëzuar me "pi". Llogaritja e zhvillimit të një koni të cunguar ose cilindri të cunguar është një detyrë pak më komplekse, për të cilën duhej të shikonim në një libër vizatimi.

Saldimi i llamarinës së hollë është një punë delikate, veçanërisht nëse përdorni saldim me hark manual si ne. Ndoshta për këtë detyrë do të ishte më i përshtatshëm saldimi me një elektrodë tungsteni jo të konsumueshme në një mjedis argon, por pajisjet për të janë të rralla dhe kërkojnë aftësi specifike.

Zgjedhja e metalit është një çështje shumë delikate. Nga pikëpamja e rezistencës ndaj nxehtësisë, çeliku inox është më i përshtatshmi për qëllimet tona, por për herë të parë është më mirë të përdoret çeliku i zi me karbon të ulët: është më i lehtë për t'u formuar dhe salduar. Trashësia minimale e një fletë që mund të përballojë temperaturën e djegies së karburantit është 0.6 mm. Sa më i hollë të jetë çeliku, aq më e lehtë është të formohet dhe aq më e vështirë është saldimi. Ne zgjodhëm një fletë me trashësi 1 mm dhe, me sa duket, kishim të drejtë.

Edhe nëse makina juaj e saldimit mund të funksionojë në modalitetin e prerjes plazmatike, mos e përdorni për të prerë gërmuesit: skajet e pjesëve të përpunuara në këtë mënyrë nuk do të bashkohen mirë. Gërshërë dore për metal nuk janë gjithashtu zgjedhja më e mirë, pasi ato përkulin skajet e pjesëve të punës. Mjeti ideal janë gërshërët elektrike, të cilat presin fletët milimetrike si orë.

Për të përkulur një fletë në një tub, ekziston një mjet i veçantë - rula ose përkulje fletësh. I përket pajisjeve profesionale të prodhimit dhe për këtë arsye nuk ka gjasa të gjendet në garazhin tuaj. Një ves do t'ju ndihmojë të përkulni një tub të mirë.

Procesi i saldimit të metalit me madhësi milimetrash me një makinë saldimi me madhësi të plotë kërkon një përvojë. Duke e mbajtur pak elektrodën në një vend, është e lehtë të digjeni një vrimë në pjesën e punës. Gjatë saldimit, flluska ajri mund të futen në shtresë, e cila më pas do të rrjedhë. Prandaj, ka kuptim të bluani shtresën me një mulli në një trashësi minimale në mënyrë që flluskat të mos mbeten brenda shtresës, por të bëhen të dukshme.

Në episodet e ardhshme

Fatkeqësisht, është e pamundur të përshkruhen të gjitha nuancat e punës në një artikull. Në përgjithësi pranohet se këto vepra kërkojnë kualifikime profesionale, por me kujdesin e duhur, të gjitha ato janë të arritshme për amatorin. Ne, gazetarët, ishim të interesuar të zotëronim specialitete të reja pune, dhe për këtë lexuam tekste, konsultoheshim me profesionistë dhe bënim gabime.

Na pëlqeu trupi që salduam. Është bukur ta shikosh, është bukur ta mbash në duar. Pra, ne ju këshillojmë sinqerisht të merrni një detyrë të tillë. Në numrin tjetër të revistës, ne do t'ju tregojmë se si të bëni një sistem ndezës dhe të filloni një motor reaktiv impuls pa valvula.

Byroja e Dizajnit Eksperimental Lyulka zhvilloi, prodhoi dhe testoi një prototip të një motori shpërthyes me rezonator pulsues me djegie në dy faza të një përzierjeje vajguri-ajri. Siç është raportuar, shtytja mesatare e matur e motorit ishte rreth njëqind kilogramë, dhe kohëzgjatja e funksionimit të vazhdueshëm ishte më shumë se dhjetë minuta. Deri në fund të këtij viti, Byroja e Dizajnit synon të prodhojë dhe testojë një motor shpërthimi pulsues me madhësi të plotë.

