Në fakt, në vend të një flake ballore konstante në zonën e djegies, formohet një valë shpërthimi, e cila udhëton me një shpejtësi supersonike. Në një valë të tillë kompresimi, karburanti dhe oksiduesi shpërthen, ky proces, nga pikëpamja termodinamike, rrit efikasitetin e motorit me një renditje madhësie, për shkak të kompaktësisë së zonës së djegies.
Është interesante se në vitin 1940, fizikani sovjetik Ya.B. Zeldovich propozoi idenë e një motori shpërthimi në artikullin "Për përdorimin e energjisë së djegies së shpërthimit". Që atëherë, shumë shkencëtarë nga vende të ndryshme kanë punuar për një ide premtuese, tani Shtetet e Bashkuara, tani Gjermania, tani bashkatdhetarët tanë kanë dalë përpara.
Në verë, në gusht 2016, shkencëtarët rusë arritën të krijojnë motorin e parë të avionit të lëngshëm me madhësi të plotë në botë që funksionon në parimin e djegies së karburantit me shpërthim. Vendi ynë më në fund ka vendosur një prioritet botëror në zhvillimin e teknologjisë më të fundit gjatë shumë viteve të pas-perestrojkës.
Pse motori i ri është kaq i mirë? Një motor reaktiv përdor energjinë e çliruar kur përzierja digjet me një presion konstant dhe një front të vazhdueshëm flakë. Gjatë djegies, përzierja e gazit e karburantit dhe oksiduesit rrit ndjeshëm temperaturën dhe kolona e flakës që del nga gryka krijon një shtytje jet.
Gjatë djegies së shpërthimit, produktet e reaksionit nuk kanë kohë të dekompozohen, sepse ky proces është 100 herë më i shpejtë se deflargimi dhe presioni rritet me shpejtësi, por vëllimi mbetet i pandryshuar. Lëshimi i një sasie kaq të madhe energjie në fakt mund të shkatërrojë motorin e një makine, prandaj ky proces shpesh shoqërohet me një shpërthim.
Në fakt, në vend të një flake ballore konstante në zonën e djegies, formohet një valë shpërthimi, e cila udhëton me një shpejtësi supersonike. Në një valë të tillë kompresimi, karburanti dhe oksiduesi shpërthen, ky proces, nga pikëpamja e termodinamikës rrit efikasitetin e motorit me një renditje të madhësisë, për shkak të kompaktësisë së zonës së djegies. Prandaj, specialistët me kaq zell u vunë në zhvillimin e kësaj ideje. Në një motor konvencional me lëndë djegëse të lëngshme, i cili është, në fakt, një djegës i madh, gjëja kryesore nuk është dhoma e djegies dhe gryka, por njësia e turbopompës së karburantit (TNA). e cila krijon presion të tillë që karburanti depërton në dhomë. Për shembull, në motorin rus të raketës RD-170 për automjetet lëshuese Energia, presioni në dhomën e djegies është 250 atm dhe pompa që furnizon oksiduesin në zonën e djegies duhet të krijojë një presion prej 600 atm.
Në një motor shpërthyes, presioni krijohet nga vetë shpërthimi, i cili është një valë kompresimi udhëtuese në përzierjen e karburantit, në të cilën presioni pa asnjë TPA është tashmë 20 herë më i lartë dhe njësitë e pompës turbo janë të tepërta. Për ta bërë të qartë, American Shuttle ka një presion të dhomës së djegies prej 200 atm, dhe një motor shpërthyes në kushte të tilla ka nevojë vetëm për 10 atm për të furnizuar përzierjen - është si një pompë biçiklete dhe HEC Sayano-Shushenskaya.
Në këtë rast, një motor i bazuar në shpërthim jo vetëm që është më i thjeshtë dhe më i lirë për një renditje të madhësisë, por është shumë më i fuqishëm dhe më ekonomik se një motor rakete konvencional me lëndë djegëse të lëngshme. Në rrugën drejt zbatimit të projektit të motorit të shpërthimit, problemi të përballimit të valës së shpërthimit u ngrit. Ky fenomen nuk është thjesht një valë shpërthimi, e cila ka shpejtësinë e zërit, dhe një valë shpërthyese që përhapet me një shpejtësi prej 2500 m/s, nuk ka stabilizim të pjesës së përparme të flakës, përzierja rinovohet për çdo pulsim dhe vala është rifilluar.
