Detonationsmotoren heißen normale Operation die eine klopfende Verbrennung von Kraftstoff verwenden. Der Motor selbst kann (theoretisch) alles sein - ein Verbrennungsmotor, ein Strahltriebwerk oder sogar eine Dampfmaschine. In der Theorie. Bis jetzt wurden jedoch alle bekannten kommerziell akzeptablen Motoren mit solchen Kraftstoffverbrennungsmodi, die im allgemeinen als "Explosion" bezeichnet werden, aufgrund ihrer ... äh ... kommerziellen Unannehmbarkeit .. nicht verwendet.
Eine Quelle:
Was bringt der Einsatz der Detonationsverbrennung in Motoren? Stark vereinfachend und verallgemeinernd, etwa wie folgt:
Vorteile
(1) Der Ersatz der konventionellen Verbrennung durch Detonation erhöht aufgrund der Besonderheiten der Gasdynamik der Stoßfront die theoretisch maximal erreichbare Vollständigkeit der Verbrennung des Gemisches, wodurch es möglich ist, Motoreffizienz und reduzieren den Verbrauch um ca. 5-20%. Dies gilt für alle Arten von Triebwerken, sowohl für Verbrennungsmotoren als auch für Strahltriebwerke.
2. Die Verbrennungsrate eines Teils des Kraftstoffgemisches erhöht sich um das 10-100-fache, was bedeutet, dass der Verbrennungsmotor theoretisch die Literleistung (oder spezifischer Schub pro Kilogramm Masse für Düsentriebwerke) ungefähr gleich oft. Dieser Faktor ist auch für alle Arten von Motoren relevant.
3. Der Faktor ist nur für Strahltriebwerke aller Art relevant: Da die Verbrennungsvorgänge in der Brennkammer mit Überschallgeschwindigkeit ablaufen und die Temperaturen und Drücke in der Brennkammer deutlich ansteigen, besteht eine hervorragende theoretische Möglichkeit, den Durchfluss zu vervielfachen Bewertung. Jet-Stream aus der Düse. Dies führt wiederum zu einer proportionalen Erhöhung von Schub, spezifischem Impuls, Wirkungsgrad und / oder einer Verringerung des Triebwerkgewichts und des erforderlichen Kraftstoffs.
All diese drei Faktoren sind sehr wichtig, aber sie sind nicht revolutionär, sondern sozusagen evolutionär. Der vierte und fünfte Faktor ist revolutionär und gilt nur für Düsentriebwerke:
4. Nur die Verwendung von Detonationstechnologien ermöglicht die Schaffung eines Staustrahltriebwerks (und daher auf einem atmosphärischen Oxidationsmittel!) Universal-Strahltriebwerk mit akzeptabler Masse, Größe und Schub für die praktische und groß angelegte Entwicklung des Bereichs von Sub -, Super- und Hyperschallgeschwindigkeiten von 0-20Max.
5. Nur Detonationstechnologien ermöglichen es, aus chemischen Raketentriebwerken (an einem Brennstoff-Oxidator-Paar) die Geschwindigkeitsparameter herauszupressen, die für ihren weit verbreiteten Einsatz bei interplanetaren Flügen erforderlich sind.
Punkte 4 und 5. offenbaren uns theoretisch a) billige Straße in den nahen Weltraum und b) der Weg zu bemannten Starts zu nahegelegenen Planeten, ohne dass monströse superschwere Trägerraketen mit einem Gewicht von über 3500 Tonnen gebaut werden müssen.
Die Nachteile von Detonationsmotoren ergeben sich aus ihren Vorteilen:
Eine Quelle:
1. Die Verbrennungsrate ist so hoch, dass diese Motoren meist nur zyklisch betrieben werden können: Einlass-Verbrennung-Auslass. Das mindert das Dreifache der maximal erreichbaren Literleistung und/oder Schubkraft, was die Idee selbst manchmal bedeutungslos macht.
2. Temperaturen, Drücke und deren Anstiegsgeschwindigkeit im Brennraum von Detonationsmotoren sind so beschaffen, dass sie den direkten Einsatz der meisten uns bekannten Materialien ausschließen. Sie sind alle zu schwach, um ein einfaches, billiges und effizienter Motor... Entweder ist eine ganze Familie grundlegend neuer Materialien gefragt oder der Einsatz noch unausgearbeiteter Gestaltungstricks. Wir haben keine Materialien, und die Kompliziertheit des Designs beraubt oft wieder die ganze Idee des Sinns.
Es gibt jedoch einen Bereich, in dem Detonationsmotoren unverzichtbar sind. Es ist ein wirtschaftlich tragfähiger atmosphärischer Hyperschall mit einem Geschwindigkeitsbereich von 2-20 Max. Daher geht der Kampf in drei Richtungen:
1. Schaffung eines Motorkreislaufs mit kontinuierlicher Detonation im Brennraum. Dies erfordert Supercomputer und nicht triviale theoretische Ansätze, um ihre Hämodynamik zu berechnen. In diesem Bereich haben die verdammten Steppjacken wie immer die Nase vorn und zum ersten Mal auf der Welt theoretisch gezeigt, dass eine kontinuierliche Delegation grundsätzlich möglich ist. Erfindung, Entdeckung, Patent - alles Geschäft. Und sie begannen, aus rostigen Rohren und Kerosin eine praktische Konstruktion herzustellen.
2. Schöpfung konstruktive Lösungen die Nutzung ermöglichen klassische Materialien... Der Fluch der Steppjacken mit betrunkenen Bären war auch der erste, der einen Labor-Mehrkammermotor entwickelt hat, der so lange wie nötig läuft. Der Schub ist der gleiche wie der des Su27-Motors, und das Gewicht ist so groß, dass ein (einer!) Großvater ihn in den Händen hält. Aber da der Wodka verbrannt war, stellte sich heraus, dass der Motor bisher pulsierte. Aber der Bastard arbeitet so sauber, dass man ihn sogar in der Küche anmachen kann (wo die Steppjacken ihn tatsächlich in den Abständen zwischen Wodka und Balalaika abschneiden)
3. Herstellung von Supermaterialien für zukünftige Motoren. Dieser Bereich ist der engste und geheimste. Ich habe keine Informationen über Durchbrüche darin.
