Пульсуючий повітряно-реактивний двигун (ПуВРД) – це один із трьох основних різновидів повітряно-реактивних двигунів (ВРД), особливістю якої є пульсуючий режим роботи. Пульсація створює характерний і дуже гучний звук, яким легко впізнати ці мотори. На відміну від інших типів силових агрегатів ПуВРД має максимально спрощену конструкцію та невелику вагу.

Будова та принцип дії ПуВРД

Пульсуючий повітряно-реактивний двигун – це порожнистий канал, відкритий із двох сторін. З одного боку – на вході – встановлений повітрозабірник, за ним – тяговий вузол із клапанами, далі розташована одна або кілька камер згоряння та сопло, через яке виходить реактивний потік. Оскільки робота двигуна циклічна, можна виділити основні її такти:

• такт впуску, під час якого вхідний клапан відкривається, і камеру згоряння під дією розрядження в ній потрапляє повітря. У цей час через форсунки впорскується паливо, у результаті утворюється паливний заряд;
• отриманий паливний заряд спалахує від іскри свічки запалювання, у процесі горіння утворюються гази з високим тиском, під дією якого закривається впускний клапан;
• при закритому клапані продукти згоряння виходять через сопло, забезпечуючи реактивну тягу. Разом з тим у камері згоряння при виході відпрацьованих газів утворюється розрядження, вхідний клапан автоматично відкривається і впускає усередину нову порцію повітря.

Вхідний клапан двигуна може мати різні конструкції та зовнішній вигляд. Як варіант він може бути виконаний у вигляді жалюзі - прямокутних пластин, закріплених на рамі, які під дією перепаду тиску відкриваються і закриваються. Інша конструкція має форму квітки з металевими пелюстками, розташованими по колу. Перший варіант ефективніший, зате другий компактніший і може використовуватися на невеликих за розміром конструкціях, наприклад, при авіамоделізмі.

Подача палива здійснюється форсунками, які мають зворотний клапан. Коли тиск у камері згоряння знижується, подається порція палива, коли тиск збільшується за рахунок горіння і розширення газів, подача палива припиняється. У деяких випадках, наприклад, на малопотужних моторах від авіамоделей, форсунок може і не бути, а система подачі палива при цьому нагадує карбюраторний двигун.

Свічка запалювання розташована у камері згоряння. Вона створює серію розрядів, і коли концентрація палива у суміші досягає потрібного значення, паливний заряд займається. Оскільки двигун має невеликі розміри, його стінки, виконані зі сталі, в процесі роботи швидко нагріваються і можуть підпалювати паливну суміш не гірше за свічку.

Неважко зрозуміти, що для запуску ПуВРД потрібен початковий «поштовх», при якому перша порція повітря потрапить у камеру згоряння, тобто такі двигуни потребують попереднього розгону.

Історія створення

Перші офіційно зареєстровані розробки ПуВРД належать до другої половини ХІХ століття. У 60-ті роки одразу двоє винахідників незалежно один від одного зуміли отримати патенти на новий тип двигуна. Імена цих винахідників - Телешов Н.А. та Шарль де Лувр'є. Тоді їх розробки не знайшли широкого застосування, але вже на початку ХХ століття, коли для літаків підшукували заміну поршневим двигунам, на ПуВРД звернули увагу німецькі конструктори. Під час Другої світової війни німці активно використовували літак-снаряд ФАУ-1, оснащений ПуВРД, що пояснювалося простотою конструкції цього силового агрегату та його дешевизною, хоча за своїми робочими характеристиками він поступався навіть поршневим двигунам. Це був перший та єдиний раз в історії, коли цей тип двигуна використовувався у масовому виробництві літаків.

Після закінчення війни ПуВРД залишилися «у військовій справі», де знайшли застосування як силовий агрегат для ракет типу «повітря-поверхня». Але й тут з часом вони втратили свої позиції через обмеження швидкості, необхідності початкового розгону та низької ефективності. Прикладами використання ПВРД є ракети Fi-103, 10Х, 14Х, 16Х, JB-2. В останні роки спостерігається відновлення інтересу до цих двигунів, з'являються нові розробки, спрямовані на його удосконалення, тому, можливо, незабаром ПуВРД знову стане затребуваним у військовій авіації. На даний момент пульсуючий повітряно-реактивний двигун повертають до життя в галузі моделювання завдяки використанню у виконанні сучасних конструкційних матеріалів.

Особливості ПуВРД

Головною особливістю ПуВРД, яка відрізняє його від його найближчих родичів турбореактивного (ТРД) і прямоточного повітряно-реактивного двигуна (ПВРД), є наявність впускного клапана перед камерою згоряння. Саме цей клапан не пропускає назад продукти згоряння, визначаючи їх напрямок руху через сопло. В інших типах моторів немає необхідності в клапанах – там повітря надходить у камеру згоряння вже під тиском за рахунок попереднього стиснення. Цей, здавалося б, незначний нюанс грає величезну роль роботі ПуВРД з погляду термодинаміки.

Друга відмінність від ТРД – це циклічність роботи. Відомо, що в ТРД процес спалювання палива проходить практично безперервно, що забезпечує рівну і рівномірну реактивну тягу. ПуВРД працює циклічно, створюючи коливання всередині конструкції. Для досягнення максимальної амплітуди необхідно синхронізувати коливання всіх елементів, що можна досягти шляхом підбору потрібної довжини сопла.

На відміну від прямоточного повітряно-реактивного двигуна пульсуючий повітряно-реактивний двигун може працювати навіть на низьких швидкостях і перебуваючи в нерухомому положенні, тобто коли немає зустрічного потоку повітря. Щоправда, його робота в такому режимі не здатна забезпечити величину реактивної тяги, необхідної для пуску, тому літаки та ракети, оснащені ПуВРД, потребують початкового прискорення.

Маленьке відео запуски та роботи ПуВРД.

Типи ПуВРД

Крім звичайного ПуВРД у вигляді прямолінійного каналу з вхідним клапаном, що описувалися вище, є його різновиди: безклапанний і детонаційний.

Безклапанний ПуВРД, як відомо з його назвою, немає вхідного клапана. Причиною його появи та використання став той факт, що клапан є досить вразливою деталлю, яка дуже швидко виходить з ладу. У цьому варіанті «слабке ланка» усунуто, тому термін служби двигуна продовжено. Конструкція безклапанного ПуВРД має форму літери U з кінцями, спрямованими назад протягом реактивної тяги. Один канал довший, він відповідає за тягу; другий коротше, по ньому надходить повітря в камеру згоряння, а при горінні та розширенні робочих газів частина їх виходить через цей канал. Така конструкція дозволяє здійснювати кращу вентиляцію камери згоряння, не допускає витоку паливного заряду через вхідний клапан і створює додаткову, нехай і незначну тягу.