Më parë, inxhinierët rusë dhe francezë zhvilluan dhe ndërtuan motorë reaktivë pulsues, por jo në parimin e shpërthimit, por në bazë të pulsimit të djegies konvencionale. Karakteristikat e PUVRD-ve të tilla ishin të ulëta, dhe kur ndërtuesit e motorëve zhvilluan pompa, turbina dhe kompresorë, epoka e motorëve reaktivë dhe motorëve të raketave me karburant të lëngshëm erdhi, dhe ato pulsuese mbetën në kufijtë e përparimit. Mendjet e ndritura të shkencës janë përpjekur të kombinojnë djegien e shpërthimit me PUVRD, por frekuenca e pulsimeve të një fronti konvencional të djegies nuk është më shumë se 250 në sekondë, dhe pjesa e përparme e shpërthimit ka një shpejtësi deri në 2500 m / s dhe frekuencën e saj të pulsimit. arrin disa mijëra në sekondë. Dukej e pamundur të zbatohej në praktikë një shkallë e tillë e rinovimit të përzierjes dhe në të njëjtën kohë të fillonte shpërthimin.
Në SHBA, ishte e mundur të ndërtohej një motor i tillë pulsues i shpërthimit dhe të testohej në ajër, megjithatë, ai funksionoi vetëm për 10 sekonda, por përparësia mbeti me projektuesit amerikanë. Por tashmë në vitet '60 të shekullit të kaluar, shkencëtari sovjetik B.V. Voitsekhovsky, dhe pothuajse në të njëjtën kohë një amerikan nga Universiteti i Miçiganit, J. Nichols, dolën me idenë për të lidhur një valë shpërthimi në dhomën e djegies.
Si funksionon një motor rakete me shpërthim?
Një motor i tillë rrotullues përbëhej nga një dhomë unaze djegieje me grykë të vendosura përgjatë rrezes së tij për furnizimin me karburant. Vala e shpërthimit shkon si një ketër në një rrotë rreth një rrethi, përzierja e karburantit ngjesh dhe digjet, duke i shtyrë produktet e djegies përmes grykës. Në një motor rrotullues, marrim një frekuencë rrotullimi të një vale prej disa mijëra në sekondë, funksionimi i tij është i ngjashëm me procesin e punës në një motor me motor të lëngshëm, vetëm në mënyrë më efikase për shkak të shpërthimit të përzierjes së karburantit.
Në BRSS dhe SHBA, dhe më vonë në Rusi, po punohet për të krijuar një motor shpërthyes rrotullues me një valë të vazhdueshme, për të kuptuar proceset që ndodhin brenda, për të cilat u krijua një shkencë e tërë e kinetikës fiziko-kimike. Për të llogaritur kushtet e një valë të pamposhtur, nevojiteshin kompjuterë të fuqishëm, të cilët u krijuan vetëm kohët e fundit.
Në Rusi, shumë institute kërkimore dhe zyra projektimi po punojnë për projektin e një motori të tillë rrotullues, përfshirë kompaninë e ndërtimit të motorëve të industrisë hapësinore NPO Energomash. Fondi i Kërkimit të Avancuar erdhi në ndihmë në zhvillimin e një motori të tillë, sepse është e pamundur të marrësh fonde nga Ministria e Mbrojtjes - vetëm u jep atyre një rezultat të garantuar.
Sidoqoftë, gjatë provave në Khimki në Energomash, u regjistrua një gjendje e qëndrueshme e shpërthimit të vazhdueshëm të rrotullimit - 8 mijë rrotullime në sekondë në një përzierje oksigjeni-vajguri. Në këtë rast, valët e shpërthimit balancuan valët e vibrimit dhe veshjet mbrojtëse të nxehtësisë i rezistuan temperaturave të larta.
Por mos u bëni lajka, sepse ky është vetëm një motor demonstrues që ka punuar për një kohë shumë të shkurtër dhe ende nuk është thënë asgjë për karakteristikat e tij. Por gjëja kryesore është se mundësia e krijimit të djegies së shpërthimit është vërtetuar dhe në Rusi është krijuar një motor rrotullues me madhësi të plotë, i cili do të mbetet përgjithmonë në historinë e shkencës.
Ekologjia e konsumit. Shkenca dhe teknologjia: Në fund të gushtit 2016, agjencitë botërore të lajmeve përhapën lajmin: në një nga stendat e NPO Energomash në Khimki afër Moskës, motori i parë i raketave të lëngëta me madhësi të plotë (LRE) në botë. duke përdorur shpërthimin djegia e karburantit është nisur.