Betrachten Sie auf der Grundlage des Obigen die Aussichten für eine Detonation, Kolben-Verbrennungsmotor... Wie Sie wissen, kommt es bei einer Detonation in einem Verbrennungsmotor zu einer Druckerhöhung in einer Brennkammer mit klassischen Abmessungen schnellere Geschwindigkeit Klang. Bei gleicher Konstruktion gibt es keine Möglichkeit, einen mechanischen Kolben und selbst mit erheblichen zugehörigen Massen in einem Zylinder mit annähernd gleichen Geschwindigkeiten zu bewegen. Auch der Zahnriemen der klassischen Anordnung kann bei solchen Geschwindigkeiten nicht arbeiten. Ein direkter Umbau eines klassischen Verbrennungsmotors auf einen Detonationsmotor ist daher aus praktischer Sicht bedeutungslos. Der Motor muss überarbeitet werden. Aber sobald wir damit anfangen, stellt sich heraus, dass der Kolben in dieser Ausführung einfach ist zusätzliches Detail... Daher ist der Kolben-Detonations-Verbrennungsmotor IMHO ein Anachronismus.
Das Detonationstriebwerk wird die Geschwindigkeit des Flugzeugs von fünf auf acht Karten erhöhen.
Detonation ist eine Explosion. Können Sie es handhabbar machen? Ist es möglich, auf der Grundlage solcher Motoren Hyperschallwaffen zu bauen? Welche Raketentriebwerke werden unbemannte und bemannte Fahrzeuge in den nahen Weltraum bringen? Dies ist unser Gespräch mit dem stellvertretenden Generaldirektor - Chefdesigner der NPO Energomash, benannt nach dem Akademiker V.P. Glushko, Pjotr Lyovochkin.
Petr Sergeevich, welche Möglichkeiten eröffnen neue Motoren?
Petr Lyovochkin: Wenn wir über die nahe Zukunft sprechen, arbeiten wir heute an Triebwerken für Raketen wie Angara A5B und Sojus-5 sowie andere, die sich in der Vorentwicklungsphase befinden und der Öffentlichkeit unbekannt sind. Im Allgemeinen sind unsere Triebwerke dafür ausgelegt, eine Rakete von der Oberfläche eines Himmelskörpers zu heben. Und es kann alles sein - terrestrisch, lunar, Mars. Wenn also die Mond- oder Marsprogramme umgesetzt werden, werden wir auf jeden Fall daran teilnehmen.
Wie hoch ist die Effizienz moderner Raketentriebwerke und gibt es Möglichkeiten, sie zu verbessern?
Petr Lyovochkin: Wenn wir über die energetischen und thermodynamischen Parameter von Triebwerken sprechen, können wir sagen, dass unsere und die besten ausländischen chemischen Raketentriebwerke heute ein gewisses Maß an Perfektion erreicht haben. Zum Beispiel erreicht der Wirkungsgrad der Kraftstoffverbrennung 98,5 Prozent. Das heißt, fast die gesamte chemische Energie des Kraftstoffs im Motor wird in Wärmeenergie des aus der Düse ausströmenden Gasstrahls umgewandelt.
Sie können Motoren in verschiedene Richtungen verbessern. Dies ist der Einsatz energieintensiverer Kraftstoffkomponenten, die Einführung neuer Kreislauflösungen, eine Druckerhöhung im Brennraum. Eine andere Richtung ist der Einsatz neuer, auch additiver Technologien, um die Arbeitsintensität und damit die Kosten eines Raketentriebwerks zu reduzieren. All dies führt zu einer Verringerung der Kosten der Ausgangsnutzlast.
Bei näherer Betrachtung wird jedoch klar, dass eine herkömmliche Erhöhung der Energiecharakteristik von Motoren wirkungslos ist.
Die Verwendung einer kontrollierten Treibstoffexplosion kann einer Rakete die achtfache Schallgeschwindigkeit verleihen
Wieso den?
Petr Lyovochkin: Eine Erhöhung von Druck und Kraftstoffverbrauch in der Brennkammer erhöht natürlich den Triebwerksschub. Dies erfordert jedoch eine Erhöhung der Dicke der Wände der Kammer und der Pumpen. Infolge der Komplexität der Struktur und ihrer Massenzunahme fällt der Energiegewinn nicht so groß aus. Das Spiel wird die Kerze nicht wert sein.
Das heißt, Raketentriebwerke haben ihre Entwicklungsressourcen erschöpft?
Petr Lyovochkin: Auf diese Weise sicher nicht. Ausgedrückt Fachsprache, können sie durch Effizienzsteigerung intramotorischer Prozesse verbessert werden. Es gibt Zyklen der thermodynamischen Umwandlung chemischer Energie in die Energie eines ausströmenden Strahls, die viel effizienter sind als die klassische Verbrennung. Raketentreibstoff... Dies ist der Detonationsverbrennungszyklus und der Humphrey-Zyklus in der Nähe davon.
Die eigentliche Wirkung der Treibstoffdetonation wurde 1940 von unserem Landsmann - dem späteren Akademiemitglied Yakov Borisovich Zeldovich - entdeckt. Die Umsetzung dieses Effekts in die Praxis versprach sehr große Perspektiven in der Raketentechnik. Es ist nicht verwunderlich, dass die Deutschen in denselben Jahren den Detonationsprozess der Verbrennung aktiv untersuchten. Aber sie kamen nicht über nicht ganz erfolgreiche Experimente hinaus.
Theoretische Berechnungen haben gezeigt, dass die Detonationsverbrennung um 25 Prozent effizienter ist als der isobare Zyklus, der der Verbrennung von Kraftstoff bei konstantem Druck entspricht, die in den Kammern moderner Flüssigkeitsraketentriebwerke durchgeführt wird.
Und was sind die Vorteile der Detonationsverbrennung gegenüber der klassischen Verbrennung?
Petr Lyovochkin: Der klassische Verbrennungsprozess ist Unterschall. Detonation - Überschall. Die Reaktionsgeschwindigkeit in einem kleinen Volumen führt zu einer enormen Wärmefreisetzung - sie ist mehrere Tausend Mal höher als bei der Unterschallverbrennung, die in klassischen Raketentriebwerken mit der gleichen Masse an brennendem Treibstoff implementiert wird. Und für uns Triebwerksbauer bedeutet dies, dass man mit einem viel kleineren Detonationstriebwerk und einer geringen Treibstoffmasse den gleichen Schub wie in riesigen modernen Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerken erzielen kann.
Es ist kein Geheimnis, dass auch im Ausland Motoren mit Detonationsverbrennung von Kraftstoff entwickelt werden. Was sind unsere Positionen? Sind wir unterlegen, sind wir auf ihrem Niveau oder sind wir an der Spitze?