без клаппаний варіант виконання ПуВРД
без клапанний U-подібний ПуРВД

Детонаційний ПуВРД передбачає спалювання паливного заряду як детонації. Детонація передбачає різке підвищення тиску продуктів горіння в камері згоряння при постійному обсязі, а об'єм збільшується вже при русі газів по соплу. У цьому випадку підвищується термічний ККД двигуна в порівнянні не тільки зі звичайним ПВРД, але і з будь-яким іншим двигуном. На даний момент цей тип моторів не використовується, а знаходиться на стадії розробок та досліджень.

детонаційний ПуРВД

Переваги та недоліки ПуВРД, сфера застосування

Основними перевагами пульсуючих повітряно-реактивних двигунів можна вважати їхню просту конструкцію, що тягне за собою їх невисоку вартість. Саме ці якості і стали причиною їх використання як силових агрегатів на військових ракетах, безпілотних літаках, мішенях, що літають, де важливі не довговічність і надшвидкість, а можливість встановлення простого, легкого і дешевого мотора, здатного розвинути потрібну швидкість і доставити об'єкт до мети. Ці якості принесли ПуВРД популярність серед любителів авіамоделізму. Легкі та компактні двигуни, які при бажанні можна зробити самостійно або купити за прийнятною ціною, чудово підходять для моделей літаків.

Недоліків у ПуВРД чимало: підвищений рівень шуму під час роботи, неекономна витрата палива, неповне його згоряння, обмеженість швидкості, вразливість деяких конструктивних елементів, як вхідний клапан. Але, незважаючи на такий значний перелік мінусів, ПуВРД, як і раніше, незамінні у своїй споживчій ніші. Вони – ідеальний варіант для «одноразових» цілей, коли немає сенсу встановлювати більш ефективні, потужні та економічні силові агрегати.

Імпульсний реактивний двигун.Пропоную на суд читачів журналу "САМІЗДАТ" ще один можливий двигун для космічних апаратів, успішно похований ВНДІГПЕ наприкінці 1980 року. Йдеться про заявку N 2867253/06 на "СПОСІБ ОТРИМАННЯ ІМПУЛЬСНОЇ РЕАКТИВНОЇ ТЯГИ ЗА ДОПОМОГОЮ УДАРНИХ ХВИЛЬ". Винахідники різних країн пропонували цілий ряд способів створення реактивних двигунів з імпульсною реактивною тягою. У камерах згоряння та біля буферних плит цих двигунів детонаційно пропонувалося спалювати різні види палива, аж до вибухів атомних бомб. Моя пропозиція дозволяла створити свого роду двигун внутрішнього згоряння з максимально можливим використанням кінетичної енергії робочого тіла. Звичайно, вихлопні гази пропонованого двигуна мало схожі на вихлоп автомобільного мотора. Не схожі б вони і на потужні струмені полум'я, що б'ють із сопів сучасних ракет. Щоб читач міг отримати уявлення про запропонований мною спосіб отримання імпульсної реактивної тяги, і про відчайдушну боротьбу автора за своє, так і не народжене дітище, нижче наводиться майже дослівний опис і формула заявки (але, на жаль, без креслень), а також одне з заперечень заявника на чергове відмовне рішення ВНДІДПЕ. Мною навіть цей короткий опис, незважаючи на те, що минуло вже близько 30 років, сприймається як детектив, у якому вбивця-ВНДІГПЕ холоднокровно розправляється з ще не народженою дитиною.