Në fund të gushtit 2016, agjencitë botërore të lajmeve përhapën lajmin: në një nga stendat e NPO Energomash në Khimki afër Moskës, motori i parë i raketave me lëndë djegëse të lëngshme (LRE) me madhësi të plotë në botë që përdor djegien e karburantit me shpërthim u vendos. operacion. Për këtë ngjarje, shkenca dhe teknologjia vendase ka shkuar për 70 vjet.
Ideja e një motori shpërthyes u propozua nga fizikani sovjetik Ya. B. Zeldovich në një artikull "Për përdorimin e energjisë së djegies së shpërthimit" të botuar në "Journal of Technical Physics" në vitin 1940. Që atëherë, kërkimet dhe eksperimentet mbi zbatimin praktik të teknologjisë premtuese kanë vazhduar në të gjithë botën. Në këtë garë mendjesh, fillimisht Gjermania, më pas Shtetet e Bashkuara, më pas BRSS u larguan përpara. Dhe tani Rusia ka siguruar një prioritet të rëndësishëm në historinë botërore të teknologjisë. Vendi ynë vitet e fundit rrallë ka mundur të mburret me diçka të tillë.
Në kreshtën e një dallge
Cilat janë avantazhet e një motori shpërthyes? Në motorët tradicionalë të raketave me lëndë djegëse të lëngshme, si në të vërtetë, në motorët e avionëve konvencionalë me piston ose turbojet, përdoret energjia që çlirohet gjatë djegies së karburantit. Në këtë rast, një front i palëvizshëm i flakës formohet në dhomën e djegies së një motori rakete me lëndë të lëngshme, në të cilën djegia ndodh me një presion konstant. Ky proces normal i djegies quhet deflagrim. Si rezultat i ndërveprimit të karburantit dhe oksiduesit, temperatura e përzierjes së gazit rritet ndjeshëm dhe një kolonë e produkteve të djegies së zjarrtë shpërthen nga hunda, të cilat formojnë shtytjen e avionit.
Shpërthimi është gjithashtu djegie, por ndodh 100 herë më shpejt sesa me djegien e karburantit konvencional. Ky proces vazhdon aq shpejt saqë shpërthimi shpesh ngatërrohet me një shpërthim, veçanërisht pasi lirohet aq shumë energji sa, për shembull, një motor makine, kur ky fenomen ndodh në cilindrat e tij, në fakt mund të shembet. Sidoqoftë, shpërthimi nuk është një shpërthim, por një lloj djegie aq i shpejtë sa që produktet e reagimit nuk kanë kohë as të zgjerohen; prandaj, ky proces, ndryshe nga deflagrimi, vazhdon me një vëllim konstant dhe një presion në rritje të mprehtë.
Në praktikë, duket kështu: në vend të një fronti të palëvizshëm të flakës në përzierjen e karburantit, një valë shpërthimi formohet brenda dhomës së djegies, e cila lëviz me një shpejtësi supersonike. Në këtë valë kompresimi, ndodh shpërthimi i një përzierjeje të karburantit dhe oksiduesit, dhe ky proces është shumë më efikas nga pikëpamja termodinamike sesa djegia e karburantit konvencional. Efikasiteti i djegies së shpërthimit është 25-30% më i lartë, domethënë, kur digjet e njëjta sasi karburanti, fitohet më shumë shtytje dhe për shkak të kompaktësisë së zonës së djegies, motori i shpërthimit është teorikisht një rend i madhësisë më i lartë se motorët e raketave konvencionale për sa i përket fuqisë së marrë nga një njësi vëllimi.
Vetëm kjo mjaftoi për të tërhequr vëmendjen më të ngushtë të specialistëve ndaj kësaj ideje. Në fund të fundit, stanjacioni që ka lindur tani në zhvillimin e kozmonautikës botërore, e cila ka ngecur në orbitën afër tokës për gjysmë shekulli, lidhet kryesisht me krizën në shtytjen e raketave. Nga rruga, ka edhe një krizë në aviacion, i cili nuk është në gjendje të kalojë pragun e tre shpejtësive të zërit. Kjo krizë mund të krahasohet me situatën në avionët pistoni në fund të viteve 1930. Helika dhe motori me djegie të brendshme kanë shteruar potencialin e tyre dhe vetëm ardhja e motorëve reaktiv bëri të mundur arritjen e një niveli cilësisht të ri të lartësive, shpejtësive dhe gamës së fluturimit.