Petr Lyovochkin: Wir geben nicht nach – das steht fest. Aber ich kann auch nicht sagen, dass wir in Führung liegen. Das Thema ist geschlossen genug. Eines der wichtigsten technologischen Geheimnisse besteht darin, sicherzustellen, dass der Treibstoff und das Oxidationsmittel des Raketenmotors nicht verbrennen, sondern explodieren, ohne die Brennkammer zu zerstören. Das heißt in der Tat, eine echte Explosion kontrolliert und kontrolliert zu machen. Als Referenz: Detonation ist die Verbrennung von Treibstoff vor einer Überschall-Stoßwelle. Man unterscheidet zwischen Impulsdetonation, wenn sich die Stoßwelle entlang der Kammerachse bewegt und die eine die andere ersetzt, sowie kontinuierliche (Spin-)Detonation, wenn sich die Stoßwellen in der Kammer im Kreis bewegen.
Soweit bekannt, wurden experimentelle Studien zur Detonationsverbrennung unter Beteiligung Ihrer Spezialisten durchgeführt. Welche Ergebnisse wurden erzielt?
Petr Lyovochkin: Es wurde daran gearbeitet, eine Modellkammer für ein Flüssigzu erstellen. An dem Projekt arbeitete unter der Schirmherrschaft der Foundation for Advanced Study eine große Kooperation der führenden wissenschaftlichen Zentren Russlands. Darunter das Institut für Hydrodynamik. M. A. Lavrentieva, MAI, "Keldysh Center", Zentralinstitut Flugmotoren bauen sie. PI. Baranova, Fakultät für Mechanik und Mathematik, Staatliche Universität Moskau. Wir schlugen vor, Kerosin als Brennstoff und gasförmigen Sauerstoff als Oxidationsmittel zu verwenden. In theoretischen und experimentellen Studien wurde die Möglichkeit bestätigt, ein Detonationsraketentriebwerk basierend auf solchen Komponenten zu entwickeln. Basierend auf den gewonnenen Daten haben wir eine Detonationsmodellkammer mit einem Schub von 2 Tonnen und einem Druck in der Brennkammer von ca. 40 atm entwickelt, hergestellt und erfolgreich getestet.
Diese Aufgabe wurde erstmals nicht nur in Russland, sondern weltweit gelöst. Daher gab es natürlich Probleme. Erstens verbunden mit der Bereitstellung einer stabilen Detonation von Sauerstoff mit Kerosin und zweitens mit der Bereitstellung einer zuverlässigen Kühlung der Brandwand der Kammer ohne Vorhangkühlung und einer Vielzahl anderer Probleme, deren Wesen nur Fachleuten klar ist.
Kann ein Detonationsmotor in Hyperschallraketen verwendet werden?
Petr Lyovochkin: Und es ist möglich und notwendig. Schon allein deshalb, weil die Verbrennung von Kraftstoff darin Überschall ist. Und in den Triebwerken, mit denen sie jetzt versuchen, kontrollierte Hyperschallflugzeuge zu bauen, erfolgt die Verbrennung im Unterschall. Und das schafft viele Probleme. Denn wenn die Verbrennung im Motor Unterschall ist und der Motor zum Beispiel mit einer Geschwindigkeit von fünf Schritten (einer gleich Geschwindigkeit Ton), ist es notwendig, den ankommenden Luftstrom in den Tonmodus zu verlangsamen. Dementsprechend wird die gesamte Energie dieser Bremsung in Wärme umgewandelt, was zu einer zusätzlichen Überhitzung der Struktur führt.
Und bei einem Detonationsmotor läuft der Verbrennungsvorgang mit einer Geschwindigkeit ab, die mindestens zweieinhalbmal höher ist als die des Schalls. Und dementsprechend können wir die Geschwindigkeit des Flugzeugs um diesen Betrag erhöhen. Das heißt, wir sprechen bereits nicht von fünf, sondern von acht Schwüngen. Dies ist die derzeit erreichbare Geschwindigkeit von Flugzeugen mit Hyperschallmotoren, die das Prinzip der Detonationsverbrennung nutzen werden.
Petr Lyovochkin: Es ist eine schwierige Frage. Wir haben gerade die Tür zum Bereich der Detonationsverbrennung geöffnet. Es gibt immer noch viel Unerforschtes außerhalb der Klammern unserer Forschung. Heute versuchen wir gemeinsam mit RSC Energia herauszufinden, wie der Motor insgesamt mit Detonationskammer auf Oberstufen angewendet.
Mit welchen Motoren fliegt ein Mensch zu fernen Planeten?
Petr Lyovochkin: Meiner Meinung nach werden wir noch lange traditionelle Raketentriebwerke fliegen, um sie zu verbessern. Obwohl sicherlich andere Arten von Raketentriebwerken entwickelt werden, zum Beispiel elektrische Raketentriebwerke (sie sind viel effizienter als Flüssigraketentriebwerke - ihr spezifischer Impuls ist 10-mal höher). Leider erlauben uns die heutigen Triebwerke und Trägerraketen nicht, über die Realität massiver interplanetarer, geschweige denn intergalaktischer Flüge zu sprechen. Alles hier ist noch auf der Ebene der Fantasie: Photonenmotoren, Teleportation, Levitation, Gravitationswellen. Andererseits galten die Werke von Jules Verne noch vor etwas mehr als hundert Jahren als reine Fantasie. Vielleicht lässt ein revolutionärer Durchbruch in dem Bereich, in dem wir arbeiten, nicht lange auf sich warten. Einschließlich im Bereich der praktischen Herstellung von Raketen mit der Energie der Explosion.
Dossier "RG"
Die "Wissenschafts- und Produktionsvereinigung Energomash" wurde 1929 von Valentin Petrovich Glushko gegründet. Jetzt trägt es seinen Namen. Es entwickelt und produziert Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerke für die I., teilweise II. Stufen von Trägerraketen. NPO hat mehr als 60 verschiedene Düsentriebwerke mit Flüssigtreibstoff entwickelt. Der erste Satellit wurde mit den Triebwerken von Energomash gestartet, der erste Mensch flog ins All und das erste selbstfahrende Fahrzeug Lunokhod-1 wurde gestartet. Heute starten mehr als neunzig Prozent der Trägerraketen in Russland mit Motoren, die bei NPO Energomash entwickelt und hergestellt werden.
Detonationsmotortests
Advanced Research Foundation
Die Energomash Research and Production Association testete eine Modellkammer eines Flüssigtreibstoff-Detonationsraketentriebwerks, dessen Schub zwei Tonnen betrug. Darüber in einem Interview“ Russische Zeitung"Sagte der Chefdesigner von" Energomash "Pjotr Lyovochkin. Ihm zufolge lief dieses Modell mit Kerosin und Sauerstoffgas.