СПОСІБ ОТРИМАННЯ ІМПУЛЬСНОЇ РЕАКІВНОЇ ТЯГИ

ЗА ДОПОМОГОЮ УДАРНИХ ХВИЛЬ. Винахід відноситься до галузі реактивного двигунобудування і може бути використане в космічній, ракетній та авіаційній техніці. Відомий спосіб отримання постійної або пульсуючої реактивної тяги шляхом перетворення різних видів енергії в кінетичну енергію руху безперервного або пульсуючого струменя робочого тіла, яке викидають в навколишнє середовище в напрямку протилежному напрямку реактивної тяги. Для цього широко застосовують хімічні джерела енергії, що одночасно є і робочим тілом. У цьому випадку перетворення джерела енергії в кінетичну енергію руху безперервного або пульсуючого струменя робочого тіла в одній або декількох камерах згоряння з критичним (зменшеним) вихідним отвором, що переходить у конічне або профільоване сопло, що розширюється (дивись, наприклад, В.Є. Алемасов: "Теорія ракетних двигунів", стор 32; М.В. Добровольський: "Рідинні ракетні двигуни", стор 5; В. Ф. Разумєєв, Б. К. Ковальов: "Основи проектування ракет на твердому паливі", стор 13). Найбільш поширеною характеристикою, що відображає економічність отримання реактивної тяги, служить питома тяга, яку отримують відношенням тяги до секундної витрати палива (див., наприклад, В. Є. Алемас: "Теорія ракетних двигунів", стор 40). Чим вище питома тяга, тим менше потрібно палива для отримання однієї і тієї ж тяги. У реактивних двигунах, які використовують відомий спосіб отримання реактивної тяги із застосуванням рідких палив, дана величина досягає значення більше 3000 нхсек/кг, а із застосуванням твердих палив - не перевищує 2800 нхсек/кг (див. М. В. Добровольський: , стор.257;В.Ф.Разумєєв, Б.К.Ковальов: "Основи проектування балістичних ракет на твердому паливі", стор 55, таблиця 33).Існуючий спосіб отримання реактивної тяги неекономічний. так і балістичних на 90% і більше складається з маси палива, тому будь-які способи отримання реактивної тяги, що збільшують питому тягу, заслуговують на увагу. Спосіб із застосуванням буферної плити реалізований, наприклад, у США в експериментальному пристрої, який літав за рахунок енергії вда рних хвиль, одержуваних при послідовних вибухах зарядів тринітротолуолу. Пристрій був розроблений для експериментальної перевірки проекту "Оріон". Зазначений вище спосіб отримання імпульсної реактивної тяги не набув поширення, оскільки він виявився не економічним. Усереднена питома тяга, згідно з літературним джерелом, не перевищувала 1100 нхсек/кг. Це тим, що більше половини енергії вибухової речовини у разі відразу йде разом із ударними хвилями, беручи участь у отриманні імпульсної реактивної тяги. Крім того, значна частина енергії ударних хвиль, що б'ють по буферній плиті, витрачалася на руйнування і на випаровування покриття, пари якого передбачалося використовувати в якості додаткового робочого тіла. До того ж буферна плита значно поступається камерам згоряння з критичним перетином і з соплом, що розширюється. У разі створення ударних хвиль безпосередньо в таких камерах утворюється пульсуюча тяга, принцип отримання якої не відрізняється від принципу отримання відомої постійної реактивної тяги. Крім того, пряма дія ударних хвиль на стінки камери згоряння або на буферну плиту вимагає їх надмірного посилення та спеціального захисту. (Дивись "Знання" N 6, 1976 рік, стор 49, серія космонавтика та астрономія). Метою даного винаходу є усунення зазначених недоліків шляхом більш повного використання енергії ударних хвиль та значного зменшення ударних навантажень на стінки камери згоряння. Поставлена ​​мета досягається тим, що перетворення джерела енергії та робочого тіла на послідовні ударні хвилі відбувається у невеликих детонаційних камерах. Потім ударні хвилі продуктів горіння тангенціально подаються у вихрову камеру поблизу торцевої (передньої) стінки і закручуються з великою швидкістю внутрішньою циліндричною стінкою щодо осі цієї камери. Колосальні відцентрові сили, що виникають при цьому, посилюють стиск ударної хвилі продуктів горіння. Сумарний тиск цих потужних сил передається на торцеву (передню) стінку вихрової камери. Під впливом цього сумарного тиску ударна хвиля продуктів горіння розгортається і по гвинтовій лінії, з кроком, що збільшується, спрямовується в бік сопла. Все це повторюється при введенні у вихрову камеру кожної чергової ударної хвилі. Так утворюється основна складова імпульсної тяги. Для ще більшого збільшення сумарного тиску, що утворює основну складову імпульсної тяги, тангенційне введення ударної хвилі вихрову камеру вводять під деяким кутом до її торцевої (передньої) стінки. З метою отримання додаткової складової імпульсної тяги в профільованому соплі також використовують тиск ударної хвилі продуктів згоряння, посилений відцентровими силами розкручування. З метою більш повного використання кінетичної енергії розкручування ударних хвиль, а також для усунення моменту, що крутить, вихрової камери щодо її осі, що з'являється в результаті тангенціальної подачі, розкручені ударні хвилі продуктів горіння перед виходом з сопла подають на профільовані лопатки, які направляють їх по прямій лінії вздовж осі вихрової камери та сопла. Пропонований спосіб отримання імпульсної реактивної тяги за допомогою закручених ударних хвиль та відцентрових сил розкручування був перевірений у попередніх експериментах. Як робочого тіла у цих експериментах служили ударні хвилі порохових газів, одержуваних при детонації 5 - 6 р димного промислового пороху N 3. Порох містився у трубці, заглушеної з кінця. Внутрішній діаметр трубки був 13 мм. Своїм відкритим кінцем вона поверталася в тангенціальний різьбовий отвір у циліндричній стінці вихрової камери. Внутрішня порожнина вихрової камери мала діаметр 60 мм та висоту 40 мм. На відкритий торець вихрової камери по черзі насаджувалися змінні соплові насадки: звужена конічна, конічна розширюється і циліндрична з внутрішнім діаметром рівним внутрішньому діаметру вихрової камери. Соплові насадки були без профільованих лопаток на виході. Вихрова камера з однією з перерахованих вище соплових насадок встановлювалася на спеціальному динамометрі сопловою насадкою вгору. Межі виміру динамометра від 2 до 200 кг. Так як реактивний імпульс був дуже короткий (близько 0,001 сек), то фіксувався не сам реактивний імпульс, а сила поштовху від сумарної маси вихрової камери, що отримала рух, соплової насадки і рухомої частини конструкції самого динамометра. Ця сумарна вага складала близько 5 кг. У зарядну трубку, що виконувала в нашому експерименті роль камери детонації, набивалося близько 27 г пороху. Після підпалювання пороху з відкритого кінця трубки (з боку внутрішньої порожнини камери вихрової) спочатку відбувався рівномірний спокійний процес горіння. Порохові гази, тангенціально надходячи у внутрішню порожнину вихрової камери, закручувалися в ній і, обертаючись, зі свистом виходили вгору через соплову насадку. У цей момент динамометр не фіксував жодних поштовхів, але порохові гази, обертаючись із великою швидкістю, впливом відцентрових сил давили на внутрішню циліндричну стінку вихрової камери та перекривали собі вхід до неї. У трубці, де тривав процес горіння, виникали стоячі хвилі тиску. Коли пороху в трубці залишалося трохи більше 0,2 від початкової кількості, тобто 5 -6 р, відбувалася його детонація. Виникаюча при цьому ударна хвиля, через тангенціальний отвір, долаючи відцентровий тиск первинних порохових газів, вривалася у внутрішню порожнину вихрової камери, закручувалась у ній, відбивалася від передньої стінки і, продовжуючи обертатися, по гвинтовій траєкторії з кроком, що збільшується, вирушала. назовні з різким і сильним звуком, подібним до гарматного пострілу. У момент відбиття ударної хвилі від передньої стінки вихрової камери пружина динамометра фіксувала поштовх, найбільша величина якого (50 -60 кг) була при застосуванні соплової насадки з конусом, що розширюється. При контрольних спалюваннях 27 г пороху в зарядній трубці без вихрової камери, а також у вихровій камері без зарядної трубки (тангенціальний отвір заглушалося) з циліндричною і з конічною сопловою насадкою, що розширюється, ударна хвиля не виникала, так як в цей момент постійна реактивна тяг межі чутливості динамометра, і він її фіксував. При спалюванні цієї кількості пороху у вихровій камері з конічною звужується сопловою насадкою (звуження 4: 1) фіксувалася постійна реактивна тяга 8 --10 кг. Пропонований спосіб отримання імпульсної реактивної тяги, навіть в описаному вище попередньому експерименті, (з неефективним промисловим порохом як паливо, без профільованого сопла і без напрямних лопаток на виході) дозволяє отримати усереднену питому тягу близько 3300 нхсек/кг, що перевищує значення даного параметра найкращих ракетних двигунів, що працюють на рідкому паливі. При порівнянні з наведеним прототипом пропонований спосіб дозволяє також значно зменшити вагу камери згоряння і сопла, а, отже, і вага всього реактивного двигуна. Для повного і більш точного виявлення всіх переваг запропонованого способу отримання імпульсної реактивної тяги необхідно уточнення оптимальних співвідношень між розмірами камер детонації та вихрової камери, необхідно уточнення оптимального кута між напрямком тангенціальної подачі та передньою стінкою вихрової камери тощо, тобто необхідні подальші експерименти з виділенням відповідних коштів та із залученням різних фахівців. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ. 1. Спосіб отримання імпульсної реактивної тяги за допомогою ударних хвиль, що включає застосування вихрової камери з розширюється профільованим соплом, перетворення джерела енергії в кінетичну енергію руху робочого тіла, тангенціальну подачу робочого тіла в вихрову камеру, викид робочого тіла в навколишнє реактивної тяги, який відрізняється тим, що з метою більш повного використання енергії ударних хвиль, перетворення джерела енергії та робочого тіла в послідовні ударні хвилі виробляють в одній або декількох детонаційних камерах, потім ударні хвилі за допомогою тангенціальної подачі закручують у вихровій камері щодо її осі, відображають у закрученому вигляді від передньої стінки і утворюють тим самим імпульсний перепад тиску між передньою стінкою камери і соплом, який створює основну складову імпульсної реактивної тяги в запропонованому способі і спрямовує ударні хвилі по гвинтовій траєкторії мся кроком у бік сопла. 2. Спосіб отримання імпульсної реактивної тяги за допомогою ударних хвиль по п. 1 відрізняється тим, що з метою збільшення імпульсного перепаду тиску між передньою стінкою вихрової камери та соплом, тангенціальну подачу ударних хвиль виробляють під деяким кутом у бік передньої стінки. 3. Спосіб отримання імпульсної реактивної тяги за допомогою ударних хвиль по п. 1 відрізняється тим, що для отримання додаткової імпульсної реактивної тяги, вихровій камері і в профільованому сопле, що розширюється, використовують тиск відцентрових сил, що виникають від розкручування ударних хвиль. 4. Спосіб отримання імпульсної реактивної тяги за допомогою ударних хвиль по п. 1 відрізняється тим, що з метою повного використання кінетичної енергії розкрутки ударних хвиль для отримання додаткової імпульсної реактивної тяги, а також усунення крутного моменту вихрової камери щодо її осі, що виникає при тангенціальній , розкручені ударні хвилі перед виходом із сопла подають на профільовані лопатки, які направляють їх по прямій лінії вздовж загальної осі камери вихрової і сопла. У державний комітет СРСР у справах винаходів та відкриттів, ВНДІГПЕ. ЗАВІДРАЖЕННЯ НА ВІДМОВНЕ РІШЕННЯ ВІД 16.10.80 ЗА ЗАЯВКИ N 2867253/06 НА "СПОСІБ ОТРИМАННЯ ІМПУЛЬСНОЇ РЕАКТИВНОЇ ТЯГИ ЗА ДОПОМОГОЮ УДАРНИХ ХВИЛЬ". Вивчивши відмовне рішення від 16.10.80, заявник дійшов висновку, що експертиза мотивує свою відмову про видачу авторського свідоцтва на пропонований спосіб отримання реактивної тяги відсутністю новизни (протиставляється патент Великобританії N 296108, кл. F 11,1972), відсутністю позитивного ефекту порівняно з відомим способом отримання реактивної тяги через зростання втрат на тертя при розвороті робочого тіла та зниження енергетичних характеристик двигуна в результаті застосування твердого палива. На вищевикладене заявник вважає за необхідне відповісти таке: 1. На відсутність новизни експертиза посилається вперше і суперечить сама собі, тому що в цьому ж відмовному рішенні зазначається, що запропонований спосіб відрізняється від відомих тим, що ударні хвилі закручуються вздовж осі вихрової камери. На абсолютну новизну заявник і не претендує, що доводиться наведеним у заявці прототипом. (Дивися другий лист заявки). У протиставленому британському патенті N 296108, кл. F 11, 1972, судячи з наведених даних самої експертизи, продукти горіння викидаються з камери згоряння через сопло прямому каналу, тобто закрутка ударних хвиль відсутня. Отже, у зазначеному британському патенті спосіб отримання реактивної тяги в принципі нічим не відрізняється від відомого способу отримання постійної тяги і не може протиставлятися запропонованого способу. 2. Експертиза стверджує, що величину тяги в запропонованому способі можна розраховувати і посилається при цьому на книгу Г. Н. Абрамовича "Прикладна газова динаміка", Москва, Наука, 1969, стор 109 - 136. У зазначеному розділі прикладної газової динаміки методи розрахунку прямих та косих стрибків ущільнення у фронті ударної хвилі. Прямими стрибками ущільнення називаються, якщо їх фронт складає прямий кут із напрямком поширення. Якщо ж фронт стрибка ущільнення розташовується під деяким кутом "а" до напряму поширення, такі стрибки називаються косими. Перетинаючи фронт косого стрибка ущільнення, газовий потік змінює свій напрямок на деякий кут "w". Величини кутів "а" і "w" залежать в основному від числа Маха "М" і від форми обтіканого тіла (наприклад, від величини кута клиноподібного крила літака), тобто "a" і "w" у кожному конкретному випадку є постійними величинами . У запропонованому способі отримання реактивної тяги стрибки ущільнення у фронті ударної хвилі, особливо в початковий період її перебування у вихровій камері, коли впливом на передню стінку створюється імпульс реактивної сили, є змінними косими стрибками. Тобто фронт ударної хвилі та газові потоки в момент створення реактивного імпульсу тяги безперервно змінюють свої кути "a" і "w" по відношенню і до циліндричної, і передньої стінок вихрової камери. Крім того, картина ускладнюється наявністю потужних відцентрових сил тиску, які в початковий момент впливають і на циліндричну, і передню стінки. Отже, зазначений експертизою метод розрахунку не годиться для розрахунку сил імпульсної реактивної тяги запропонованому способі. Не виключено, що метод розрахунку стрибків ущільнення, наведений у прикладній газовій динаміці Г. Н. Абрамовича, послужить відправною базою для створення теорії розрахунку імпульсних сил у запропонованому способі, але, згідно положення про винаходи, в обов'язки заявника розробка подібних теорій поки що не входить , як не входить в обов'язки заявника та будівництво діючого двигуна. 3. Стверджуючи про порівняльну неефективність запропонованого способу отримання реактивної тяги, експертиза ігнорує результати, отримані заявником у його попередніх експериментах, адже дані результати були отримані з таким неефективним паливом, як промисловий порох (дивись п'ятий лист заявки). Говорячи про великі втрати на тертя і на розворот робочого тіла експертиза не бере до уваги, що основна складова імпульсної реактивної тяги в запропонованому способі виникає майже відразу в той момент, коли ударна хвиля вривається в вихрову камеру, тому що вхідний тангенціальний отвір розташований біля її передньої стінки (дивись у заявці фіг. 2), тобто в цей момент час руху та шлях стрибків ущільнення порівняно невеликі. Отже, і втрати на тертя у запропонованому способі не можуть бути більшими. Говорячи ж про втрати на розворот, експертиза упускає з уваги, що саме при розвороті ударної хвилі, як щодо циліндричної стінки, так і щодо передньої стінки в напрямку осі вихрової камери з'являються потужні відцентрові сили, які, підсумовуючи тиск у стрибках ущільнення, і створюють тягу в запропонованому способі. 4. Необхідно також зазначити, що ні у формулі заявки, ні в її описі заявник не обмежує отримання імпульсної реактивної тяги лише за рахунок твердих палив. Тверде паливо (порох) заявник використовував лише під час своїх попередніх експериментів. На підставі всього вищевикладеного заявник просить ВНДІГПЕ ще раз переглянути своє рішення та направити матеріали заявки на висновок у відповідну організацію з пропозицією провести перевірочні експерименти і лише після цього вирішувати, приймати або відхиляти запропонований спосіб отримання імпульсної реактивної тяги. УВАГА! Автор усім бажаючим за окрему плату надішле електронною поштою фотографії випробувань, описаної вище, експериментальної установки імпульсного реактивного двигуна. Замовлення слід зробити на адресу: e-mail: [email protected]При цьому не забудьте повідомити свою електронну адресу. Фотографії будуть надіслані на вашу електронну адресу відразу, як тільки ви поштовим переказом надішліть 100 рублів Матвєєву Миколі Івановичу на Рибінське відділення Ощадбанку Росії N 1576, Ощадбанку Росії АТ N 1576/090, на особовий рахунок N 4230681047731. МАТВЄЄВ, 19.11.80