Modelet e motorëve klasikë të raketave me lëndë djegëse të lëngëta janë lustruar në përsosmëri gjatë dekadave të fundit dhe praktikisht kanë arritur kufirin e aftësive të tyre. Është e mundur të rriten karakteristikat e tyre specifike në të ardhmen vetëm brenda kufijve shumë të parëndësishëm - me disa përqind. Prandaj, kozmonautika botërore është e detyruar të ndjekë një rrugë të gjerë zhvillimi: për fluturimet me pilot në Hënë, është e nevojshme të ndërtohen mjete lëshimi gjigante, dhe kjo është shumë e vështirë dhe jashtëzakonisht e shtrenjtë, të paktën për Rusinë. Një përpjekje për të kapërcyer krizën me motorë bërthamorë ka ngecur në probleme mjedisore. Shfaqja e motorëve të raketave me shpërthim, mbase, është shumë herët për t'u krahasuar me kalimin e aviacionit në shtytje jet, por ato janë mjaft të afta të përshpejtojnë procesin e eksplorimit të hapësirës. Për më tepër, ky lloj motori reaktiv ka një avantazh tjetër shumë të rëndësishëm.
GRES në miniaturë
Një motor konvencional rakete është, në parim, një djegës i madh. Për të rritur shtytjen e tij dhe karakteristikat specifike, është e nevojshme të rritet presioni në dhomën e djegies. Në këtë rast, karburanti që injektohet në dhomë përmes injektorëve duhet të furnizohet me një presion më të lartë se sa realizohet gjatë procesit të djegies, përndryshe rryma e karburantit thjesht nuk mund të depërtojë në dhomë. Prandaj, njësia më e ndërlikuar dhe e shtrenjtë në një motor me motor të lëngshëm nuk është një dhomë me një hundë, e cila është në pamje të qartë, por një njësi turbopompë karburanti (TNA), e fshehur në zorrët e raketës midis ndërlikimeve të tubacioneve.
Për shembull, motori më i fuqishëm i raketave në botë RD-170, i krijuar për fazën e parë të mjetit lëshues super të rëndë sovjetik Energia nga e njëjta NPO Energia, ka një presion të dhomës së djegies prej 250 atmosferash. Kjo është shumë. Por presioni në daljen e pompës së oksigjenit që pompon oksiduesin në dhomën e djegies arrin 600 atm. Për të drejtuar këtë pompë përdoret një turbinë 189 MW! Vetëm imagjinoni këtë: një rrotë turbine me diametër 0,4 m zhvillon një fuqi katër herë më të madhe se akullthyesi bërthamor "Arktika" me dy reaktorë bërthamorë! Në të njëjtën kohë, THA është një pajisje komplekse mekanike, boshti i së cilës bën 230 rrotullime në sekondë, dhe duhet të punojë në një mjedis me oksigjen të lëngshëm, ku as edhe një shkëndijë e vogël, por një kokërr rërë në tubacion. çon në një shpërthim. Teknologjia për krijimin e një TNA të tillë është njohuria kryesore e Energomash, zotërimi i së cilës i lejon kompanisë ruse sot të shesë motorët e saj për instalim në automjetet e lëshimit amerikan Atlas V dhe Antares. Nuk ka ende asnjë alternativë për motorët rusë në Shtetet e Bashkuara.
Për një motor shpërthyes, vështirësi të tilla nuk janë të nevojshme, pasi presioni për djegie më efikase sigurohet nga vetë shpërthimi, i cili është një valë kompresimi që udhëton në përzierjen e karburantit. Gjatë shpërthimit, presioni rritet 18-20 herë pa asnjë TNA.
Për të marrë kushte në dhomën e djegies së një motori shpërthyes që janë ekuivalente, për shembull, me kushtet në dhomën e djegies së një motori me nxitje të lëngshme të American Shuttle (200 atm), mjafton të furnizoni karburant nën një presion prej ... 10 atm. Njësia e kërkuar për këtë, në krahasim me TNA-në e një motori klasik me lëndë të lëngshme, është e njëjtë me një pompë biçiklete pranë SDPP Sayano-Shushenskaya.
Kjo do të thotë, motori i shpërthimit jo vetëm që do të jetë më i fuqishëm dhe më ekonomik se një motor konvencional me lëndë djegëse të lëngshme, por edhe një rend i madhësisë më i thjeshtë dhe më i lirë. Pra, pse kjo thjeshtësi nuk u është dhënë projektuesve për 70 vjet?
