ძირითადი კვლევა. დეტონაციის სარაკეტო ძრავა რუსეთში ახალი მიღწევა გახდა

განიხილება პულსირებული დეტონაციის ძრავების განვითარების პრობლემა. ჩამოთვლილია ძირითადი სამეცნიერო ცენტრები, რომლებიც ახორციელებენ კვლევას ახალი თაობის ძრავებზე. გათვალისწინებულია დეტონაციის ძრავის დიზაინის ძირითადი მიმართულებები და განვითარების ტენდენციები. წარმოდგენილია ასეთი ძრავების ძირითადი ტიპები: პულსირებული, პულსირებული მრავალსუბიანი, პულსირებული მაღალი სიხშირის რეზონატორის საშუალებით. ნაყენის შექმნის მეთოდის განსხვავება ნაჩვენებია ლავალის საქშენოთი აღჭურვილი კლასიკური თვითმფრინავის ძრავასთან შედარებით. აღწერილია წევის კედლისა და წევის მოდულის კონცეფცია. ნაჩვენებია, რომ პულსირებული დეტონაციის ძრავები უმჯობესდება პულსის განმეორების სიჩქარის გაზრდის მიმართულებით და ამ მიმართულებას აქვს სიცოცხლის უფლება მსუბუქი და იაფი უპილოტო საჰაერო ხომალდების სფეროში, აგრეთვე სხვადასხვა ეჟექტორის წევის გამაძლიერებლების შემუშავებაში. ნაჩვენებია ფუნდამენტური ხასიათის ძირითადი სირთულეები დეტონაციის ტურბულენტური ნაკადის მოდელირებისას კომპიუტერული ტაბლეტების გამოყენებით, რომლებიც ეფუძნება დროული ტურბულენტობის დიფერენციალური მოდელების გამოყენებას და ნავიერის საშუალო ზომას - Stokes განტოლებები.

დეტონაციის ძრავა

პულსის დეტონაციის ძრავა

1. Bulat P.V., Zasukhin O.N., Prodan N.V. ქვედა წნევის ექსპერიმენტული კვლევების ისტორია // ფუნდამენტური კვლევა. - 2011. - 1212 (3). - S. 670–674.

2. Bulat P.V., Zasukhin O.N., Prodan N.V. ქვედა წნევის რყევება // ფუნდამენტური კვლევა. - 2012. - 3. 3. - ს. 204–207.

3. Bulat P.V., Zasukhin O.N., Prodan N.V. ტურბულენტური მოდელების გამოყენების მახასიათებლები პერსპექტიული საჰაერო თვითმფრინავის ძრავების ზებგერითი ტრაქტებში ნაკადების გაანგარიშებაში // ძრავა. - 2012. - 1. 1. - ს. 20–23.

4. Bulat P.V., Zasukhin O.N., Uskov V.N. ნაკადის უეცარი გაფართოებით არხში ნაკადის რეჟიმების კლასიფიკაციის შესახებ // თერმოფიზიკა და აერომექანიკა. - 2012. - 2. 2. - ს. 209–222.

5. Bulat P.V., Prod N.V. ქვედა წნევის დაბალი სიხშირის ნაკადის ცვალებადობის შესახებ // ფუნდამენტური კვლევა. - 2013. - 44 (3). - ს .545-549.

6. Larionov S.Yu., Nechaev Yu.N., Mokhov A.A. მაღალი სიხშირის პულსაციის შემცველი დეტონაციის ძრავის წევის მოდულის "ცივი" დარტყმების კვლევა და ანალიზი // ვესტნიკ MAI. - ტ .14. - 44 - მოსკოვი: გამომცემლობა MAI- ბეჭდვა, 2007. - გვ. 36–42.

7. ტარასოვი A.I., Schipakov V.A. ტურბოჟეტულ ძრავში პულსირების დეტონაციის ტექნოლოგიების გამოყენების პერსპექტივები. NPO Saturn STC დაერქვა ა. ლიულკი, მოსკოვი, რუსეთი. მოსკოვის საავიაციო ინსტიტუტი (GTU). - მოსკოვი, რუსეთი. ISSN 1727-7337. კოსმოსური ინჟინერია და ტექნიკა, 2011. - 9 9 (86).

აფეთქების წვის პროექტები აშშ – ში შედის IHPTET მოწინავე ძრავის განვითარების პროგრამაში. თანამშრომლობა მოიცავს თითქმის ყველა სამეცნიერო ცენტრს, რომლებიც მუშაობენ ძრავის მშენებლობის სფეროში. მხოლოდ NASA- ში წელიწადში 130 მილიონ დოლარამდეა გამოყოფილი ამ მიზნებისათვის. ეს ადასტურებს ამ მიმართულებით კვლევის შესაბამისობას.

სამუშაოების მიმოხილვა დეტონაციის ძრავების სფეროში

მსოფლიოს წამყვანი მწარმოებლების საბაზრო სტრატეგია მიზნად ისახავს არა მხოლოდ ახალი თვითმფრინავის დეტონაციის ძრავების განვითარებას, არამედ უკვე არსებული მოდერნიზებას, ტრადიციული წვის პალატის დეტონაციური ჩანაცვლებით. გარდა ამისა, დეტონაციის ძრავები შეიძლება გახდეს სხვადასხვა ტიპის კომბინირებული ინსტალაციების ინტეგრალური ნაწილი, მაგალითად, რომელიც გამოიყენება ტურბოფანულ ძრავებზე, როგორც მაგისტრალად, როგორც VTOL თვითმფრინავების ეჟექტორიანი ძრავების ამაღლება (მაგალითად ნახ. 1-ში არის Boeing სატრანსპორტო VTOL თვითმფრინავების დიზაინი).

აშშ – ში მრავალი სამეცნიერო ცენტრი და უნივერსიტეტი ანვითარებენ დეტონაციის ძრავებს: ASI, NPS, NRL, APRI, MURI, Stanford, USAF RL, NASA Glenn, DARPA-GE C&RD, Combustion Dynamics Ltd, თავდაცვის კვლევის დაწესებულებები, Suffield და Valcartier, Uniyersite de Poitiers , ტეხასის უნივერსიტეტი არლინგტონში, Uniyersite de Poitiers, McGill University, პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, პრინსტონის უნივერსიტეტი.

დეტონაციური ძრავების განვითარებაში წამყვანი პოზიცია უჭირავს სპეციალურ ცენტრს Seattle Aeroscience Center- ს (SAC), რომელიც 2001 წელს შეიძინა Pratt- მა და Whitney- მა Adroit Systems- დან. ცენტრის მუშაობის უმეტესი ნაწილი აფინანსებს საჰაერო ძალებს და NASA -ს უწყებათაშორისი პროგრამის ინტეგრირებული მაღალი payoff Rocket Propulsion Technology Program (IHPRPTP) ბიუჯეტიდან, რომლის მიზანია ახალი ტექნოლოგიების შექმნა სხვადასხვა ტიპის თვითმფრინავის ძრავებისთვის.

სურ. 1. აშშ-ს პატენტი კომპანია "Boeing" - სგან 6,793,174 B2, 2004 წ

საერთო ჯამში, 1992 წლიდან, SAC– ის სპეციალისტებმა ჩაატარეს ექსპერიმენტული ნიმუშების 500 – ზე მეტი სატესტო ტესტი. ატმოსფერული ჟანგბადის პულსური დეტონაციის ძრავის (PDE) ოპერაციების შესრულება განხორციელებულია აშშ-ს საზღვაო ძალების მიერ. პროგრამის სირთულის გათვალისწინებით, საზღვაო ძალების სპეციალისტებმა მის განხორციელებაში ჩართეს დეტონაციური ძრავების მონაწილე თითქმის ყველა ორგანიზაცია. პრაატისა და ვიტნის გარდა, სამუშაოებში მონაწილეობენ გაერთიანებული ტექნოლოგიების კვლევის ცენტრი (UTRC) და Boeing Phantom Works- ი.