Наприкінці січня з'явилися повідомлення про нові успіхи російської науки та техніки. З офіційних джерел стало відомо, що один із вітчизняних проектів перспективного реактивного двигуна детонаційного типу вже пройшов стадію випробувань. Це наближає момент повного завершення всіх потрібних робіт, за результатами яких космічні або військові ракети російської розробки зможуть отримати нові силові установки з підвищеними характеристиками. Понад те, нові принципи роботи двигунів можуть знайти застосування у сфері ракет, а й у інших областях.

В останніх числах січня віце-прем'єр Дмитро Рогозін розповів вітчизняній пресі про останні успіхи науково-дослідних організацій. Серед інших тем він торкнувся процесу створення реактивних двигунів, які використовують нові принципи роботи. Перспективний двигун із детонаційним горінням вже був доведений до випробувань. За словами віце-прем'єр-міністра, застосування нових принципів роботи силової установки дозволяє отримати значний приріст характеристик. У порівнянні з конструкціями традиційної архітектури спостерігається зростання тяги близько 30%.

Схема детонаційного ракетного двигуна

Сучасні ракетні двигуни різних класів і типів, що експлуатуються у різних галузях, використовують т.зв. ізобаричний цикл чи дефлаграційне горіння. У камерах згоряння підтримується постійний тиск, у якому відбувається повільне горіння палива. Двигун на дефлаграційних принципах не потребує особливо міцних агрегатів, проте обмежений у максимальних показниках. Підвищення основних характеристик починаючи з певного рівня виявляється невиправдано складним.

Альтернатива двигуну з ізобаричним циклом у тих підвищення характеристик – система з т.зв. детонаційним горінням. У такому разі реакція окислення пального відбувається за ударною хвилею, з високою швидкістю, що переміщається камерою згоряння. Це особливі вимоги до конструкції двигуна, але при цьому дає очевидні переваги. З точки зору ефективності згоряння палива детонаційне горіння на 25% краще за дефлаграційне. Також відрізняється від горіння з постійним тиском збільшеною потужністю тепловиділення з одиниці площі поверхні фронту реакції. Теоретично, можливе підвищення цього параметра на три-чотири порядку. Як наслідок, швидкість реактивних газів можна збільшити у 20-25 разів.

Таким чином, детонаційний двигун, відрізняючись підвищеним коефіцієнтом корисної дії, здатний розвивати більшу тягу при меншій витраті палива. Його переваги перед традиційними конструкціями очевидні, проте донедавна прогрес у цій галузі залишав бажати кращого. Принципи детонаційного реактивного двигуна було сформульовано ще 1940 року радянським фізиком Я.Б. Зельдовичем, але готові подібні вироби все ще не дійшли до експлуатації. Головні причини відсутності реальних успіхів – проблеми зі створенням досить міцної конструкції, а також складність запуску та подальшого підтримання ударної хвилі при застосуванні існуючих палив.

Один із останніх вітчизняних проектів у галузі детонаційних ракетних двигунів стартував у 2014 році та розробляється в НВО «Енергомаш» ім. академіка В.П. Глушко. Згідно з доступними даними, метою проекту з шифром «Іфрит» було вивчення основних принципів нової техніки з подальшим створенням рідинного ракетного двигуна, що використовує гас і газоподібний кисень. В основу нового двигуна, названого на ім'я вогненних демонів з арабського фольклору, укладався принцип спінового детонаційного горіння. Таким чином, відповідно до основної ідеї проекту, ударна хвиля повинна безперервно переміщатися по колу всередині камери згоряння.

Головним розробником нового проекту стало НВО "Енергомаш", а точніше створена на його базі спеціальна лабораторія. Крім того, до робіт залучили кілька інших науково-дослідних та проектних організацій. Програма одержала підтримку Фонду перспективних досліджень. Спільними зусиллями всі учасники проекту «Іфріт» змогли сформувати оптимальний вигляд перспективного двигуна, а також створити модельну камеру згоряння з новими принципами роботи.

Для вивчення перспектив всього напряму та нових ідей кілька років тому було побудовано т.зв. модельна детонаційна камера згоряння, що відповідає вимогам проекту. Такий досвідчений двигун зі скороченою комплектацією повинен був використовувати як паливо рідкий гас. Як окислювач пропонувався газоподібний кисень. У серпні 2016 року розпочалися випробування дослідної камери. Важливо, що вперше в подібний проект вдалося довести до стадії стендових перевірок. Раніше вітчизняні та закордонні детонаційні ракетні двигуни розроблялися, але не випробовувалися.

У ході випробувань модельного зразка вдалося отримати дуже цікаві результати, що свідчать про правильність використаних підходів. Так, за рахунок використання правильних матеріалів та технологій вдалося довести тиск усередині камери згоряння до 40 атмосфер. Тяга дослідного виробу досягла 2 т.

Модельна камера на випробувальному стенді

У рамках проекту «Іфрит» було отримано певні результати, але вітчизняний детонаційний двигун на рідкому паливі поки що далекий від повноцінного практичного застосування. Перед впровадженням такого обладнання нові проекти техніки конструкторам і вченим належить вирішити цілий ряд найсерйозніших завдань. Тільки після цього ракетно-космічна галузь чи оборонна промисловість зможуть розпочати реалізацію потенціалу нової техніки практично.

У середині січня «Російська газета» опублікувала інтерв'ю з головним конструктором НВО «Енергомаш» Петром Льовочкіним, темою якого став поточний стан справ та перспективи детонаційних двигунів. Представник підприємства-розробника нагадав про основні положення проекту, а також торкнувся теми досягнутих успіхів. Крім того, він розповів про можливі сфери застосування «Іфриту» та подібні до нього конструкції.