Problemi kryesor me të cilin u përballën inxhinierët ishte mënyra e përballimit të valës së shpërthimit. Nuk ka të bëjë vetëm me forcimin e motorit në mënyrë që të përballojë ngarkesa të shtuara. Shpërthimi nuk është thjesht një valë shpërthimi, por diçka më dinake. Vala e shpërthimit përhapet me shpejtësinë e zërit, dhe vala e shpërthimit përhapet me një shpejtësi supersonike deri në 2500 m / s. Nuk formon një front të qëndrueshëm flakë, kështu që funksionimi i një motori të tillë është pulsues: pas çdo shpërthimi, është e nevojshme të rinovoni përzierjen e karburantit dhe më pas të filloni një valë të re në të.
Përpjekjet për të krijuar një motor reaktiv pulsues u bënë shumë kohë përpara idesë së shpërthimit. Ishte në përdorimin e motorëve reaktivë pulsues që ata u përpoqën të gjenin një alternativë ndaj motorëve me piston në vitet 1930. Thjeshtësia u tërhoq përsëri: ndryshe nga një turbinë aviacioni për një motor pulsues me avion ajri (PUVRD), as një kompresor që rrotullohej me një shpejtësi prej 40,000 rpm nuk ishte i nevojshëm për të futur ajrin në mitrën e pangopshme të dhomës së djegies, as që funksiononte në një temperaturë gazi. turbina me mbi 1000˚С. Në PUVRD, presioni në dhomën e djegies krijoi pulsime në djegien e karburantit.
Patentat e para për një motor reaktiv pulsues u morën në mënyrë të pavarur në 1865 nga Charles de Louvrier (Francë) dhe në 1867 nga Nikolai Afanasyevich Teleshov (Rusi). Dizajni i parë operacional i PUVRD u patentua në 1906 nga inxhinieri rus V.V. Karavodin, i cili ndërtoi një instalacion model një vit më vonë. Për shkak të një sërë mangësish, instalimi Karavodin nuk gjeti zbatim në praktikë. PUVRD i parë që operonte në një avion të vërtetë ishte gjermani Argus As 014, i bazuar në një patentë të vitit 1931 nga shpikësi i Mynihut Paul Schmidt. Argus u krijua për "armën e hakmarrjes" - bombën me krahë V-1. Një zhvillim i ngjashëm u krijua në 1942 nga projektuesi sovjetik Vladimir Chelomey për raketën e parë të lundrimit sovjetik 10X.
Sigurisht, këta motorë nuk po shpërthyen ende, pasi përdornin pulsimet e djegies konvencionale. Frekuenca e këtyre pulsimeve ishte e ulët, gjë që gjeneroi një tingull karakteristik të mitralozit gjatë funksionimit. Për shkak të funksionimit të ndërprerë, karakteristikat specifike të PUVRD ishin mesatarisht të ulëta, dhe pasi projektuesit deri në fund të viteve 1940 u përballën me vështirësitë e krijimit të kompresorëve, pompave dhe turbinave, motorët turbojet dhe motorët e raketave me lëndë të lëngshme u bënë mbretër. e qiellit, dhe PUVRD mbeti në periferi të përparimit teknologjik. ...
Është kurioze që PUVRD-të e para u krijuan nga stilistë gjermanë dhe sovjetikë të pavarur nga njëri-tjetri. Nga rruga, jo vetëm Zeldovich doli me idenë e një motori shpërthimi në 1940. Njëkohësisht me të, të njëjtat mendime shprehën edhe Von Neumann (SHBA) dhe Werner Doering (Gjermani), kështu që në shkencën ndërkombëtare modeli i përdorimit të djegies së shpërthimit u quajt ZND.
Ideja e kombinimit të PUVRD me djegien e shpërthimit ishte shumë joshëse. Por pjesa e përparme e një flake të zakonshme përhapet me një shpejtësi prej 60-100 m / s dhe frekuenca e pulsimeve të saj në PUVRD nuk kalon 250 në sekondë. Dhe pjesa e përparme e shpërthimit lëviz me një shpejtësi prej 1500-2500 m / s, kështu që frekuenca e pulsimit duhet të jetë mijëra në sekondë. Ishte e vështirë të zbatohej një shkallë e tillë e rinovimit të përzierjes dhe fillimit të shpërthimit në praktikë.