Detonation ist eine Verbrennung eines Stoffes, bei der sich die Verbrennungsfront schneller als Schallgeschwindigkeit ausbreitet. In diesem Fall breitet sich eine Stoßwelle durch den Stoff aus, gefolgt von chemische Reaktion unter Abgabe einer großen Wärmemenge. In modernen Raketentriebwerken erfolgt die Kraftstoffverbrennung mit Unterschallgeschwindigkeit; dieser Vorgang wird als Deflagration bezeichnet.
Detonationsmotoren werden heute in zwei Haupttypen unterteilt: Impuls- und Rotationsmotoren. Letztere werden auch Spin genannt. V Impulsmotoren Kurze Explosionen treten auf, wenn kleine Teile des Kraftstoff-Luft-Gemisches verbrannt werden. Bei der Rotationsverbrennung brennt das Gemisch ständig ohne zu stoppen.
Bei solchen Kraftwerken wird eine Ringbrennkammer verwendet, in der das Brennstoffgemisch in Reihe über radial angeordnete Ventile zugeführt wird. In solchen Kraftwerken dämpft die Detonation nicht - die Detonationswelle "läuft" um die Ringbrennkammer herum, das dahinter liegende Brennstoffgemisch hat Zeit, sich zu erneuern. Drehmotor begann in den 1950er Jahren in der UdSSR zu studieren.
Detonationsmotoren können in einem weiten Bereich von Fluggeschwindigkeiten betrieben werden - von null bis fünf Machzahlen (0-6,2 Tausend Kilometer pro Stunde). Es wird angenommen, dass solche Kraftwerke kann ausgeben große Kraft und verbrauchen weniger Treibstoff als herkömmliche Düsentriebwerke. Gleichzeitig ist die Konstruktion von Detonationsmotoren relativ einfach: Ihnen fehlt ein Kompressor und viele bewegliche Teile.
Das neue russische Flüssigdetonationstriebwerk wird gemeinsam von mehreren Instituten entwickelt, darunter das Moskauer Luftfahrtinstitut, das Lawrentjew-Institut für Hydrodynamik, das Keldysh-Zentrum, das Baranov-Zentralinstitut für Flugmotoren und die Fakultät für Mechanik und Mathematik der Moskauer Staatlichen Universität. Die Entwicklung wird von der Advanced Research Foundation überwacht.
Laut Lyovochkin betrug der Druck in der Brennkammer des Detonationsmotors während der Tests 40 Atmosphären. Gleichzeitig arbeitete das Gerät zuverlässig ohne aufwändige Kühlsysteme. Eine der Aufgaben der Tests bestand darin, die Möglichkeit der Detonationsverbrennung eines Sauerstoff-Kerosin-Kraftstoffgemisches zu bestätigen. Zuvor wurde berichtet, dass die Detonationsfrequenz des neuen russischen Motors 20 Kilohertz beträgt.
Die ersten Tests eines Flüssigtreibstoff-Detonationsraketentriebwerks im Sommer 2016. Ob der Motor seitdem erneut getestet wurde, ist nicht bekannt.
Ende Dezember 2016 Amerikanisches Unternehmen Aerojet Rocketdyne US National Energy Technology Laboratory Vertrag über die Entwicklung eines neuen Gasturbinenkraftwerks basierend auf einem Rotationsdetonationstriebwerk. Arbeit, die zu einem Prototyp führt neue Installation, geplante Fertigstellung bis Mitte 2019.
Von vorläufige Einschätzung, wird das Gasturbinentriebwerk des neuen Typs mindestens fünf Prozent haben beste Leistung als herkömmliche derartige Installationen. Gleichzeitig können die Installationen selbst kompakter gestaltet werden.
Wassili Sychev
Weltraumforschung ist unwissentlich verbunden mit Raumschiffe... Das Herz jeder Trägerrakete ist ihr Motor. Es muss die erste Raumgeschwindigkeit entwickeln - etwa 7,9 km / s, um Astronauten in die Umlaufbahn zu bringen, und die zweite Raumgeschwindigkeit, um das Gravitationsfeld des Planeten zu überwinden.
Dies ist nicht einfach zu erreichen, aber Wissenschaftler suchen ständig nach neuen Wegen, dieses Problem zu lösen. Designer aus Russland gingen noch weiter und schafften es, eine Detonation zu entwickeln Raketenantrieb, deren Tests mit Erfolg endeten. Diese Leistung kann als echter Durchbruch im Bereich der Raumfahrttechnik bezeichnet werden.
Neue Möglichkeiten
Warum Sprengmotoren aufgeladen werden große Erwartungen? Nach Berechnungen der Wissenschaftler wird ihre Leistung das Zehntausendfache der Leistung bestehender Raketentriebwerke betragen. Außerdem werden sie viel verbrauchen weniger Treibstoff, und ihre Herstellung zeichnet sich durch niedrige Kosten und Rentabilität aus. Was ist der Grund dafür?
Es geht um die Oxidationsreaktion des Kraftstoffs. Wenn moderne Raketen den Deflagrationsprozess verwenden - langsame (Unterschall-)Verbrennung von Treibstoff bei konstantem Druck, dann funktioniert der Detonationsraketenmotor aufgrund einer Explosion, Detonation brennbares Gemisch... Es verbrennt mit Überschallgeschwindigkeit unter Freisetzung einer großen Menge thermischer Energie gleichzeitig mit der Ausbreitung der Stoßwelle.
Entwicklung und Test Russische Version die Detonationsmaschine wurde vom Speziallabor "Detonation LRE" als Teil des Produktionskomplexes "Energomash" bearbeitet.
Überlegenheit neuer Motoren
Die weltweit führenden Wissenschaftler erforschen und entwickeln seit 70 Jahren Detonationsmotoren. Der Hauptgrund, der die Entstehung dieses Motortyps verhindert, ist die unkontrollierte Selbstentzündung des Kraftstoffs. Darüber hinaus standen die Aufgaben der effizienten Vermischung von Brennstoff und Oxidationsmittel sowie die Integration von Düse und Lufteinlass auf der Agenda.
Nachdem diese Probleme gelöst wurden, wird es möglich sein, ein Detonationsraketentriebwerk zu entwickeln, das in seiner eigenen technische Spezifikationen wird die Zeit überholen. Gleichzeitig nennen Wissenschaftler diese Vorteile:
- Fähigkeit, Geschwindigkeiten im Unterschall- und Hyperschallbereich zu entwickeln.