Наприклад, детонаційні двигуни можуть використовуватися в гіперзвукових літальних апаратах. П. Льовочкін нагадав, що двигуни, які зараз пропонуються для застосування на такій техніці, використовують дозвукове горіння. При гіперзвуковій швидкості апарату польоту повітря, що надходить у двигун, необхідно загальмувати до звукового режиму. Однак енергія гальмування повинна призводити до додаткових теплових навантажень планера. У детонаційних двигунах швидкість горіння палива досягає щонайменше М=2,5. Завдяки цьому з'являється можливість підвищити швидкість польоту літального апарату. Подібна машина з двигуном детонаційного типу зможе розганятися до швидкостей, що у вісім разів перевищують швидкість звуку.

Втім, реальні перспективи ракетних двигунів детонаційного типу поки не надто великі. За словами П. Льовочкіна, ми «тільки прочинили двері в область детонаційного горіння». Вченим і конструкторам належить вивчити безліч питань, і лише після цього можна буде займатися створенням конструкцій із практичним потенціалом. Через це космічної галузі ще довго доведеться використовувати рідинні двигуни традиційної конструкції, що, однак, не скасовує можливості їхнього подальшого вдосконалення.

Цікавим є той факт, що детонаційний принцип горіння знаходить застосування не тільки у сфері ракетних двигунів. Вже існує вітчизняний проект авіаційної системи з камерою згоряння детонаційного типу, що працює за імпульсним принципом. Досвідчений зразок такого роду був доведений до випробувань і в майбутньому може дати старт новому напрямку. Нові двигуни з детонаційним горінням можуть знайти застосування в різних сферах і частково замінити газотурбінні або турбореактивні двигуни традиційних конструкцій.

Вітчизняний проект детонаційного авіаційного двигуна розробляється у ОКБ ім. А.М. Люльки. Інформація про цей проект вперше була представлена ​​на міжнародному військово-технічному форумі «Армія-2017». На стенді підприємства-розробника були присутні матеріали з різних двигунів, як серійних, так і на стадії розробки. Серед останніх був перспективний детонаційний зразок.

Суть нової пропозиції полягає у застосуванні нестандартної камери згоряння, здатної здійснювати імпульсне детонаційне горіння палива у повітряній атмосфері. При цьому частота "вибухів" усередині двигуна повинна досягати 15-20 кГц. У перспективі можливе додаткове збільшення цього параметра, у результаті шум двигуна піде межі діапазону, сприйманого людським вухом. Такі особливості двигуна можуть становити певний інтерес.

Перший запуск дослідного виробу "Іфріт"

Однак головні переваги нової силової установки пов'язані із підвищеними характеристиками. Стендові випробування дослідних виробів показали, що вони приблизно на 30% перевершують традиційні газотурбінні двигуни за питомими показниками. На час першої публічної демонстрації матеріалів по двигуну ОКБ ім. А.М. Люльки змогло отримати досить високі експлуатаційні характеристики. Досвідчений двигун нового типу зміг без перерви пропрацювати 10 хвилин. Сумарне напрацювання цього виробу на стенді на той момент перевищило 100 годин.

Представники підприємства-розробника вказували, що вже зараз можна створити новий детонаційний двигун із тягою 2-2,5 т, придатний для встановлення на легкі літаки чи безпілотні літальні апарати. У конструкції такого двигуна пропонується використати т.зв. резонаторні пристрої відповідають за правильний хід горіння палива. Важливою перевагою нового проекту є важлива можливість встановлення таких пристроїв будь-де планера.

Фахівці ДКБ ім. А.М. Люльки працюють над авіаційними двигунами з імпульсним детонаційним горінням понад три десятиліття, але поки що проект не виходить з науково-дослідної стадії і не має реальних перспектив. Головна причина – відсутність замовлення та необхідного фінансування. Якщо проект отримає необхідну підтримку, то вже в найближчому майбутньому може бути створений зразок двигуна, придатний для використання на різній техніці.

До теперішнього часу російські вчені та конструктори встигли показати дуже примітні результати в галузі реактивних двигунів, які використовують нові принципи роботи. Існує відразу кілька проектів, придатних для застосування в ракетно-космічній та гіперзвуковій областях. Крім того, нові двигуни можуть застосовуватись і в «традиційній» авіації. Деякі проекти поки що знаходяться на ранніх стадіях і ще не готові до перевірок та інших робіт, тоді як в інших напрямках вже були отримані чудові результати.

Досліджуючи тематику реактивних двигунів з детонаційним горінням, російські фахівці змогли створити стендовий модельний зразок камери згоряння з бажаними характеристиками. Досвідчений виріб «Іфрит» вже пройшов випробування, під час яких було зібрано велику кількість різноманітної інформації. За допомогою отриманих даних розвиток напряму продовжуватиметься.

Освоєння нового напряму та переведення ідей у ​​практично застосовну форму займе чимало часу, і з цієї причини в найближчому майбутньому космічні та армійські ракети в найближчому майбутньому будуть комплектуватися тільки традиційними рідинними двигунами. Проте роботи вже вийшли з суто теоретичної стадії, і тепер кожен тестовий запуск дослідного двигуна наближає момент будівництва повноцінних ракет з новими силовими установками.

За матеріалами сайтів:
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/

Ви знали, що якщо в зігнуту дугою трубу покласти сухого спирту, подути повітрям з компресора і подати газ з балона, то вона розлютиться, кричатиме винищувача, що злітає, і червонітиме від злості? Це образний, але дуже близький до істини опис роботи безклапанного пульсуючого повітряно-реактивного двигуна - справжнього реактивного двигуна, побудувати який під силу кожному.

Принципова схема Безклапанний ПуВРД не містить жодної рухомої деталі. Клапаном йому служить фронт хімічних перетворень, що утворюється під час згоряння палива.

Сергій Апресов Дмитро Горячкін

Безклапанний ПуВРД – дивовижна конструкція. У ній немає частин, що рухаються, компресора, турбіни, клапанів. Найпростіший ПВРД може обійтися навіть без системи запалення. Цей двигун здатний працювати практично на будь-чому: замініть балон з пропаном каністрою з бензином - і він продовжить пульсувати і створювати тягу. На жаль, ПуВРД виявились неспроможними в авіації, але останнім часом їх серйозно розглядають як джерело тепла під час виробництва біопалива. І в цьому випадку двигун працює на графітовому пилу, тобто на твердому паливі.

Нарешті, елементарний принцип роботи пульсуючого двигуна робить його відносно байдужим до точності виготовлення. Тому виготовлення ПуВРД стало улюбленим заняттям для людей, небайдужих до технічних хобі, у тому числі авіамоделістів та зварювальників-початківців.