Megjithatë, përpjekjet për të krijuar motorë shpërthimi pulsues të zbatueshëm vazhduan. Puna e specialistëve të Forcave Ajrore Amerikane në këtë drejtim kulmoi me krijimin e një motori demonstrues, i cili u ngrit për herë të parë në qiell më 31 janar 2008 me një avion eksperimental Long-EZ. Në fluturimin historik, motori punoi ... 10 sekonda në një lartësi prej 30 metrash. Sidoqoftë, përparësia në këtë rast mbeti me Shtetet e Bashkuara, dhe avioni me të drejtë zuri një vend në Muzeun Kombëtar të Forcave Ajrore të SHBA.
Ndërkohë, një skemë tjetër shumë më premtuese është shpikur prej kohësh.
Si një ketër në një rrotë
Ideja për të bashkuar një valë shpërthimi dhe për ta bërë atë të funksionojë në dhomën e djegies si një ketër në një rrotë, lindi te shkencëtarët në fillim të viteve 1960. Fenomeni i shpërthimit rrotullues (rrotullues) u parashikua teorikisht nga fizikani sovjetik nga Novosibirsk B.V. Voitsekhovsky në 1960. Pothuajse njëkohësisht me të, në vitin 1961, amerikani J. Nicholls nga Universiteti i Miçiganit shprehu të njëjtën ide.
Motori rrotullues, ose rrotullues, i shpërthimit është strukturalisht një dhomë djegie unazore, në të cilën karburanti furnizohet me anë të injektorëve të vendosur në mënyrë radiale. Vala e shpërthimit brenda dhomës nuk lëviz në drejtim aksial, si në PUVRD, por në një rreth, duke ngjeshur dhe djegur përzierjen e karburantit përpara saj dhe përfundimisht duke i shtyrë produktet e djegies nga hunda në të njëjtën mënyrë si vidhosja e një mulli mishi e shtyn mishin e grirë jashtë. Në vend të frekuencës së pulsimit, marrim frekuencën e rrotullimit të valës së shpërthimit, e cila mund të arrijë disa mijëra në sekondë, d.m.th., në praktikë, motori nuk funksionon si një motor pulsues, por si një motor rakete konvencionale me lëndë të lëngshme. me djegie të palëvizshme, por shumë më efikase, pasi në fakt shpërthen përzierjen e karburantit ...
Në BRSS, si në SHBA, puna për një motor shpërthyes rrotullues ka vazhduar që nga fillimi i viteve 1960, por përsëri, megjithë thjeshtësinë në dukje të idesë, zbatimi i tij kërkonte zgjidhjen e pyetjeve teorike të çuditshme. Si të organizohet procesi në mënyrë që vala të mos zbutet? Ishte e nevojshme të kuptoheshin proceset më komplekse fizike dhe kimike që ndodhin në një mjedis të gaztë. Këtu llogaritja nuk u krye më në nivelin molekular, por në nivelin atomik, në kryqëzimin e kimisë dhe fizikës kuantike. Këto procese janë më komplekse se ato që ndodhin gjatë gjenerimit të një rreze lazer. Kjo është arsyeja pse lazeri ka punuar për një kohë të gjatë, por motori i shpërthimit jo. Për të kuptuar këto procese, ishte e nevojshme të krijohej një shkencë e re themelore - kinetika fiziko-kimike, e cila nuk ekzistonte 50 vjet më parë. Dhe për llogaritjen praktike të kushteve në të cilat vala e shpërthimit nuk do të zbutet, por do të bëhet e vetë-qëndrueshme, kërkoheshin kompjuterë të fuqishëm, të cilët u shfaqën vetëm vitet e fundit. Ky ishte themeli që duhej hedhur në themelin e suksesit praktik në zbutjen e shpërthimit.
Në Shtetet e Bashkuara të Amerikës po kryhet punë aktive në këtë drejtim. Këto studime kryhen nga Pratt & Whitney, General Electric, NASA. Për shembull, laboratori kërkimor i Marinës së SHBA-së po zhvillon turbina gazi me shpërthim rrotullues për Marinën. Marina amerikane përdor 430 turbina me gaz në 129 anije, dhe ato konsumojnë 3 miliardë dollarë karburant në vit. Futja e motorëve më ekonomikë me turbina me gaz (GTE) do të kursejë shuma të mëdha parash.