ამჟამად ჩვენს ქვეყანაში, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის შემდეგი უნივერსიტეტები და ინსტიტუტები (RAS) თეორიულად მუშაობენ ამ გადაუდებელ პრობლემაზე: რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ქიმიური ფიზიკის ინსტიტუტი (IHF), რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის მექანიკური ინჟინერიის ინსტიტუტი, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის მაღალი ტემპერატურის ინსტიტუტი (IVTAN), ნოვოსიბირსკის ჰიდროდინამიკის ინსტიტუტი ლავრენტიევი (IGiL), თეორიული და გამოყენებითი მექანიკის ინსტიტუტი ხრისტიანოვიჩი (ITMP), ფიზიკისა და ტექნიკის ინსტიტუტი, დაასახელა იოფი, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი (MSU), მოსკოვის სახელმწიფო საავიაციო ინსტიტუტი (MAI), ნოვოსიბირსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, ჩებსქარის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, სარატოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი და ა.შ.

მუშაობის მიმართულებები პულსირებული დეტონაციის ძრავებზე

მიმართულება 11 - კლასიკური პულსის დეტონაციის ძრავა (IDD). ტიპიური თვითმფრინავის ძრავის წვის პალატა შედგება საწვავის დაჟანგვის საშუალების საწვავის შერევისთვის, საწვავის ნარევის აალების და აალების ფაქტობრივი მილის შესანახი მოწყობილობა, რომელშიც ხდება რედოქსური რეაქციები (წვის) მოქმედება. ალი მილის მთავრდება nozzle. როგორც წესი, ეს არის Laval nozzle, რომელსაც აქვს დამამცირებელი ნაწილი, მინიმალური კრიტიკული განყოფილება, რომელშიც წვის პროდუქტების სიჩქარე უდრის ხმის ადგილობრივ სიჩქარეს, გაფართოებული ნაწილი, რომელშიც წვის პროდუქტების სტატიკური წნევა მაქსიმალურად მცირდება გარემოში წნევის ქვეშ. ძალზე უხეშად შეიძლება შეფასდეს ძრავის ჩახშობა, როგორც ნუშის კრიტიკულ სექციურ არეზე გამრავლებული წნევის განსხვავება წვის პალატასა და გარემოში. აქედან გამომდინარე, ქურქი უფრო მაღალია, უფრო მაღალი წნევა წვის პალატაში.

პულსირებული დეტონაციის ძრავის მოქმედება განისაზღვრება სხვა ფაქტორებით - დეტონაციის ტალღის საშუალებით იმპულსის გადაცემა წევის კედელზე. Nozzle ამ შემთხვევაში საერთოდ არ არის აუცილებელი. პულსის დეტონაციის ძრავებს აქვთ საკუთარი ნიშა - იაფი და ერთჯერადი თვითმფრინავი. ამ ნიშში, ისინი წარმატებით ვითარდებიან პულსის განმეორების მაჩვენებლის გაზრდის მიმართულებით.

IDD- ის კლასიკური გარეგნობა არის ცილინდრული წვის პალატა, რომელსაც აქვს ბინა ან სპეციალურად პროფილირებული კედელი, რომელსაც ეწოდება "წევის კედელი" (ნახ. 2). მოწყობილობის სიმარტივის IDD - მისი უდავო უპირატესობა. როგორც ხელმისაწვდომი პუბლიკაციების ანალიზი აჩვენებს, შემოთავაზებული IDD სქემების მრავალფეროვნების მიუხედავად, ყველა მათგანს ახასიათებს მნიშვნელოვანი სიგრძის დეტონაციური მილები, როგორც რეზონანსული მოწყობილობები და სარქველების გამოყენება, რომლებიც უზრუნველყოფენ სამუშაო სითხის პერიოდულ მიწოდებას.

უნდა აღინიშნოს, რომ ტრადიციული დეტონაციური მილების საფუძველზე შექმნილი IDD, მიუხედავად ერთი პულსირების მაღალი თერმოდინამიკური ეფექტურობისა, აქვს თანდაყოლილი უარყოფითი მხარეები, რომლებიც დამახასიათებელია კლასიკური პულსირებადი საჰაერო ხომალდის ძრავებისთვის, კერძოდ:

პულსირების დაბალი სიხშირე (10 ჰც-მდე), რაც განსაზღვრავს საშუალო წევის ეფექტურობის შედარებით დაბალ დონეს;

მაღალი თერმული და ვიბრაციის დატვირთვა.

სურ. 2. პულსის დეტონაციის ძრავის სქემატური დიაგრამა (IDD)

მიმართულება ნომერი 2 - Multitube IDD. IDD- ის განვითარების მთავარი ტენდენცია არის მრავალ მილის სქემაზე გადასვლა (ნახ. 3). ასეთ ძრავებში, ინდივიდუალური მილის ოპერაციის სიხშირე რჩება დაბალი, მაგრამ სხვადასხვა მილებში პულსირების მონაცვლეობის გამო, დეველოპერები იმედოვნებენ, რომ მიიღებენ მისაღები სპეციფიკურ მახასიათებლებს. ამგვარი სქემა, როგორც ჩანს, საკმაოდ გამოსაყენებელია იმ შემთხვევაში, თუ ვიბრაციისა და ასიმეტრიის შედგენის პრობლემა მოგვარდება, ისევე როგორც ქვედა წნევის პრობლემა, კერძოდ, შესაძლებელია დაბალი სიხშირის რხევები ქვედა რეგიონში მილებს შორის.

სურ. 3. პულსი-დეტონაციის ძრავა (IDD) ტრადიციული სქემით, დეტონაციის მილის პაკეტით, როგორც რეზონატორები

მიმართულება 33 - მაღალი სიხშირის რეზონატორის მქონე IDD. არსებობს ალტერნატიული მიმართულება - ახლახან გავრცელებული რეკლამირებული სქემა წევის მოდულებით (სურათი 4), რომელსაც აქვს სპეციალურად პროფილირებული მაღალი სიხშირის რეზონატორის მქონე. ამ მიმართულებით მუშაობა მიმდინარეობს STC- ში. A. აკვანი და მოსკოვის საავიაციო ინსტიტუტში. ციკლი გამოირჩევა ნებისმიერი მექანიკური სარქვლისა და წყვეტილი ანთების მოწყობილობების არარსებობით.

შემოთავაზებული სქემის წევის მოდული IDD შედგება რეაქტორისა და რეზონატორისგან. რეაქტორი ემსახურება საწვავი-ჰაერის ნარევი დეტონაციის წვისთვის, აალებადი ნარევის მოლეკულების ქიმიურად აქტიურ კომპონენტებად გადაყოფას. ასეთი ძრავის მუშაობის ერთი ციკლის სქემატური დიაგრამა გრაფიკულად არის წარმოდგენილი ნახ. 5.

რეზონატორის ქვედა ზედაპირთან ურთიერთქმედება, როგორც დაბრკოლება, დეტონაციის ტალღა შეჯახების პროცესში მასში მას გადასცემს იმპულსს ჭარბი წნევის ძალებისგან.