Незважаючи на всю простоту, ПуВРД це все-таки реактивний двигун. Зібрати його в домашній майстерні дуже непросто, і в цьому процесі чимало нюансів та підводного каміння. Тому ми вирішили зробити наш майстер-клас багатосерійним: у цій статті ми поговоримо про принципи роботи ПуВРД та розповімо, як виготовити корпус двигуна. Матеріал у наступному номері буде присвячений системі запалення та процедурі запуску. Нарешті, в одному з наступних номерів ми обов'язково встановимо наш мотор на шасі, що саморухається, щоб продемонструвати, що він дійсно здатний створювати серйозну тягу.

Від російської ідеї до німецької ракети

Збирати пульсуючий реактивний двигун особливо приємно, знаючи, що вперше принцип дії ПуВРД запатентував російський винахідник Микола Телешов ще 1864 року. Авторство першого двигуна, що діє, також приписується росіянину — Володимиру Караводіну. Найвищою точкою розвитку ПуВРД по праву вважається знаменита крилата ракета «Фау-1», яка перебувала на озброєнні Німеччини під час Другої світової війни.

Щоб працювати було приємно та безпечно, ми попередньо очищаємо листовий метал від пилу та іржі за допомогою шліфувальної машинки. Краї листів і деталей, як правило, дуже гострі і рясніють задирками, тому працювати з металом треба тільки в рукавичках.

Звичайно ж, йдеться про клапанні пульсуючі двигуни, принцип дії яких зрозумілий з малюнка. Клапан на вході в камеру згоряння безперешкодно пропускає повітря. У камеру подається паливо, утворюється горюча суміш. Коли свічка запалювання підпалює суміш, надлишковий тиск камери згоряння закриває клапан. Гази, що розширюються, направляються в сопло, створюючи реактивну тягу. Рух продуктів згоряння створює в камері технічний вакуум, завдяки якому клапан відкривається, і всмоктується в камеру повітря.

На відміну від турбореактивного двигуна, в ПуВРД суміш горить не безперервно, а імпульсному режимі. Саме цим пояснюється характерний низькочастотний шум пульсуючих моторів, який робить їх непридатними для цивільної авіації. З точки зору економічності ПуВРД також програють ТРД: незважаючи на вражаюче ставлення тяги до маси (адже у ПуВРД мінімум деталей), ступінь стиснення в них сягає сили 1,2:1, тому паливо згоряє неефективно.

Перш ніж вирушати до майстерні, ми накреслили на папері та вирізали шаблони розгорток деталей у натуральну величину. Залишилося лише обвести їх перманентним маркером, щоб одержати розмітку для вирізування.

Натомість ПуВРД безцінні як хобі: адже вони можуть обходитися взагалі без клапанів. Принципово конструкція такого двигуна є камерою згоряння з приєднаними до неї вхідною та вихідною трубами. Вхідна труба набагато коротша за вихідний. Клапаном у такому двигуні служить не що інше, як фронт хімічних перетворень.

Горюча суміш ПуВРД згоряє з дозвуковою швидкістю. Таке горіння називається дефлаграцією (на відміну надзвукового — детонації). При запаленні суміші горючі гази вириваються з обох труб. Саме тому і вхідна, і вихідна труби направлені в один бік і спільно беруть участь у створенні реактивної тяги. Але за рахунок різниці довжин у той момент, коли тиск у вхідній трубі падає, у вихідний ще рухаються вихлопні гази. Вони створюють розрідження в камері згоряння і через вхідну трубу в неї затягується повітря. Частина газів із вихідної труби також прямує в камеру згоряння під дією розрідження. Вони стискають нову порцію горючої суміші та підпалюють її.

Працюючи з електричними ножицями головний ворог — вібрації. Тому заготовку потрібно надійно фіксувати за допомогою струбцини. За потреби можна дуже акуратно погасити вібрації рукою.

Безклапанний пульсуючий двигун невибагливий та стабільний. Для підтримки роботи не потрібна система запалювання. За рахунок розрідження він всмоктує повітря, не вимагаючи додаткового наддуву. Якщо будувати двигун на рідкому паливі (ми для простоти віддали перевагу газу пропану), то вхідна труба справно виконує функції карбюратора, розпорошуючи в камеру згоряння суміш бензину і повітря. Єдиний момент, коли потрібна система запалення та примусовий наддув, – це запуск.

Китайський дизайн, російська збірка

Існує кілька поширених конструкцій пульсуючих реактивних двигунів. Крім класичної «U-подібної труби», вельми складної у виготовленні, часто зустрічається «китайський двигун» з конічною камерою згоряння, до якої під кутом приварюється невелика вхідна труба, і «російський двигун», що нагадує за конструкцією автомобільний глушник.

Труби фіксованого діаметра легко формуються довкола труби. В основному це робиться руками за рахунок ефекту важеля, а краї заготовки закруглюються за допомогою киянки. Краї краще формувати так, щоб при стикуванні вони утворювали площину - так легко покласти зварний шов.

Перш ніж експериментувати з власними конструкціями ПуВРД, рекомендується побудувати двигун за готовими кресленнями: адже перерізи та об'єми камери згоряння, вхідний і вихідний труб повністю визначають частоту резонансних пульсацій. Якщо не дотримуватись пропорцій, двигун може не запуститися. Різноманітні креслення ПуВРД доступні в Інтернеті. Ми вибрали модель під назвою "Гігантський китайський двигун", розміри якої наводимо у врізанні.

Аматорські ПуВРД виготовляються з листового металу. Застосовувати в будівництві готові труби можна, але не рекомендується з кількох причин. По-перше, практично неможливо підібрати труби точно необхідного діаметра. Тим паче складно знайти необхідні конічні секції.

Згинання конічних секцій - це виключно ручна праця. Запорука успіху – обтискати вузький кінець конуса навколо труби малого діаметра, даючи на нього більше навантаження, ніж широку частину.

По-друге, труби, як правило, мають товсті стінки та відповідну вагу. Для двигуна, який повинен мати хороше співвідношення тяги до маси, це неприйнятно. Нарешті, під час роботи двигун розжарюється до червоного. Якщо використовувати в конструкції труби і фітинги з різних металів з різним коефіцієнтом розширення, двигун проживе недовго.

Отже, ми обрали шлях, який обирає більшість любителів ПуВРД, — виготовити корпус із листового металу. І тут же постали перед дилемою: звернутися до професіоналів зі спеціальним обладнанням (верстати для водно-абразивного різання з ЧПУ, вальці для прокату труб, спеціальне зварювання) або, озброївшись найпростішими інструментами і найпоширенішим зварювальним апаратом, пройти нелегкий шлях початківця двигуна. кінця. Ми віддали перевагу другому варіанту.