Në Rusi, dhjetëra institute kërkimore dhe zyra projektimi kanë punuar dhe vazhdojnë të punojnë në motorët e shpërthimit. Midis tyre është NPO Energomash, kompania lider në ndërtimin e motorëve në industrinë ruse të hapësirës, me shumë prej ndërmarrjeve të së cilës bashkëpunon Banka VTB. Zhvillimi i një motori rakete me karburant të lëngshëm shpërthyes u krye për më shumë se një vit, por në mënyrë që maja e ajsbergut të kësaj vepre të shkëlqejë nën diell në formën e një testi të suksesshëm, u desh organizimi dhe financiar. pjesëmarrja e Fondacionit famëkeq për Kërkime të Avancuara (FPI). Ishte FPI ajo që akordoi fondet e nevojshme për krijimin në vitin 2014 të një laboratori të specializuar “Detonation LRE”. Në të vërtetë, megjithë 70 vjet kërkime, kjo teknologji mbetet ende "shumë premtuese" në Rusi për t'u financuar nga klientë si Ministria e Mbrojtjes, të cilët, si rregull, kanë nevojë për një rezultat praktik të garantuar. Dhe është ende shumë larg prej saj.
Zbutja e mendjemprehtësisë
Do të doja të besoja se pas gjithë asaj që u tha më lart, puna titanike që shfaqet midis rreshtave të një raporti të shkurtër në lidhje me testet që u zhvilluan në Energomash në Khimki në korrik-gusht 2016 bëhet e kuptueshme: dallgët me një frekuencë rreth 20 kHz (frekuenca e rrotullimit të një valë është 8 mijë rrotullime në sekondë) në avullin e karburantit "oksigjen - vajguri". Ishte e mundur të merreshin disa valë shpërthimi, të cilat balanconin dridhjet dhe ngarkesat e goditjes së njëra-tjetrës. Veshjet mbrojtëse ndaj nxehtësisë të zhvilluara posaçërisht në Qendrën M.V. Keldysh ndihmuan për të përballuar ngarkesat me temperaturë të lartë. Motori i rezistoi disa nisjeve nën ngarkesa ekstreme vibrimi dhe temperatura ultra të larta në mungesë të ftohjes së shtresës së murit. Një rol të veçantë në këtë sukses luajti krijimi i modeleve matematikore dhe injektorëve të karburantit, të cilat bënë të mundur marrjen e një përzierjeje të konsistencës së nevojshme për shfaqjen e shpërthimit.
Sigurisht, rëndësia e suksesit të arritur nuk duhet të ekzagjerohet. U krijua vetëm një motor demonstrues, i cili funksionoi për një kohë relativisht të shkurtër dhe asgjë nuk u raportua për karakteristikat e tij reale. Sipas NPO Energomash, një motor rakete me shpërthim do të rrisë shtytjen me 10% kur djeg të njëjtën sasi karburanti si në një motor konvencional, dhe impulsi specifik i shtytjes duhet të rritet me 10-15%.
Por rezultati kryesor është se praktikisht konfirmohet mundësia e organizimit të djegies së shpërthimit në një motor të lëngshëm. Megjithatë, ka ende shumë për të bërë përpara se të përdoret kjo teknologji në aeroplanët e vërtetë. Një aspekt tjetër i rëndësishëm është se një tjetër prioritet botëror në fushën e teknologjive të larta i është caktuar tashmë vendit tonë: për herë të parë në botë, në Rusi u lëshua një motor rakete me përmasa të plota dhe ky fakt do të mbetet në historinë e Shkencë dhe Teknologji. publikuar nga
Në fund të janarit, pati raporte për përparime të reja në shkencën dhe teknologjinë ruse. Nga burimet zyrtare u bë e ditur se një nga projektet vendase të një motori reaktiv premtues të tipit shpërthimi tashmë ka kaluar fazën e testimit. Kjo afron momentin e përfundimit të plotë të të gjithë punës së kërkuar, sipas rezultateve të së cilës raketat hapësinore ose ushtarake të dizajnit rus do të mund të marrin termocentrale të reja me karakteristika të shtuara. Për më tepër, parimet e reja të funksionimit të motorit mund të gjejnë zbatim jo vetëm në fushën e raketave, por edhe në fusha të tjera.
Në fund të janarit, zëvendëskryeministri Dmitry Rogozin i tha shtypit vendas për sukseset e fundit të organizatave kërkimore. Ndër temat e tjera, ai preku procesin e krijimit të motorëve reaktiv duke përdorur parime të reja funksionimi. Një motor premtues me djegie shpërthimi tashmë është vënë në provë. Sipas zv.kryeministrit, aplikimi i parimeve të reja të funksionimit të termocentralit lejon një rritje të ndjeshme të performancës. Në krahasim me strukturat e arkitekturës tradicionale, vërehet një rritje e shtytjes me rreth 30%.