მაღალი სიხშირის რეზონატორის მქონე IDD– ები უფლებამოსილნი არიან წარმატებისთვის. კერძოდ, მათ შეუძლიათ მიმართონ შემდგომ საწვავის მოდერნიზაციას და უბრალო ტურბოჯეტური ძრავების დახვეწას, რომლებიც კვლავ იაფი იაფ-სატრანსპორტო საშუალებისთვისაა განკუთვნილი. ამის მაგალითია MAI- სა და TsIAM– ის მცდელობა, ამ გზით განაახლონ MD-120 ტურბოჯეტის ძრავა, წვის პალატა შეცვალონ საწვავის ნარევი გააქტიურების რეაქტორი და მიიღოთ წევის მოდულები მაღალი სიხშირის რეზონატორებით ტურბინას მიღმა. ჯერჯერობით შეუძლებელი გახდა სამუშაო დიზაინის შექმნა, რადგან რეზონატორების პროფილის დროს, ავტორები იყენებენ შეკუმშვის ტალღების სწორხაზოვან თეორიას, ე.ი. გამოთვლები ხორციელდება აკუსტიკური მიახლოებით. დეტონაციის ტალღების და შეკუმშვის ტალღების დინამიკა აღწერილია სრულიად განსხვავებული მათემატიკური აპარატის მიერ. სტანდარტული რიცხვითი პაკეტების გამოყენებას მაღალი სიხშირის რეზონანსების გამოსათვლელად, ფუნდამენტური შეზღუდვა აქვს. ტურბულენტობის ყველა თანამედროვე მოდელი ემყარება ნავიერ-სტოკის განტოლებების დროის გაზომვას (გაზის დინამიკის ძირითადი განტოლებები). გარდა ამისა, Boussinesq- ის ვარაუდით არის წარმოდგენილი, რომ ტურბულენტური ხახუნის სტრესი ტენტორი პროპორციულია სიჩქარის გრადიენტის მიმართ. ორივე ვარაუდი არ არის დაკმაყოფილებული შოკის ტალღებით მღელვარე ნაკადებში, თუ დამახასიათებელი სიხშირე შედარებულია ტურბულენტური პულსაციის სიხშირით. სამწუხაროდ, ჩვენთან საქმე გვაქვს მხოლოდ ასეთ შემთხვევთან, შესაბამისად, აქ საჭიროა ან უფრო მაღალი დონის მოდელის მშენებლობა, ან ნავიერ-სტოქსის სრულყოფილი განტოლებებზე დაფუძნებული პირდაპირი რიცხვითი სიმულაცია, ტურბულენტური მოდელების გამოყენების გარეშე. (შეუძლებელი ამოცანა მოცემულ ეტაპზე).

სურ. 4. სქემა IDD მაღალი სიხშირის რეზონატორის საშუალებით

სურ. 5. სქემა IDD მაღალი სიხშირის რეზონატორის საშუალებით: SZS - ზებგერითი ნაკადი; HC - შოკის ტალღა; F არის რეზონატორის ყურადღება; DW - დეტონაციის ტალღა; BP - იშვიათობის ტალღა; OVV - ასახული შოკი ტალღა

IDD უმჯობესდება პულსის განმეორების სიჩქარის გაზრდის მიმართულებით. ამ მიმართულებას აქვს თავისი ცხოვრების უფლება როგორც მსუბუქი და იაფი უპილოტო საჰაერო ხომალდების, ასევე სხვადასხვა ეჟექტორის წევის გამაძლიერებლების განვითარების პროცესში.

უსკოვი ვ.ნ., ტექნიკური მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი, სანქტ-პეტერბურგის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ჰიდროაერომექანიკის დეპარტამენტი, მათემატიკისა და მექანიკის დეპარტამენტი, სანქტ-პეტერბურგი;

ემელიანოვი ვ.ნ., ტექნიკური მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი, პლაზმური გაზების დინამიკისა და სითბოს ინჟინერიის განყოფილების ხელმძღვანელი, BSTU "VOENMEH" დაასახელა დ.ფ. უსტინოვა, პეტერბურგი.

ნამუშევარი მიიღეს 2013 წლის 14 ოქტომბერს.

ბიბლიოგრაფიული ცნობა

რუსეთმა წარმატებით გამოსცადა დეტონაციის რაკეტების ძრავები. NPO Energomash- ის მთავარმა დიზაინერმა აკადემიკოს ვ.პ. გლუშკო პეტრე ლევოჩკინის სახელით დაასახელა, 2018 წლის 19 იანვარი, 10:48 გვესაუბრა მათ საფუძველზე ჰიპერსერონული იარაღის შექმნის შესაძლებლობის შესახებ.

წარმატებით შეამოწმეს ეგრეთ წოდებული დეტონაციის რაკეტების ძრავები, რამაც ძალიან საინტერესო შედეგები მოგვცა. გაგრძელდება ამ მიმართულებით განვითარების სამუშაოები.

აფეთქება აფეთქებაა. შესაძლებელია თუ არა მისი მართვა? შესაძლებელია თუ არა ჰიპერსონალური იარაღის შექმნა ასეთი ძრავების საფუძველზე? რა ტიპის სარაკეტო ძრავები მიუწვდომელ და მართვის მანქანებს შემოიყვანენ ახლო სივრცეში? ეს არის ჩვენი საუბარი გენერალური დირექტორის მოადგილესთან - NPO Energomash– ის მთავარ დიზაინერთან, აკადემიკოს ვ.პ. გლუშკოს პიტერ ლევოჩკინის სახელით.

პიოტრ სერგეევიჩ, რა შესაძლებლობებს სთავაზობს ახალი ძრავები?

პეტრე ლევოჩკინი: თუ ჩვენ ვსაუბრობთ უახლოეს მომავალზე, დღეს ჩვენ ვმუშაობთ ძრავებზე ისეთი რაკეტებისთვის, როგორებიცაა Angara A5V და Soyuz-5, ისევე როგორც სხვა, რომლებიც წინასწარ შემუშავების ეტაპზე არიან და არაა ცნობილი საზოგადოებისთვის. ზოგადად, ჩვენი ძრავები შექმნილია იმისთვის, რომ სარაკეტო განლაგდეს ციური სხეულის ზედაპირიდან. და ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი - მიწიერი, მთვარის, მარსიანი. ასე რომ, თუ მთვარის ან მარსიული პროგრამები განხორციელდება, ჩვენ მათში ნამდვილად მივიღებთ მონაწილეობას.

რა არის თანამედროვე სარაკეტო ძრავების ეფექტურობა და არსებობს მათი გაუმჯობესების რაიმე გზა?

პეტრე ლევოჩკინი: თუ ვსაუბრობთ ძრავების ენერგიასა და თერმოდინამიკურ პარამეტრებზე, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დღეს ჩვენმა, ისევე როგორც საუკეთესო უცხოურმა ქიმიურმა სარაკეტო ძრავებმა გარკვეულ სრულყოფამდე მიაღწიეს. მაგალითად, საწვავის წვა 98,5 პროცენტს აღწევს. ანუ, ძრავში საწვავის თითქმის ყველა ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება გამავალი გაზის ნაკადის სითბოს ენერგიაში საქშენოდან.

ძრავების გაუმჯობესება შესაძლებელია სხვადასხვა მიმართულებით. ეს არის საწვავის უფრო ენერგეტიკული კომპონენტების გამოყენება, ახალი წრიული გადაწყვეტილებების დანერგვა, წვის პალატაში წნევის მატება. კიდევ ერთი სფეროა ახალი, მათ შორის დანამატის, ტექნოლოგიების გამოყენება, რათა შემცირდეს შრომის ინტენსივობა და, შედეგად, შეამციროს სარაკეტო ძრავა. ეს ყველაფერი იწვევს გამომავალი დატვირთვის ღირებულების შემცირებას.