- Eliminierung vieler beweglicher Teile aus dem Design.
- Geringeres Gewicht und geringere Kosten des Kraftwerks.
- Hoher thermodynamischer Wirkungsgrad.
Serienmäßig gegebener Typ der Motor wurde nicht produziert. Es wurde erstmals 2008 in Tieffliegern getestet. Der Detonationsmotor für Trägerraketen wurde zuerst von russischen Wissenschaftlern getestet. Deshalb ist diese Veranstaltung von so großer Bedeutung.
Arbeitsprinzip: Puls und kontinuierlich
Derzeit entwickeln Wissenschaftler Anlagen mit einem gepulsten und kontinuierlichen Arbeitsprozess. Das Funktionsprinzip eines Detonationsraketentriebwerks mit gepulstem Betriebsschema basiert auf der zyklischen Füllung des Brennraums mit einem brennbaren Gemisch, seiner sequentiellen Zündung und der Freisetzung von Verbrennungsprodukten in die Umgebung.
Dementsprechend wird in einem kontinuierlichen Betrieb kontinuierlich Kraftstoff in die Brennkammer eingespeist, der Kraftstoff verbrennt in einer oder mehreren Detonationswellen, die kontinuierlich über die Strömung zirkulieren. Die Vorteile solcher Motoren sind:
- Einmalige Zündung von Kraftstoff.
- Relativ einfacher Aufbau.
- Geringe Abmessungen und Gewicht der Installationen.
- Mehr effiziente Nutzung brennbares Gemisch.
- Geräuscharm, vibrationsarm und emissionsarm.
In Zukunft wird ein Detonations-Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk im Dauerbetrieb mit diesen Vorteilen alle bestehende Installationen aufgrund seines Gewichts, seiner Abmessungen und seiner Kostenmerkmale.
Detonationsmotortests
Im Rahmen eines vom Ministerium für Bildung und Wissenschaft ins Leben gerufenen Projekts wurden die ersten Tests einer Hausdetonationsanlage durchgeführt. Als Prototyp wurde vorgestellt kleiner Motor mit einer Brennkammer mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Ringkanalbreite von 5 mm. Die Tests wurden auf einem speziellen Stativ durchgeführt, die Indikatoren wurden bei der Bearbeitung aufgezeichnet verschiedene Typen brennbares Gemisch - Wasserstoff-Sauerstoff, Erdgas-Sauerstoff, Propan-Butan-Sauerstoff.
Tests an einem Detonationsraketentriebwerk, das mit Sauerstoff-Wasserstoff-Treibstoff betrieben wird, haben gezeigt, dass der thermodynamische Zyklus dieser Anlagen 7 % effizienter ist als der anderer Anlagen. Darüber hinaus wurde experimentell bestätigt, dass mit einer Erhöhung der zugeführten Kraftstoffmenge auch der Schub ansteigt, ebenso wie die Anzahl der Detonationswellen und die Drehzahl.
Analoga in anderen Ländern
Wissenschaftler aus führenden Ländern der Welt beschäftigen sich mit der Entwicklung von Detonationsmotoren. Größten Erfolge In dieser Richtung haben die Designer aus den USA erreicht. In ihren Modellen haben sie eine kontinuierliche Arbeitsweise oder Rotation implementiert. Das US-Militär plant, diese Anlagen zur Ausrüstung von Überwasserschiffen zu nutzen. Aufgrund ihres geringeren Gewichts und ihrer geringen Größe bei hoher Ausgangsleistung tragen sie dazu bei, die Effizienz von Kampfbooten zu erhöhen.
Ein stöchiometrisches Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff wird für seine Arbeit von einem amerikanischen Detonationsraketentriebwerk verwendet. Die Vorteile eines solchen Energieträgers sind in erster Linie wirtschaftlicher – es verbrennt nur so viel Sauerstoff, wie für die Oxidation von Wasserstoff benötigt wird. Jetzt gibt die US-Regierung mehrere Milliarden Dollar aus, um Kriegsschiffe mit Kohlenstofftreibstoff zu versorgen. Stöchiometrischer Brennstoff senkt die Kosten um ein Vielfaches.
Weitere Entwicklungsrichtungen und Perspektiven
Neue Daten, die als Ergebnis von Tests von Detonationsmotoren gewonnen wurden, bestimmten die Verwendung grundlegend neuer Methoden zur Erstellung eines Arbeitsplans für flüssigen Brennstoff... Um zu funktionieren, müssen solche Motoren jedoch aufgrund der großen Menge an freigesetzter Wärmeenergie eine hohe Hitzebeständigkeit aufweisen. Derzeit wird eine spezielle Beschichtung entwickelt, die die Funktionsfähigkeit der Brennkammer unter Hochtemperaturbelastung sicherstellt.
Einen besonderen Platz in der weiteren Forschung nimmt die Schaffung von Mischköpfen ein, mit deren Hilfe es möglich ist, Tröpfchen aus brennbarem Material einer bestimmten Größe, Konzentration und Zusammensetzung zu erhalten. Um diese Probleme anzugehen, wird ein neues Detonations-Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk entwickelt, das die Grundlage für eine neue Klasse von Trägerraketen bilden wird.
Was steckt wirklich hinter den Berichten über den weltweit ersten in Russland getesteten Detonationsraketentriebwerk
Ende August 2016 verbreiteten die Weltnachrichtenagenturen die Nachricht: An einem der Stände der NPO Energomash in Khimki bei Moskau wurde der weltweit erste Flüssigtreibstoff-Raketenmotor (LRE) in Originalgröße mit Detonationsverbrennung von Treibstoff in Betrieb genommen Betrieb. Für diese Veranstaltung wird seit 70 Jahren Hauswirtschaft und Technik eingesetzt. Die Idee eines Detonationsmotors wurde vom sowjetischen Physiker Ya. B. Zel'dovich in dem Artikel „On Energieverbrauch Detonationsverbrennung ", veröffentlicht im "Journal of Technical Physics" im Jahr 1940. Seitdem wird weltweit geforscht und praktische Umsetzungsversuche durchgeführt. vielversprechende Technologie... In diesem Wettlauf haben zuerst Deutschland, dann die Vereinigten Staaten, dann die UdSSR die Nase vorn. Und jetzt hat sich Russland eine wichtige Priorität in der Weltgeschichte der Technik gesichert. V letzten Jahren Unser Land rühmt sich nicht oft mit so etwas.