Знову в школу

Перше, що потрібно зробити, — накреслити розгортки майбутніх деталей. Для цього необхідно згадати шкільну геометрію та зовсім небагато вузівського креслення. Зробити розгортки циліндричних труб простіше простого - це прямокутники, одна сторона яких дорівнює довжині труби, а друга - діаметру, помноженому на пі. Розрахувати розгортку усіченого конуса чи усіченого циліндра — трохи складніше завдання, на вирішення якої нам довелося зазирнути у підручник креслення.

Зварювання тонкого листового металу - найтонша робота, особливо якщо ви використовуєте ручне дугове зварювання, як ми. Можливо, для цього завдання краще підійде зварювання вольфрамовим електродом, що не плавиться, в аргонному середовищі, але обладнання для нього рідкісне і вимагає специфічних навичок.

Вибір металу – дуже делікатне питання. З точки зору термостійкості для наших цілей найкраще підходить нержавіюча сталь, але для першого разу краще використовувати чорну низьковуглецеву сталь: її простіше формувати і варити. Мінімальна товщина листа, здатного витримати температуру згоряння палива, – 0,6 мм. Чим тонша сталь, тим легше її формувати та важче варити. Ми вибрали лист товщиною 1 мм і, схоже, не помилилися.

Навіть якщо ваш зварювальний апарат може працювати в режимі плазмового різання, не використовуйте його для вирізування розгорток: краї оброблених таким чином деталей погано зварюються. Ручні ножиці по металу теж не найкращий вибір, так як вони загинають краї заготовок. Ідеальний інструмент - електричні ножиці, які ріжуть міліметровий лист як по маслу.

Для згинання листа в трубу є спеціальний інструмент - вальці або листогиб. Він відноситься до професійного виробничого обладнання, тому навряд чи знайдеться у вас в гаражі. Зігнути гідну трубу допоможуть лещата.

Процес зварювання міліметрового металу повнорозмірним зварювальним апаратом потребує певного досвіду. Трохи передерши електрод на одному місці, легко пропалити в заготівлі дірку. При зварюванні в шов можуть потрапити бульбашки повітря, які потім дадуть текти. Тому має сенс шліфувати шов болгаркою до мінімальної товщини, щоб бульбашки не залишалися всередині шва, а ставали видимими.

У наступних серіях

На жаль, у рамках однієї статті неможливо описати усі нюанси роботи. Вважають, що ці роботи вимагають професійної кваліфікації, проте за належної старанності всі вони доступні любителю. Нам, журналістам, самим було цікаво освоїти нові для себе робітничі спеціальності, і для цього ми читали підручники, радилися з професіоналами та робили помилки.

Корпус, який ми зварили, нам сподобався. На нього приємно дивитись, його приємно тримати в руках. Тож щиро радимо і вам взятися за таку справу. У наступному номері журналу ми розповімо, як виготовити систему запалювання та запустити безклапанний пульсуючий повітряно-реактивний двигун.

Дослідно-конструкторське бюро імені Люльки розробило, виготовило та випробувало дослідний зразок пульсуючого резонаторного детонаційного двигуна з двостадійним спалюванням гасово-повітряної суміші. Середня виміряна тяга двигуна склала близько ста кілограмів, а тривалість безперервної роботи - більше десяти хвилин. До кінця поточного року ОКБ має намір виготовити та випробувати повнорозмірний пульсуючий детонаційний двигун.

За словами головного конструктора ОКБ імені Люльки Олександра Тарасова, під час випробувань моделювалися режими роботи, характерні для турбореактивного та прямоточного двигунів. Виміряні величини питомої тяги та питомої витрати палива виявилися на 30-50 відсотків кращими, ніж у звичайних повітряно-реактивних двигунів. У ході експериментів проводилося багаторазове включення та вимкнення нового двигуна, а також регулювання тяги.

На основі проведених досліджень, отриманих під час випробування даних, а також схемно-конструкторського аналізу ОКБ імені Люльки має намір запропонувати розробку цілої родини пульсуючих детонаційних авіаційних двигунів. Зокрема, можуть бути створені двигуни з коротким ресурсом роботи для безпілотних літальних апаратів та ракет та літакові двигуни з крейсерським надзвуковим режимом польоту.

У перспективі на основі нових технологій можуть бути створені двигуни для ракетно-космічних систем та комбінованих силових установок літаків, здатних виконувати польоти в атмосфері та за її межами.

За оцінкою конструкторського бюро, нові двигуни дозволять збільшити тягозброєність літаків у 1,5-2 рази. Крім того, при використанні таких силових установок дальність польоту або маса авіаційних засобів ураження можуть збільшитись на 30-50 відсотків. При цьому питома вага нових двигунів буде в 1,5-2 рази меншою за аналогічний показник звичайних реактивних силових установок.

Про те, що в Росії ведуться роботи зі створення пульсуючого детонаційного двигуна, у березні 2011 року. Про це заявив Ілля Федоров, керуючий директор науково-виробничого об'єднання «Сатурн», до складу якого входить ОКБ імені Люльки. Про який саме тип детонаційного двигуна йшлося, Федоров не уточнив.

В даний час відомі три види пульсуючих двигунів - клапанні, безклапанні та детонаційні. Принцип роботи цих силових установок полягає в періодичній подачі в камеру згоряння палива та окислювача, де відбувається запалення паливної суміші та закінчення продуктів згоряння із сопла з утворенням реактивної тяги. Відмінність від звичайних реактивних двигунів полягає в детонаційному горінні паливної суміші, при якому фронт горіння поширюється швидше за швидкість звуку.

Пульсуючий повітряно-реактивний двигун був винайдений ще наприкінці ХІХ століття шведським інженером Мартіном Вібергом. Пульсуючий двигун вважається простим і дешевим у виготовленні, однак через особливості горіння палива малонадійним. Вперше новий тип двигуна було використано серійно під час Другої світової війни на німецьких крилатих ракетах Фау-1. Там встановлювався двигун Argus As-014 компанії Argus-Werken.

Нині кілька великих оборонних фірм світу займаються дослідженнями у сфері створення високоефективних пульсуючих реактивних двигунів. Зокрема, роботи ведуть французька компанія SNECMA та американські General Electric та Pratt & Whitney. У 2012 році Науково-дослідна лабораторія ВМС США про намір розробити спіновий детонаційний двигун, який має замінити на кораблях звичайні газотурбінні силові установки.

Спинові детонаційні двигуни відрізняються від пульсуючих тим, що детонаційне горіння паливної суміші в них відбувається безперервно - фронт горіння переміщається в кільцевій камері згоряння, в якій паливна суміш постійно оновлюється.