ამასთან, უფრო მჭიდრო შემოწმების შემდეგ ცხადი ხდება, რომ ძრავების ენერგო მახასიათებლების ტრადიციული გზით გაზრდა არაეფექტურია.

კონტროლირებადი საწვავის აფეთქების გამოყენებით რაკეტას შეუძლია ხმის სიჩქარის რვაჯერ მეტი სიჩქარის მიცემა

რატომ?

პეტრე ლევოჩკინი: წვის პალატასა და საწვავის მოხმარების გაზრდა წვის პალატაში, ბუნებრივია, გაზრდის ძრავის მოზიდვას. მაგრამ ეს მოითხოვს პალატისა და ტუმბოების კედლის სისქის ზრდას. შედეგად, სტრუქტურის სირთულე და მისი მასის მატება, ენერგიის მომატება არც თუ ისე დიდია. თამაში არ დაუჯდება.

ანუ, სარაკეტო ძრავებმა ამოწურა მათი განვითარების რესურსი?

პეტრე ლევოჩკინი: ნამდვილად არა. ტექნიკური ენით გამოხატული, მათი გაუმჯობესება შესაძლებელია ინტრაოტორული პროცესების ეფექტურობის გაზრდის გზით. არსებობს ქიმიური ენერგიის თერმოდინამიური გადაქცევის ციკლი ვადაგასული თვითმფრინავის ენერგიად, რომლებიც გაცილებით ეფექტურია ვიდრე რაკეტის საწვავის კლასიკური წვა. ეს არის დეტონაციის წვის ციკლი და ჰამფრის ციკლი მასთან ახლოს.

საწვავის დეტონაციის ეფექტი ძალიან აღმოაჩინა ჩვენს თანამემამულემ - მოგვიანებით აკადემიკოსმა იაკოვ ბორისოვიჩ ზელდოვიჩმა 1940 წელს. პრაქტიკულად ამ ეფექტის განხორციელება დაპირდა ძალიან დიდ პერსპექტივებს სარაკეტო მეცნიერებაში. გასაკვირი არაა, რომ იმავე წლებში გერმანელები აქტიურად იძიებდნენ დეტონაციის წვის პროცესს. მაგრამ არც ისე წარმატებული ექსპერიმენტების მიღმა, მათი საქმე არ წინ აღუდგა.

თეორიულმა გამოთვლებმა აჩვენა, რომ დეტონაციის წვა 25 პროცენტით უფრო ეფექტურია, ვიდრე იზობარული ციკლი, რაც საწვავის წვის მუდმივ ზეწოლას შეესაბამება, რაც ხორციელდება თანამედროვე თხევადი –ძრავის ძრავების პალატებში.

და რა უპირატესობა აქვს დეტონაციის წვას კლასიკურთან შედარებით?

პეტრე ლევოჩკინი: კლასიკური წვის პროცესი სუბონონიურია. დეტონაცია - ზებგერითი. მცირე მოცულობის რეაქციის სიჩქარე იწვევს სითბოს უზარმაზარ განთავისუფლებას - ის რამდენჯერმე მეტია, ვიდრე subsonic წვის დროს, რომელიც შესრულებულია კლასიკურ სარაკეტო ძრავებში, იგივე წვის საწვავის მასით. ჩვენთვის, ძრავის მამოძრავებელი, ეს ნიშნავს, რომ დეტონაციის ძრავის მნიშვნელოვნად უფრო მცირე ზომებით და საწვავის მცირე მასით, თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ იგივე დარტყმა, როგორც უზარმაზარი თანამედროვე თხევადი-წამყვანი რაკეტების ძრავებში.

საიდუმლო არ არის, რომ დეტონაციის საწვავის წვის მქონე ძრავები ასევე ვითარდება საზღვარგარეთ. რა პოზიციები გვაქვს? მივდივართ, მივდივართ მათ დონეზე ან მივდივართ?

პეტრე ლევოჩკინი: ჩვენ არ ვაღიარებთ - ეს ნამდვილად არის. მე ვერ ვიტყვი, რომ ჩვენ ლიდერი ვართ. თემა საკმაოდ დახურულია. ერთ-ერთი მთავარი ტექნოლოგიური საიდუმლოება არის იმის უზრუნველყოფა, რომ სარაკეტო ძრავის საწვავი და ოქსიდაზატორი არ იწვის, არამედ აფეთქდეს, ხოლო არ გაანადგურებს წვის პალატას. სინამდვილეში, რეალური აფეთქების კონტროლირებადი და კონტროლირებადი გაკეთებაა. ცნობისთვის: საწვავის წვას სუპერსერონული შოკის ტალღის წინ ეწოდება დეტონაცია. განასხვავებენ პულსის დეტონაციას, როდესაც შოკის ტალღა მოძრაობს კამერის ღერძის გასწვრივ და ერთი ჩაანაცვლებს მეორეს, ასევე უწყვეტი (სპინგის) დეტონაციას, როდესაც კამერაში შოკის ტალღები წრეში მოძრაობს.

როგორც მოგეხსენებათ, თქვენი ექსპერტების მონაწილეობით ჩატარდა დეტონაციის წვის ექსპერიმენტული კვლევები. რა შედეგი მიიღეს?

პეტრე ლევოჩკინი: გაკეთდა მუშაობა, რომ შეიქმნას მოდელის პალატა თხევადი დეტონაციის რაკეტის ძრავისთვის. პროექტის შესახებ, Advanced Research Foundation- ის ეგიდით, მუშაობდა რუსეთის წამყვანი სამეცნიერო ცენტრების დიდი თანამშრომლობა. მათ შორისაა ჰიდროდინამიკის ინსტიტუტი. მ.ა. ლავრენტიევი, მოსკოვის საავიაციო ინსტიტუტი, "კელდიშის ცენტრი", საავიაციო მოტორსის ცენტრალური ინსტიტუტი P.I. ბარანოვა, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მექანიკის და მათემატიკის ფაკულტეტი. ჩვენ შემოგვთავაზეთ ნავთი, როგორც საწვავი, და გაზების ჟანგბადი, როგორც ჟანგვის შემქმნელი. თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევების პროცესში დადასტურდა ასეთ კომპონენტებზე დეტონაციური სარაკეტო ძრავის შექმნის შესაძლებლობა. მიღებული მონაცემებიდან გამომდინარე, ჩვენ შევიმუშავეთ, წარმოებული და წარმატებით გადავამოწმეთ დეტონაციის მოდელის პალატა 2 ტონა დრაფტით და წნევის წვის პალატაში დაახლოებით 40 ატმოსფეროში.

ეს პრობლემა პირველად მოგვარდა არა მხოლოდ რუსეთში, არამედ მსოფლიოში. ამიტომ, რა თქმა უნდა, იყო პრობლემები. პირველ რიგში, ის, ვინც უკავშირდება ჟანგბადის სტერილიზაციას ქეროზინთან, და მეორეც, პალატის სახანძრო კედლის საიმედო გაგრილებას ფარდის გაგრილების გარეშე და სხვა მრავალი პრობლემა, რომლის არსი მხოლოდ სპეციალისტებისთვისაა გასაგები.

შეიძლება დეტონაციური ძრავის გამოყენება ჰიპერსონიულ რაკეტებში?