Was sind die Vorteile eines Detonationsmotors? Bei herkömmlichen Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerken, wie auch bei konventionellen Kolben- oder Turbojet-Flugzeugtriebwerken, wird die Energie genutzt, die bei der Treibstoffverbrennung freigesetzt wird. Dabei bildet sich im Brennraum eines Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks eine stationäre Flammenfront, in der die Verbrennung bei konstantem Druck erfolgt. Dieser normale Verbrennungsprozess wird Deflagration genannt. Durch das Zusammenwirken von Brennstoff und Oxidationsmittel wird die Temperatur Gasgemisch steigt stark an und eine feurige Säule von Verbrennungsprodukten platzt aus der Düse, die sich bilden Strahlschub.
Detonation ist auch Verbrennung, aber sie geschieht 100-mal schneller als bei der herkömmlichen Kraftstoffverbrennung. Dieser Vorgang ist so schnell, dass eine Detonation oft mit einer Explosion verwechselt wird, zumal so viel Energie freigesetzt wird, dass z. Automotor wenn dieses Phänomen in seinen Zylindern auftritt, kann es tatsächlich kollabieren. Die Detonation ist jedoch keine Explosion, sondern eine so schnelle Verbrennungsart, dass die Reaktionsprodukte nicht einmal Zeit haben, sich auszudehnen, weshalb dieser Vorgang im Gegensatz zur Deflagration mit konstantem Volumen und stark ansteigendem Druck abläuft.
In der Praxis sieht das so aus: Statt einer stationären Flammenfront im Kraftstoffgemisch bildet sich im Brennraum eine Detonationswelle, die sich mit Überschallgeschwindigkeit bewegt. Bei dieser Kompressionswelle kommt es zur Detonation eines Gemisches aus Brennstoff und Oxidationsmittel, und dieser Prozess ist aus thermodynamischer Sicht viel effizienter als die konventionelle Brennstoffverbrennung. Der Wirkungsgrad der Detonationsverbrennung ist um 25–30% höher, d. h. bei gleicher Kraftstoffmenge wird mehr Schub erzielt und aufgrund der Kompaktheit der Verbrennungszone ist der Detonationsmotor theoretisch um eine Größenordnung höher als konventionelle Raketentriebwerke in Bezug auf die Leistung, die aus einer Volumeneinheit entnommen wird.
Dies allein genügte, um die Aufmerksamkeit der Fachwelt auf diese Idee zu lenken. Denn die nun eingetretene Stagnation in der Entwicklung der Weltkosmonautik, die seit einem halben Jahrhundert im erdnahen Orbit feststeckt, hängt vor allem mit der Krise des Raketenantriebs zusammen. In der Krise steckt übrigens auch die Luftfahrt, die die Schwelle von drei Schallgeschwindigkeiten nicht überschreiten kann. Diese Krise kann mit der Situation bei Kolbenflugzeugen in den späten 1930er Jahren verglichen werden. Propeller und Motor Verbrennungs ihr Potenzial ausgeschöpft, und erst das Erscheinen von Düsentriebwerken ermöglichte es, eine hohe Qualität zu erreichen Neues level Höhen, Geschwindigkeiten und Flugreichweite.
Die Konstruktionen klassischer Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerke wurden in den letzten Jahrzehnten perfektioniert und sind praktisch an ihre Grenzen gestoßen. Ihre spezifischen Eigenschaften können in Zukunft nur noch in sehr unwesentlichen Grenzen gesteigert werden – um wenige Prozent. Daher ist die Weltkosmonautik gezwungen, einen umfangreichen Entwicklungspfad einzuschlagen: Für bemannte Flüge zum Mond müssen riesige Trägerraketen gebaut werden, und dies ist zumindest für Russland sehr schwierig und wahnsinnig teuer. Ein Versuch, die Krise mit Hilfe von Atommotoren zu überwinden, ist gestolpert Die ökologischen Probleme... Das Aufkommen von Detonationsraketentriebwerken ist vielleicht zu früh, um es mit dem Übergang von der Luftfahrt zum Düsenschub zu vergleichen, aber sie sind durchaus in der Lage, den Prozess der Weltraumforschung zu beschleunigen. Darüber hinaus hat diese Art von Strahltriebwerk einen weiteren sehr wichtigen Vorteil.
GRES in Miniatur
Ein konventionelles Raketentriebwerk ist im Prinzip ein großer Brenner. Um seinen Schub und seine spezifischen Eigenschaften zu erhöhen, ist es notwendig, den Druck in der Brennkammer zu erhöhen. In diesem Fall muss der Kraftstoff, der durch die Düsen in die Kammer eingespritzt wird, mit einem höheren Druck zugeführt werden, als er während des Verbrennungsvorgangs realisiert wird, da sonst der Kraftstoffstrahl einfach nicht in die Kammer eindringen kann. Daher ist die komplexeste und teuerste Einheit in einem Flüssigtreibstoffmotor keine Kammer mit einer Düse, die in Sichtweite ist, sondern eine Kraftstoff-Turbopumpeneinheit (TNA), die im Inneren der Rakete zwischen den Feinheiten der Pipelines versteckt ist.
Zum Beispiel hat das stärkste Raketentriebwerk der Welt RD-170, das für die erste Stufe der sowjetischen superschweren Trägerrakete Energia von der gleichen NPO Energia entwickelt wurde, einen Brennkammerdruck von 250 Atmosphären. Das ist sehr viel. Aber der Druck am Auslass der Sauerstoffpumpe, die das Oxidationsmittel in die Brennkammer pumpt, erreicht 600 atm. Zum Antrieb dieser Pumpe wird eine 189-MW-Turbine verwendet! Stellen Sie sich vor: Ein Turbinenrad mit 0,4 m Durchmesser entwickelt viermal mehr Leistung als der Atomeisbrecher "Arktika" mit zwei Kernreaktoren! Gleichzeitig ist TNA ein Komplex mechanische Vorrichtung, deren Welle 230 Umdrehungen pro Sekunde macht, und sie muss in einer Umgebung aus flüssigem Sauerstoff arbeiten, in der nicht einmal ein Funke, sondern ein Sandkorn in der Pipeline zu einer Explosion führt. Die Technologien zur Erstellung einer solchen TNA sind das Haupt-Know-how von Energomash, dessen Besitz es ermöglicht Russisches Unternehmen und verkaufen heute ihre Motoren für den Einsatz in amerikanischen Trägerraketen Atlas V und Antares. Alternativen Russische Motoren noch nicht in den USA.