Sipas shefit të projektuesit të Byrosë së Dizajnit Lyulka, Alexander Tarasov, gjatë provave, u simuluan mënyrat e funksionimit karakteristik të motorëve turbojet dhe ramjet. Vlerat e matura të shtytjes specifike dhe konsumi specifik karburantet ishin 30-50 për qind më të mira se motorët konvencionalë që thithin ajrin. Gjatë eksperimenteve, motori i ri u ndez dhe fiket vazhdimisht, si dhe kontrolli i tërheqjes.

Bazuar në hulumtimin e kryer, të dhënat e marra nga testimi, si dhe analiza e dizajnit të qarkut, Byroja e Dizajnit Lyulka synon të propozojë zhvillimin e një familjeje të tërë të shpërthimeve pulsuese motorët e avionëve. Në veçanti, mund të krijohen motorë jetëshkurtër për mjete ajrore pa pilot dhe raketa dhe motorë avionësh për fluturim lundrimi supersonik.

Në të ardhmen, bazuar në teknologjitë e reja, motorët për sistemet raketore dhe hapësinore dhe të kombinuara termocentralet aeroplanë të aftë për të fluturuar në atmosferë dhe më gjerë.

Sipas byrosë së projektimit, motorët e rinj do të rrisin raportin e shtytjes ndaj peshës së avionit me 1.5-2 herë. Për më tepër, kur përdoren termocentrale të tillë, diapazoni i fluturimit ose pesha e armëve të avionëve mund të rritet me 30-50 përqind. Në të njëjtën kohë, graviteti specifik i motorëve të rinj do të jetë 1.5-2 herë më i vogël se ai i termocentraleve konvencionale të avionëve.

Fakti që po punohet në Rusi për të krijuar një motor shpërthimi pulsues, në mars 2011. Kjo u tha më pas nga Ilya Fedorov, drejtor menaxhues i shoqatës së kërkimit dhe prodhimit Saturn, e cila përfshin Byronë e Dizajnit Lyulka. Fedorov nuk specifikoi se çfarë lloj motori shpërthyes po diskutohej.

Aktualisht, janë të njohura tre lloje të motorëve pulsues: valvula, pa valvula dhe detonimi. Parimi i funksionimit të këtyre termocentraleve është furnizimi periodik i karburantit dhe oksiduesit në dhomën e djegies, ku përzierja e karburantit ndizet dhe produktet e djegies rrjedhin nga gryka për të formuar shtytje jet. Dallimi nga motorët e zakonshëm të avionëve është djegia e shpërthimit të përzierjes së karburantit, në të cilën pjesa e përparme e djegies përhapet shpejtësi më të shpejtë tingull.

Motori pulsues i frymëmarrjes së ajrit u shpik në fund të shekullit të 19-të nga inxhinieri suedez Martin Wiberg. Një motor pulsues konsiderohet i thjeshtë dhe i lirë për t'u prodhuar, por për shkak të karakteristikave të djegies së karburantit, ai nuk është i besueshëm. Lloji i ri i motorit u përdor për herë të parë në prodhim gjatë Luftës së Dytë Botërore në raketat gjermane të lundrimit V-1. Ata ishin të pajisur me motorin Argus As-014 nga Argus-Werken.

Aktualisht, disa firma të mëdha të mbrojtjes në botë janë të angazhuara në kërkime në zhvillimin e motorëve reaktivë me impuls shumë efikas. Në veçanti, puna po kryhet nga kompania franceze SNECMA dhe American General Electric dhe Pratt & Whitney. Në vitin 2012, Laboratori i Kërkimeve Detare të SHBA-së njoftoi synimin e tij për të zhvilluar një motor shpërthimi rrotullues, i cili do të zëvendësonte termocentralet konvencionale të turbinave me gaz në anije.

Motorët e shpërthimit rrotullues ndryshojnë nga ata pulsues në atë që djegia e shpërthimit të përzierjes së karburantit në to ndodh vazhdimisht - pjesa e përparme e djegies lëviz në dhomën unazore të djegies, në të cilën përzierje e karburantit përditësohet vazhdimisht.