პეტრე ლევოჩკინი: ეს შესაძლებელია და აუცილებელია. თუ მხოლოდ იმიტომ, რომ მასში საწვავის წვა არის ზებუნებრივი. და იმ ძრავებში, რომლებზეც ახლა ისინი ცდილობენ შექმნან კონტროლირებადი ჰიპერსონიული თვითმფრინავი, სუბონიკური წვა. ეს კი უამრავ პრობლემას ქმნის. მართლაც, თუ ძრავაში წვის ქვესკნელია, და ძრავა დაფრინავს, მაგალითად, ხუთი მაქსიმალური სიჩქარით (ერთი მაქსი უდრის ხმის სიჩქარეს), აუცილებელია შემომავალი ჰაერის გადინება ხმის რეჟიმში. შესაბამისად, ამ დამუხრუჭების მთელი ენერგია გადადის სითბოში, რაც იწვევს სტრუქტურის დამატებით გადახურებას.

და დეტონაციის ძრავაში, წვის პროცესი ხდება ხმაზე მინიმუმ ორი და ნახევარი ჯერ მეტი სიჩქარით. და, შესაბამისად, ამ მნიშვნელობით ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ თვითმფრინავის სიჩქარე. ანუ, ჩვენ არ ვსაუბრობთ ხუთზე, არამედ რვაზე. ეს არის ჰიპერსონიული თვითმფრინავის ახლანდელი მიღწევა, რომლის დროსაც გამოყენებული იქნება დეტონაციის წვის პრინციპი.

სამხედრო-სამრეწველო კურიერის პუბლიკაცია იუწყება დიდ ამბებს გარღვევის სარაკეტო ტექნოლოგიების სფეროდან. დეტონაციის რაკეტის ძრავა ტესტირება განხორციელდა რუსეთში, განაცხადა პარასკევს ვიცე-პრემიერ მინისტრმა დიმიტრი როგოზინმა Facebook- ის საკუთარ გვერდზე.

”ჩვენ წარმატებით გადავამოწმეთ ეგრეთ წოდებული დეტონაციური რაკეტების ძრავები, რომლებიც განვითარებულია Advanced Advanced Foundation Foundation- ის პროგრამის ფარგლებში,” - ციტირებს ინტერფაქსი-AVN პრემიერ მინისტრის მოადგილეს.

ითვლება, რომ დეტონაციური სარაკეტო ძრავა არის ე.წ. საავტომობილო ჰიპერსound კონცეფციის განსახორციელებლად ერთ-ერთი გზა, ანუ ჰიპერსონიული თვითმფრინავის შექმნა, რომელსაც შეუძლია საკუთარი ძრავის გამო 4-6 მაქ სიჩქარის მიღწევა (Mach არის ხმის სიჩქარე).

პორტალი russia-reborn.ru გთავაზობთ ინტერვიუს რუსეთში ერთ-ერთ წამყვან სპეციალიზებულ ძრავის ოპერატორთან, დეტონაციის სარაკეტო ძრავებთან დაკავშირებით.

ინტერვიუ პიტერ ლევოჩკინთან, NPO Energomash– ის მთავარ დიზაინერთან, ვ.პ. გლუშკოს სახელით.

იქმნება მომავალი ჰიპერსონიული რაკეტების ძრავები
წარმატებით შეამოწმეს ეგრეთ წოდებული დეტონაციის რაკეტების ძრავები, რამაც ძალიან საინტერესო შედეგები მოგვცა. გაგრძელდება ამ მიმართულებით განვითარების სამუშაოები.

აფეთქება აფეთქებაა. შესაძლებელია თუ არა მისი მართვა? შესაძლებელია თუ არა ჰიპერსონალური იარაღის შექმნა ასეთი ძრავების საფუძველზე? რა ტიპის სარაკეტო ძრავები მიუწვდომელ და მართვის მანქანებს შემოიყვანენ ახლო სივრცეში? ეს არის ჩვენი საუბარი გენერალური დირექტორის მოადგილესთან - NPO Energomash– ის მთავარ დიზაინერთან, აკადემიკოს ვ.პ. გლუშკოს პიტერ ლევოჩკინის სახელით.

პიოტრ სერგეევიჩ, რა შესაძლებლობებს სთავაზობს ახალი ძრავები?

პეტრე ლევოჩკინი: თუ ჩვენ ვსაუბრობთ უახლოეს მომავალზე, დღეს ჩვენ ვმუშაობთ ძრავებზე ისეთი რაკეტებისთვის, როგორებიცაა Angara A5V და Soyuz-5, ისევე როგორც სხვა, რომლებიც წინასწარ შემუშავების ეტაპზე არიან და არაა ცნობილი საზოგადოებისთვის. ზოგადად, ჩვენი ძრავები შექმნილია იმისთვის, რომ რაკეტა ციური სხეულის ზედაპირიდან გამოეყოს. და ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი - მიწიერი, მთვარის, მარსიანი. ასე რომ, თუ მთვარის ან მარსიული პროგრამები განხორციელდება, ჩვენ მათში ნამდვილად მივიღებთ მონაწილეობას.

რა არის თანამედროვე სარაკეტო ძრავების ეფექტურობა და არსებობს მათი გაუმჯობესების რაიმე გზა?

პეტრე ლევოჩკინი: თუ ვსაუბრობთ ძრავების ენერგიასა და თერმოდინამიკურ პარამეტრებზე, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დღეს ჩვენმა, ისევე როგორც საუკეთესო უცხოურმა ქიმიურმა სარაკეტო ძრავებმა გარკვეულ სრულყოფამდე მიაღწიეს. მაგალითად, საწვავის წვა 98,5 პროცენტს აღწევს. ანუ, ძრავში საწვავის თითქმის ყველა ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება გამავალი გაზის ნაკადის სითბოს ენერგიაში საქშენოდან.

ძრავების გაუმჯობესება შესაძლებელია სხვადასხვა მიმართულებით. ეს არის საწვავის უფრო ენერგეტიკული კომპონენტების გამოყენება, ახალი წრიული გადაწყვეტილებების დანერგვა, წვის პალატაში წნევის მატება. კიდევ ერთი სფეროა ახალი, მათ შორის დანამატის, ტექნოლოგიების გამოყენება, რათა შემცირდეს შრომის ინტენსივობა და, შედეგად, შეამციროს სარაკეტო ძრავა. ეს ყველაფერი იწვევს გამომავალი დატვირთვის ღირებულების შემცირებას.

ამასთან, უფრო მჭიდრო შემოწმების შემდეგ ცხადი ხდება, რომ ძრავების ენერგო მახასიათებლების ტრადიციული გზით გაზრდა არაეფექტურია.

კონტროლირებადი საწვავის აფეთქების გამოყენებით რაკეტას შეუძლია ხმის სიჩქარის რვაჯერ მეტი სიჩქარის მიცემა
რატომ?

პეტრე ლევოჩკინი: წვის პალატასა და საწვავის მოხმარების გაზრდა წვის პალატაში, ბუნებრივია, გაზრდის ძრავის მოზიდვას. მაგრამ ეს მოითხოვს პალატისა და ტუმბოების კედლის სისქის ზრდას. შედეგად, სტრუქტურის სირთულე და მისი მასის მატება, ენერგიის მომატება არც თუ ისე დიდია. თამაში არ დაუჯდება.

ანუ, სარაკეტო ძრავებმა ამოწურა მათი განვითარების რესურსი?

პეტრე ლევოჩკინი: ნამდვილად არა. ტექნიკური ენით გამოხატული, მათი გაუმჯობესება შესაძლებელია ინტრაოტორული პროცესების ეფექტურობის გაზრდის გზით. არსებობს ქიმიური ენერგიის თერმოდინამიური გადაქცევის ციკლი ვადაგასული თვითმფრინავის ენერგიად, რომლებიც გაცილებით ეფექტურია ვიდრე რაკეტის საწვავის კლასიკური წვა. ეს არის დეტონაციის წვის ციკლი და ჰამფრის ციკლი მასთან ახლოს.