Bei einem Detonationsmotor sind solche Schwierigkeiten nicht erforderlich, da der Druck für eine effizientere Verbrennung durch die Detonation selbst bereitgestellt wird, die eine Kompressionswelle ist, die sich im Kraftstoffgemisch ausbreitet. Während der Detonation erhöht sich der Druck ohne TNA um den Faktor 18–20.
Um Bedingungen im Brennraum eines Detonationsmotors zu erreichen, die beispielsweise den Bedingungen im Brennraum eines Flüssigtreibstofftriebwerks des American Shuttle (200 atm) entsprechen, genügt es, Kraftstoff unter einem Druck von ... 10 atm. Die dafür benötigte Einheit ist im Vergleich zur TNA eines klassischen Flüssigtreibstoffmotors wie eine Fahrradpumpe in der Nähe des Sayano-Shushenskaya SDPP.
Das heißt, der Detonationsmotor wird nicht nur leistungsstärker und sparsamer als ein herkömmlicher Flüssigtreibstoffmotor, sondern auch um eine Größenordnung einfacher und billiger. Warum wird Designern diese Einfachheit 70 Jahre lang nicht geschenkt?
Der Puls des Fortschritts
Das Hauptproblem der Ingenieure bestand darin, mit der Detonationswelle fertig zu werden. Es geht nicht nur darum, den Motor stärker zu machen, damit er standhält erhöhte Belastungen... Detonation ist nicht nur eine Druckwelle, sondern etwas Listigeres. Die Druckwelle breitet sich mit Schallgeschwindigkeit aus und die Detonationswelle mit Überschallgeschwindigkeit - bis zu 2500 m / s. Es bildet keine stabile Flammenfront, daher pulsiert der Betrieb eines solchen Motors: Nach jeder Detonation muss aktualisiert werden Kraftstoffgemisch und dann eine neue Welle darin starten.
Versuche, ein pulsierendes Düsentriebwerk zu schaffen, wurden lange vor der Idee der Detonation unternommen. In den 1930er Jahren suchte man mit pulsierenden Strahltriebwerken eine Alternative zu Kolbentriebwerken. Auch hier hat mich die Einfachheit angezogen: im Gegensatz zu Flugzeugturbine für ein pulsierendes Luftstrahltriebwerk (PUVRD) war weder ein Kompressor mit einer Drehzahl von 40.000 U/min erforderlich, um Luft in den unersättlichen Bauch der Brennkammer zu pressen, noch eine Turbine, die mit einer Gastemperatur von über 1000 °C arbeitete. Beim PUVRD verursachte der Druck im Brennraum Pulsationen bei der Verbrennung des Kraftstoffs.
Die ersten Patente für ein pulsierendes Strahltriebwerk wurden 1865 unabhängig von Charles de Louvrier (Frankreich) und 1867 von Nikolai Afanasyevich Teleshov (Russland) erworben. Das erste funktionsfähige Design des PUVRD wurde 1906 vom russischen Ingenieur V.V. patentiert. Karavodin, der ein Jahr später eine Modellinstallation baute. Aufgrund einer Reihe von Mängeln fand die Karavodin-Installation in der Praxis keine Anwendung. Die erste PUVRD, die auf einem echten Flugzeug operierte, war die deutsche Argus As 014, basierend auf einem Patent des Münchner Erfinders Paul Schmidt von 1931. Argus wurde für die "Vergeltungswaffe" geschaffen - die V-1-Flügelbombe. Eine ähnliche Entwicklung wurde 1942 vom sowjetischen Konstrukteur Vladimir Chelomey für den ersten sowjetischen Marschflugkörper 10X entwickelt.
Natürlich explodierten diese Motoren noch nicht, da sie die Pulsationen der konventionellen Verbrennung nutzten. Die Frequenz dieser Pulsationen war niedrig, was während des Betriebs ein charakteristisches Maschinengewehrgeräusch erzeugte. Spezifische Eigenschaften von PuVRD aufgrund von intermittierender Modus die Arbeit war im Durchschnitt gering und nachdem die Konstrukteure Ende der 1940er Jahre mit der Komplexität der Herstellung von Kompressoren, Pumpen und Turbinen fertig wurden, Turbojet-Triebwerke und Raketentriebwerke wurden die Könige des Himmels, und die PUVRD blieb am Rande des technologischen Fortschritts.
Es ist merkwürdig, dass die ersten PUVRDs von deutschen und sowjetischen Designern unabhängig voneinander erstellt wurden. Übrigens kam nicht nur Zeldovich 1940 auf die Idee eines Detonationsmotors. Zur gleichen Zeit wurden die gleichen Gedanken von Von Neumann (USA) und Werner Doering (Deutschland) geäußert, so dass in der internationalen Wissenschaft das Modell der Verwendung von Detonationsverbrennung ZND genannt wurde.
Die Idee, PUVRD mit Detonationsverbrennung zu kombinieren, war sehr verlockend. Die Front einer gewöhnlichen Flamme breitet sich jedoch mit einer Geschwindigkeit von 60–100 m / s aus und die Frequenz ihrer Pulsationen im PUVRD überschreitet 250 pro Sekunde nicht. Und die Detonationsfront bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 1500-2500 m / s, daher sollte die Pulsationsfrequenz Tausende pro Sekunde betragen. Es war schwierig, eine solche Geschwindigkeit der Gemischerneuerung und Detonationsauslösung in die Praxis umzusetzen.
Nichtsdestotrotz wurden Versuche fortgesetzt, funktionsfähige pulsierende Detonationsmotoren zu schaffen. Die Arbeit der Spezialisten der US Air Force in dieser Richtung gipfelte in der Entwicklung eines Demonstrator-Triebwerks, das am 31. Januar 2008 erstmals mit einem experimentellen Long-EZ-Flugzeug in die Lüfte stieg. Im historischen Flug arbeitete der Motor ... 10 Sekunden in einer Höhe von 30 Metern. Allerdings Priorität in dieser Fall blieb bei den Vereinigten Staaten, und das Flugzeug nahm zu Recht einen Platz im National Museum der United States Air Force ein.
Inzwischen ist seit langem ein anderes, viel vielversprechenderes Schema eines Detonationsmotors erfunden worden.
Wie ein Eichhörnchen im Rad
Die Idee, eine Detonationswelle zu schleifen und im Brennraum wie ein Eichhörnchen in einem Rad laufen zu lassen, wurde Anfang der 1960er Jahre von Wissenschaftlern geboren. Das Phänomen der Spin- (rotierenden) Detonation wurde 1960 vom sowjetischen Physiker von Novosibirsk B.V. Voitsekhovsky theoretisch vorhergesagt. Fast gleichzeitig mit ihm, 1961, äußerte der Amerikaner J. Nicholls von der University of Michigan dieselbe Idee.
Der Rotations- oder Spin-Detonationsmotor ist strukturell eine ringförmige Brennkammer, in die Kraftstoff mittels radial angeordneter Injektoren zugeführt wird. Die Detonationswelle im Inneren der Kammer bewegt sich nicht in axialer Richtung wie beim PUVRD, sondern in einem Kreis, komprimiert und verbrennt das Kraftstoffgemisch davor und drückt schließlich die Verbrennungsprodukte aus der Düse, genauso wie die Schraube eines Fleischwolfs drückt das Hackfleisch heraus. Anstelle der Pulsationsfrequenz erhalten wir die Rotationsfrequenz der Detonationswelle, die mehrere Tausend pro Sekunde erreichen kann, d stationäre Verbrennung, aber viel effizienter, da darin tatsächlich eine Detonation des Kraftstoffgemisches auftritt ...
In der UdSSR wurde wie in den USA seit den frühen 1960er Jahren an einem Rotationsdetonationsmotor gearbeitet, aber auch hier erforderte seine Umsetzung trotz der scheinbaren Einfachheit der Idee die Lösung rätselhafter theoretischer Fragen. Wie organisiert man den Prozess, damit die Welle nicht dämpft? Es war notwendig, die komplexesten physikalischen und chemischen Prozesse zu verstehen, die in Gasumgebung... Hier erfolgte die Berechnung nicht mehr auf molekularer, sondern auf atomarer Ebene, an der Schnittstelle von Chemie und Quantenphysik. Diese Prozesse sind komplexer als bei der Erzeugung eines Laserstrahls. Deshalb funktioniert der Laser schon lange, der Detonationsmotor jedoch nicht. Um diese Prozesse zu verstehen, war es notwendig, eine neue grundlegende Wissenschaft zu schaffen - die physikalisch-chemische Kinetik, die es vor 50 Jahren noch nicht gab. Und für die praktische Berechnung der Bedingungen, unter denen die Detonationswelle nicht abklingt, sondern autark wird, waren leistungsstarke Computer erforderlich, die erst in den letzten Jahren auf den Markt kamen. Dies war die Grundlage für die praktischen Erfolge bei der Zähmung der Detonation.
In den Vereinigten Staaten wird aktiv in diese Richtung gearbeitet. Diese Forschung wird von Pratt & Whitney durchgeführt, Allgemeine Elektrik, Nasa. Beispielsweise entwickelt das Forschungslabor der US-Marine Spin-Detonation-Gasturbinen für die Navy. Die US Navy setzt 430 Gasturbineneinheiten auf 129 Schiffen ein, die jährlich 3 Milliarden US-Dollar an Treibstoff verbrauchen. Einführung einer sparsameren Detonation Gasturbinentriebwerke(GTE) wird viel Geld sparen.
In Russland vorbei Detonationsmotoren Dutzende von Forschungsinstituten und Designbüros arbeiteten und arbeiten weiter. Unter ihnen ist NPO Energomash, das führende Triebwerksunternehmen der russischen Raumfahrtindustrie, mit dessen vielen Unternehmen die VTB Bank kooperiert. Über ein Jahr wurde die Entwicklung eines Detonationsraketentriebwerks durchgeführt, aber damit die Spitze des Eisbergs dieser Arbeit in Form eines erfolgreichen Tests unter der Sonne funkelt, ist die organisatorische und finanzielle Beteiligung der berüchtigten Stiftung für Advanced Research (FPI) war erforderlich. Es war der FPI, der herausgegriffen hat notwendige Mittel für die Schaffung im Jahr 2014 eines spezialisierten Labors "Detonation LRE". Denn trotz 70-jähriger Forschung ist diese Technologie in Russland immer noch "zu vielversprechend", um von Kunden wie dem Verteidigungsministerium finanziert zu werden, die in der Regel ein garantiertes Praxisergebnis benötigen. Und es ist noch sehr weit davon entfernt.
Der Widerspenstigen Zähmung
Ich möchte glauben, dass nach allem, was oben gesagt wurde, die gigantische Arbeit, die zwischen den Zeilen eines kurzen Berichts über die Tests erscheint, die im Juli-August 2016 bei Energomash in Chimki stattfanden, verständlich wird: Wellen mit einer Frequenz von etwa 20 kHz (die Rotationsfrequenz der Welle beträgt 8 Tausend Umdrehungen pro Sekunde) auf Brennstoffdampf "Sauerstoff - Kerosin". Es konnten mehrere Detonationswellen erhalten werden, die die Vibrations- und Stoßbelastungen gegenseitig ausgleichen. Speziell im Keldysh Center entwickelte Hitzeschutzbeschichtungen halfen, den hohen Temperaturbelastungen standzuhalten. Der Motor überstand mehrere Starts unter extremen Vibrationsbelastungen und ultrahohen Temperaturen ohne Kühlung der Wandschicht. Einen besonderen Anteil an diesem Erfolg hat die Erstellung mathematischer Modelle und Einspritzdüsen, die es ermöglichte, eine Mischung mit der für das Auftreten einer Detonation erforderlichen Konsistenz zu erhalten.
Natürlich sollte man die Bedeutung des erzielten Erfolges nicht überbewerten. Es wurde nur ein Demonstrator-Motor erstellt, der relativ kurz funktionierte und über dessen echte Eigenschaften nichts wird gemeldet. Laut NPO Energomash erhöht ein Detonationsraketentriebwerk den Schub um 10 %, wenn die gleiche Menge Treibstoff wie in verbrannt wird konventioneller Motor, und der spezifische Schubimpuls sollte sich um 10–15% erhöhen.
Aber Hauptergebnis besteht darin, dass die Möglichkeit, eine Detonationsverbrennung in einem Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk zu organisieren, praktisch bestätigt wurde. Bis zum Einsatz dieser Technologie in realen Flugzeugen ist es jedoch noch ein weiter Weg. Andere wichtiger Aspekt liegt darin, dass unserem Land nun eine weitere Weltpriorität im Bereich der Hochtechnologien zugeschrieben wird: Zum ersten Mal auf der Welt wurde ein Full-Size-Detonationsraketentriebwerk in Russland gestartet, und diese Tatsache wird in der Geschichte der Wissenschaft bleiben und Technologie.