საწვავის დეტონაციის ეფექტი ძალიან აღმოაჩინა ჩვენს თანამემამულემ - მოგვიანებით აკადემიკოსმა იაკოვ ბორისოვიჩ ზელდოვიჩმა 1940 წელს. პრაქტიკულად ამ ეფექტის განხორციელება დაპირდა ძალიან დიდ პერსპექტივებს სარაკეტო მეცნიერებაში. გასაკვირი არაა, რომ იმავე წლებში გერმანელები აქტიურად იძიებდნენ დეტონაციის წვის პროცესს. მაგრამ არც ისე წარმატებული ექსპერიმენტების მიღმა, მათი საქმე არ წინ აღუდგა.

თეორიულმა გამოთვლებმა აჩვენეს, რომ დეტონაციის წვა 25 პროცენტით უფრო ეფექტურია, ვიდრე იზობარული ციკლი, რაც საწვავის წვის მუდმივ ზეწოლას შეესაბამება, რაც ხორციელდება თანამედროვე თხევადი –ძრავის ძრავების პალატებში.

და რა უპირატესობა აქვს დეტონაციის წვას კლასიკურთან შედარებით?

პეტრე ლევოჩკინი: კლასიკური წვის პროცესი სუბონონიურია. დეტონაცია - ზებგერითი. მცირე მოცულობის რეაქციის სიჩქარე იწვევს სითბოს უზარმაზარ განთავისუფლებას - ის რამდენჯერმე მეტია, ვიდრე subsonic წვის დროს, რომელიც ხორციელდება კლასიკური სარაკეტო ძრავებში, იგივე წვის საწვავის მასით. ჩვენთვის, ძრავის მამოძრავებელი, ეს ნიშნავს, რომ დეტონაციის ძრავის მნიშვნელოვნად უფრო მცირე ზომებით და საწვავის მცირე მასით, თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ იგივე დარტყმა, როგორც უზარმაზარი თანამედროვე თხევადი –ძრავის მქონე რაკეტების ძრავებში.

საიდუმლო არ არის, რომ დეტონაციის საწვავის წვის მქონე ძრავები ასევე ვითარდება საზღვარგარეთ. რა პოზიციები გვაქვს? მივდივართ, მივდივართ მათ დონეზე ან მივდივართ?

პეტრე ლევოჩკინი: ჩვენ არ ვაღიარებთ - ეს ნამდვილად არის. მე ვერ ვიტყვი, რომ ჩვენ ლიდერი ვართ. თემა საკმაოდ დახურულია. ერთ-ერთი მთავარი ტექნოლოგიური საიდუმლოება არის იმის უზრუნველყოფა, რომ სარაკეტო ძრავის საწვავი და ოქსიდაზატორი არ იწვის, არამედ აფეთქდეს, ხოლო არ გაანადგურებს წვის პალატას. სინამდვილეში, რეალური აფეთქების კონტროლირებადი და კონტროლირებადი გაკეთებაა. ცნობისთვის: საწვავის წვას სუპერსერონული შოკის ტალღის წინ ეწოდება დეტონაცია. განასხვავებენ პულსის დეტონაციას, როდესაც შოკის ტალღა მოძრაობს კამერის ღერძის გასწვრივ და ერთი ჩაანაცვლებს მეორეს, ასევე უწყვეტი (სპინგის) დეტონაციას, როდესაც კამერაში შოკი ტალღები წრეში მოძრაობს.

როგორც მოგეხსენებათ, თქვენი ექსპერტების მონაწილეობით ჩატარდა დეტონაციის წვის ექსპერიმენტული კვლევები. რა შედეგი მიიღეს?

პეტრე ლევოჩკინი: გაკეთდა მუშაობა, რომ შეიქმნას მოდელის პალატა თხევადი დეტონაციის რაკეტის ძრავისთვის. პროექტის შესახებ, Advanced Research Foundation- ის ეგიდით, მუშაობდა რუსეთის წამყვანი სამეცნიერო ცენტრების დიდი თანამშრომლობა. მათ შორისაა ჰიდროდინამიკის ინსტიტუტი. მ.ა. ლავრენტიევი, მოსკოვის საავიაციო ინსტიტუტი, "კელდიშის ცენტრი", საავიაციო მოტორსის ცენტრალური ინსტიტუტი P.I. ბარანოვა, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მექანიკის და მათემატიკის ფაკულტეტი. ჩვენ შემოგვთავაზეთ ნავთი, როგორც საწვავი, და გაზების ჟანგბადი, როგორც ჟანგვის შემქმნელი. თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევების პროცესში დადასტურდა ასეთ კომპონენტებზე დეტონაციური სარაკეტო ძრავის შექმნის შესაძლებლობა. მიღებული მონაცემებიდან გამომდინარე, ჩვენ შევიმუშავეთ, წარმოებული და წარმატებით შეამოწმეთ დეტონაციის მოდელის პალატა 2 ტონა დრაფტით და წნევის წვის პალატაში დაახლოებით 40 ატმოსფეროში.

ეს პრობლემა პირველად მოგვარდა არა მხოლოდ რუსეთში, არამედ მსოფლიოში. ამიტომ, რა თქმა უნდა, იყო პრობლემები. პირველ რიგში, ის, ვინც უკავშირდება ჟანგბადის სტერილიზაციას ქეროზინთან, და მეორეც, პალატის სახანძრო კედლის საიმედო გაგრილებას ფარდის გაგრილების გარეშე და სხვა მრავალი პრობლემა, რომლის არსი მხოლოდ სპეციალისტებისთვისაა გასაგები.

შეიძლება დეტონაციური ძრავის გამოყენება ჰიპერსონიულ რაკეტებში?

პეტრე ლევოჩკინი: ეს შესაძლებელია და აუცილებელია. თუ მხოლოდ იმიტომ, რომ მასში საწვავის წვა არის ზებუნებრივი. და იმ ძრავებში, რომლებზეც ახლა ისინი ცდილობენ შექმნან კონტროლირებადი ჰიპერსონიული თვითმფრინავი, სუბონიკური წვა. ეს კი უამრავ პრობლემას ქმნის. მართლაც, თუ ძრავაში წვის ქვესკნელია, და ძრავა დაფრინავს, მაგალითად, ხუთი მაქსიმალური სიჩქარით (ერთი მაქსი უდრის ხმის სიჩქარეს), აუცილებელია შემომავალი ჰაერის გადინება ხმის რეჟიმში. შესაბამისად, ამ დამუხრუჭების მთელი ენერგია გადადის სითბოში, რაც იწვევს სტრუქტურის დამატებით გადახურებას.

და დეტონაციის ძრავაში, წვის პროცესი ხდება ხმაზე მინიმუმ ორი და ნახევარი ჯერ მეტი სიჩქარით. და, შესაბამისად, ამ მნიშვნელობით ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ თვითმფრინავის სიჩქარე. ანუ, ჩვენ არ ვსაუბრობთ ხუთზე, არამედ რვაზე. ეს არის ჰიპერსონიული თვითმფრინავის ახლანდელი მიღწევა, რომლის დროსაც გამოყენებული იქნება დეტონაციის წვის პრინციპი.

პეტრე ლევოჩკინი: ეს რთული საკითხია. ჩვენ მხოლოდ კარი გააღეს დეტონაციის წვის არეალში. ბევრი გამოუკვლეველი რჩება ჩვენი შესწავლის ფარგლებს გარეთ. დღეს, RSC Energia– სთან ერთად, ჩვენ ვცდილობთ განვსაზღვროთ, თუ როგორ შეიძლება მომავალში გამოიყურებოდეს ძრავა, როგორც დეტონაციის პალატა, ისე, როგორც ეს აჩქარებს ბლოკებს.

რა ძრავებით გაფრინდება ადამიანი შორეულ პლანეტებზე?

პეტრე ლევოჩკინი: ჩემი აზრით, დიდი ხნის განმავლობაში ჩვენ ფრენის ტრადიციულ სარაკეტო ძრავებზე გავაუმჯობესებთ მათ. მიუხედავად იმისა, რომ რაკეტების ძრავების სხვა ტიპები, რა თქმა უნდა, ვითარდება, მაგალითად, ელექტრული სარაკეტო ძრავები (ისინი ბევრად უფრო ეფექტურია, ვიდრე თხევადი წამყვანი რაკეტების ძრავები - მათი სპეციფიკური იმპულსი 10-ჯერ მეტია). სამწუხაროდ, დღევანდელი ძრავები და გაშვებული მანქანები არ გვაძლევს საშუალებას ვისაუბროთ მასობრივი ინტერპლანეტარული, და მით უმეტეს, უფრო მეტად ინტერgalაქტიური ფრენების რეალობაზე. ამ ეტაპზე ყველაფერი ფანტასტიკურია: ფოტონის ძრავები, ტელეპორტირება, ლევიტაცია, გრავიტაციული ტალღები. თუმცა, მეორეს მხრივ, სულ რაღაც ასი და რამდენიმე წლის წინ, ჟიულ ვერნის ნამუშევრები აღიქმებოდა, როგორც სუფთა ფანტაზია. შესაძლოა, რევოლუციური მიღწევა იმ მხარეში, სადაც ჩვენ ვმუშაობთ, ლოდინი ძალიან ხანმოკლეა. მათ შორის რაკეტების პრაქტიკული შექმნის სფეროში, აფეთქების ენერგიის გამოყენებით.

დოსიე "RG":
"სამეცნიერო-საწარმოო ასოციაცია ენერგომა" დაარსდა ვალენტინ პეტროვიჩ გლუშკოს მიერ 1929 წელს. ახლა ატარებს მის სახელს. ისინი ამუშავებენ და წარმოქმნიან თხევად – ცეცხლგამანაწილებელ სარაკეტო ძრავას I და, ზოგიერთ შემთხვევაში, სატრანსპორტო საშუალებების II ეტაპზე. არასამთავრობო ორგანიზაციამ შეიმუშავა 60-ზე მეტი სხვადასხვა თხევადი თვითმფრინავი. პირველი სატელიტი ენერგომაშის ძრავებზე ამოქმედდა, პირველი ადამიანი კოსმოსში გაფრინდა, პირველი თვითმავალი მანქანა Lunokhod-1 დაიწყო. დღეს, NPO Energomash- ის მიერ შემუშავებული და წარმოებული ძრავები იკავებენ რუსეთში გაშვებული მანქანების ორმოცი პროცენტზე მეტს.

სამხედრო-სამრეწველო კურიერის პუბლიკაცია იუწყება დიდ ამბებს გარღვევის სარაკეტო ტექნოლოგიების სფეროდან. დეტონაციის რაკეტის ძრავა ტესტირება განხორციელდა რუსეთში, განაცხადა პარასკევს ვიცე-პრემიერ მინისტრმა დიმიტრი როგოზინმა Facebook- ის საკუთარ გვერდზე.

”ჩვენ წარმატებით გადავამოწმეთ ეგრეთ წოდებული დეტონაციური სარაკეტო ძრავა, რომელიც განვითარებულია, როგორც Advanced Research Foundation- ის პროგრამის ნაწილი,” - ციტირებს ინტერფაქს-AVN მინისტრის მოადგილედ.

ითვლება, რომ დეტონაციის სარაკეტო ძრავა არის ე.წ. საავტომობილო ჰიპერსound კონცეფციის განხორციელების ერთ-ერთი გზა, ანუ ჰიპერსონიული თვითმფრინავის შექმნა, რომელსაც შეუძლია საკუთარი ძრავის გამო 4-6 მაქ სიჩქარის მიღწევა (Mach არის ხმის სიჩქარე).

პორტალი russia-reborn.ru გთავაზობთ ინტერვიუს რუსეთში ერთ-ერთ წამყვან სპეციალიზებულ ძრავის ოპერატორთან, დეტონაციის სარაკეტო ძრავებთან დაკავშირებით.

ინტერვიუ დაასახელა NPO Energomash- ის მთავარ დიზაინერთან პიტერ ლევოჩკინთან აკადემიკოსი ვ.პ. გლუშკო. ”

იქმნება მომავალი ჰიპერსონიული რაკეტების ძრავები
წარმატებით შეამოწმეს ეგრეთ წოდებული დეტონაციის რაკეტების ძრავები, რამაც ძალიან საინტერესო შედეგები მოგვცა. გაგრძელდება ამ მიმართულებით განვითარების სამუშაოები.

აფეთქება აფეთქებაა. შესაძლებელია მისი მართვა? შესაძლებელია თუ არა ჰიპერსონალური იარაღის შექმნა ასეთი ძრავების საფუძველზე? რა ტიპის სარაკეტო ძრავები მიუწვდომელ და მართვის მანქანებს შემოიყვანენ ახლო სივრცეში? ეს არის ჩვენი საუბარი გენერალური დირექტორის მოადგილესთან - დაასახელა NPO Energomash– ის მთავარი დიზაინერი აკადემიკოსი ვ.პ. გლუშკო ”პიტერ ლევოჩკინის მიერ.

პიოტრ სერგეევიჩ, რა შესაძლებლობებს სთავაზობს ახალი ძრავები?

პეტრე ლევოჩკინი: თუ ჩვენ ვსაუბრობთ უახლოეს მომავალზე, დღეს ჩვენ ვმუშაობთ ძრავებზე ისეთი რაკეტებისთვის, როგორებიცაა Angara A5V და Soyuz-5, ისევე როგორც სხვა, რომლებიც წინასწარ შემუშავების ეტაპზე არიან და არაა ცნობილი საზოგადოებისთვის. ზოგადად, ჩვენი ძრავები შექმნილია იმისთვის, რომ სარაკეტო განლაგდეს ციური სხეულის ზედაპირიდან. და ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი - მიწიერი, მთვარის, მარსიანი. ასე რომ, თუ მთვარის ან მარსიული პროგრამები განხორციელდება, ჩვენ მათში ნამდვილად მივიღებთ მონაწილეობას.

რა არის თანამედროვე სარაკეტო ძრავების ეფექტურობა და არსებობს მათი გაუმჯობესების რაიმე გზა?

პეტრე ლევოჩკინი: თუ ვსაუბრობთ ძრავების ენერგიასა და თერმოდინამიკურ პარამეტრებზე, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დღეს ჩვენმა, ისევე როგორც საუკეთესო უცხოურმა ქიმიურმა სარაკეტო ძრავებმა გარკვეულ სრულყოფამდე მიაღწიეს. მაგალითად, საწვავის წვა 98,5 პროცენტს აღწევს. ანუ, ძრავში საწვავის თითქმის ყველა ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება გამავალი გაზის ნაკადის სითბოს ენერგიაში საქშენოდან.

ძრავების გაუმჯობესება შესაძლებელია სხვადასხვა მიმართულებით. ეს არის საწვავის უფრო ენერგეტიკული კომპონენტების გამოყენება, ახალი წრიული გადაწყვეტილებების დანერგვა, წვის პალატაში წნევის მატება. კიდევ ერთი სფეროა ახალი, მათ შორის დანამატის, ტექნოლოგიების გამოყენება, რათა შემცირდეს შრომის ინტენსივობა და, შედეგად, შეამციროს სარაკეტო ძრავა. ეს ყველაფერი იწვევს გამომავალი დატვირთვის ღირებულების შემცირებას.

ამასთან, უფრო მჭიდრო შემოწმების შემდეგ ცხადი ხდება, რომ ძრავების ენერგო მახასიათებლების ტრადიციული გზით გაზრდა არაეფექტურია.

კონტროლირებადი საწვავის აფეთქების გამოყენებით რაკეტას შეუძლია ხმის სიჩქარის რვაჯერ მეტი სიჩქარის მიცემა
რატომ?

პეტრე ლევოჩკინი: წვის პალატასა და საწვავის მოხმარების გაზრდა წვის პალატაში, ბუნებრივია, გაზრდის ძრავის მოზიდვას. მაგრამ ეს მოითხოვს პალატისა და ტუმბოების კედლის სისქის ზრდას. შედეგად, სტრუქტურის სირთულე და მისი მასის მატება, ენერგიის მომატება არც თუ ისე დიდია. თამაში არ დაუჯდება.

ანუ, სარაკეტო ძრავებმა ამოწურა მათი განვითარების რესურსი?

პეტრე ლევოჩკინი: ნამდვილად არა. ტექნიკური ენით გამოხატული, მათი გაუმჯობესება შესაძლებელია ინტრაოტორული პროცესების ეფექტურობის გაზრდის გზით. არსებობს ქიმიური ენერგიის თერმოდინამიური გადაქცევის ციკლი ვადაგასული თვითმფრინავის ენერგიად, რომლებიც გაცილებით ეფექტურია ვიდრე რაკეტის საწვავის კლასიკური წვა. ეს არის დეტონაციის წვის ციკლი და ჰამფრის ციკლი მასთან ახლოს.

საწვავის დეტონაციის ეფექტი ძალიან აღმოაჩინა ჩვენს თანამემამულემ - მოგვიანებით აკადემიკოსმა იაკოვ ბორისოვიჩ ზელდოვიჩმა 1940 წელს. პრაქტიკულად ამ ეფექტის განხორციელება დაპირდა ძალიან დიდ პერსპექტივებს სარაკეტო მეცნიერებაში. გასაკვირი არაა, რომ იმავე წლებში გერმანელები აქტიურად იძიებდნენ დეტონაციის წვის პროცესს. მაგრამ არც ისე წარმატებული ექსპერიმენტების მიღმა, მათი საქმე არ წინ აღუდგა.

თეორიულმა გამოთვლებმა აჩვენა, რომ დეტონაციის წვა 25 პროცენტით უფრო ეფექტურია, ვიდრე იზობარული ციკლი, რაც საწვავის წვის მუდმივ ზეწოლას შეესაბამება, რაც ხორციელდება თანამედროვე თხევადი –ძრავის ძრავების პალატებში.

და რა უპირატესობა აქვს დეტონაციის წვას კლასიკურთან შედარებით?

პეტრე ლევოჩკინი: კლასიკური წვის პროცესი სუბონონიურია. დეტონაცია - ზებგერითი. მცირე მოცულობის რეაქციის სიჩქარე იწვევს სითბოს უზარმაზარ განთავისუფლებას - ის რამდენჯერმე მეტია, ვიდრე subsonic წვის დროს, რომელიც ხორციელდება კლასიკური სარაკეტო ძრავებში, იგივე წვის საწვავის მასით. ჩვენთვის, ძრავის მამოძრავებელი, ეს ნიშნავს, რომ დეტონაციის ძრავის მნიშვნელოვნად უფრო მცირე ზომებით და საწვავის მცირე მასით, თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ იგივე დარტყმა, როგორც უზარმაზარი თანამედროვე თხევადი –ძრავის მქონე რაკეტების ძრავებში.

საიდუმლო არ არის, რომ დეტონაციის საწვავის წვის მქონე ძრავები ასევე ვითარდება საზღვარგარეთ. რა პოზიციები გვაქვს? მივდივართ, მივდივართ მათ დონეზე ან მივდივართ?

პეტრე ლევოჩკინი: ჩვენ არ ვაღიარებთ - ეს ნამდვილად არის. მე ვერ ვიტყვი, რომ ჩვენ ლიდერი ვართ. თემა საკმაოდ დახურულია. ერთ-ერთი მთავარი ტექნოლოგიური საიდუმლოება არის იმის უზრუნველყოფა, რომ სარაკეტო ძრავის საწვავი და ოქსიდაზატორი არ იწვის, არამედ აფეთქდეს, ხოლო არ გაანადგურებს წვის პალატას. სინამდვილეში, რეალური აფეთქების კონტროლირებადი და კონტროლირებადი გაკეთებაა. ცნობისთვის: საწვავის წვას სუპერსერონული შოკის ტალღის წინ ეწოდება დეტონაცია. განასხვავებენ პულსის დეტონაციას, როდესაც შოკის ტალღა მოძრაობს კამერის ღერძის გასწვრივ და ერთი ჩაანაცვლებს მეორეს, ასევე უწყვეტი (სპინგის) დეტონაციას, როდესაც კამერაში შოკი ტალღები წრეში მოძრაობს.

როგორც მოგეხსენებათ, თქვენი ექსპერტების მონაწილეობით ჩატარდა დეტონაციის წვის ექსპერიმენტული კვლევები. რა შედეგი მიიღეს?

პეტრე ლევოჩკინი: გაკეთდა მუშაობა, რომ შეიქმნას მოდელის პალატა თხევადი დეტონაციის რაკეტის ძრავისთვის. პროექტის შესახებ, Advanced Research Foundation- ის ეგიდით, მუშაობდა რუსეთის წამყვანი სამეცნიერო ცენტრების დიდი თანამშრომლობა. მათ შორისაა ჰიდროდინამიკის ინსტიტუტი. მ.ა. ლავრენტიევი, მოსკოვის საავიაციო ინსტიტუტი, კელდიშის ცენტრი, საავიაციო ძრავის ცენტრალური ინსტიტუტი P.I. ბარანოვა, მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მექანიკის და მათემატიკის ფაკულტეტი. ჩვენ შემოგვთავაზეთ ნავთი, როგორც საწვავი, და გაზების ჟანგბადი, როგორც ჟანგვის შემქმნელი. თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევების პროცესში დადასტურდა ასეთ კომპონენტებზე დეტონაციური სარაკეტო ძრავის შექმნის შესაძლებლობა. მიღებული მონაცემებიდან გამომდინარე, ჩვენ შევიმუშავეთ, წარმოებული და წარმატებით შეამოწმეთ დეტონაციის მოდელის პალატა 2 ტონა დრაფტით და წნევის წვის პალატაში დაახლოებით 40 ატმოსფეროში.

ეს პრობლემა პირველად მოგვარდა არა მხოლოდ რუსეთში, არამედ მსოფლიოში. ამიტომ, რა თქმა უნდა, იყო პრობლემები. პირველ რიგში, ის, ვინც უკავშირდება ჟანგბადის სტერილიზაციას ქეროზინთან, და მეორეც, პალატის სახანძრო კედლის საიმედო გაგრილებას ფარდის გაგრილების გარეშე და სხვა მრავალი პრობლემა, რომლის არსი მხოლოდ სპეციალისტებისთვისაა გასაგები.