Diagrami i motorit të raketës së shpërthimit
Motorët modernë të raketave të klasave dhe llojeve të ndryshme, që operojnë në fusha të ndryshme, përdorin të ashtuquajturat. cikli izobarik ose djegia e deflagacionit. Dhomat e tyre të djegies mbajnë një presion konstant në të cilin karburanti digjet ngadalë. Një motor i bazuar në parimet e deflagacionit nuk ka nevojë për njësi veçanërisht të qëndrueshme, megjithatë, ai është i kufizuar në performancën maksimale. Rritja e karakteristikave bazë, duke filluar nga një nivel i caktuar, rezulton të jetë tepër e vështirë.
Një alternativë ndaj një motori me një cikël izobarik në kontekstin e përmirësimit të performancës është një sistem me të ashtuquajturat. djegia e shpërthimit. Në këtë rast, reaksioni i oksidimit të karburantit ndodh pas një valë shoku që lëviz me një shpejtësi të lartë nëpër dhomën e djegies. Kjo vendos kërkesa të veçanta për dizajnin e motorit, por në të njëjtën kohë ofron avantazhe të dukshme. Për sa i përket efikasitetit të djegies së karburantit, djegia me shpërthim është 25% më e mirë se deflagrimi. Ai gjithashtu ndryshon nga djegia me presion konstant nga rritja e fuqisë së çlirimit të nxehtësisë për njësi të sipërfaqes së pjesës së përparme të reagimit. Në teori, është e mundur të rritet ky parametër me tre deri në katër renditje të madhësisë. Si pasojë, shpejtësia e gazeve reaktive mund të rritet 20-25 herë.
Kështu, motori i shpërthimit, me efikasitetin e tij të rritur, është në gjendje të zhvillojë më shumë shtytje me më pak konsum të karburantit. Përparësitë e tij ndaj modeleve tradicionale janë të dukshme, por deri vonë, përparimi në këtë fushë ka lënë shumë për të dëshiruar. Parimet e një motori reaktiv me shpërthim u formuluan në vitin 1940 nga fizikani sovjetik Ya.B. Zeldovich, por produktet e gatshme të këtij lloji nuk kanë arritur ende në shfrytëzim. Arsyet kryesore për mungesën e suksesit të vërtetë janë problemet me krijimin e një strukture mjaft të fortë, si dhe vështirësia e nisjes dhe më pas ruajtjes së valës së goditjes duke përdorur karburantet ekzistuese.
Një nga projektet më të fundit vendase në fushën e motorëve të raketave shpërthyese u lançua në vitin 2014 dhe po zhvillohet në NPO Energomash me emrin Akademiku V.P. Glushko. Sipas të dhënave të disponueshme, qëllimi i projektit me kodin "Ifrit" ishte studimi i parimeve bazë të teknologjisë së re me krijimin e mëvonshëm të një motori rakete me lëndë të lëngshme që përdor vajguri dhe oksigjen të gaztë. Motori i ri, i quajtur sipas demonëve të zjarrit nga folklori arab, bazohej në parimin e djegies së shpërthimit të rrotullimit. Kështu, në përputhje me idenë kryesore të projektit, vala e goditjes duhet të lëvizë vazhdimisht në një rreth brenda dhomës së djegies.
Zhvilluesi kryesor i projektit të ri ishte NPO Energomash, ose më saktë një laborator i veçantë i krijuar në bazë të tij. Përveç kësaj, disa organizata të tjera kërkimore dhe zhvillimore u përfshinë në punë. Programi mori mbështetje nga Fondacioni i Kërkimeve të Avancuara. Me përpjekje të përbashkëta, të gjithë pjesëmarrësit në projektin Ifrit ishin në gjendje të formonin një pamje optimale për një motor premtues, si dhe të krijonin një dhomë me djegie model me parime të reja funksionimi.
Për të studiuar perspektivat e të gjithë drejtimit dhe ideve të reja, të ashtuquajturat. një model i dhomës së djegies së shpërthimit që plotëson kërkesat e projektit. Një motor i tillë me përvojë me një konfigurim të reduktuar supozohej të përdorte vajguri të lëngët si karburant. Gazi i oksigjenit u sugjerua si një agjent oksidues. Në gusht 2016, filloi testimi i dhomës së prototipit. E rëndësishme është që për herë të parë në një projekt të këtij lloji u mundësua të sillet në fazën e testeve në stol. Më parë, motorët e raketave shpërthyese vendase dhe të huaja u zhvilluan, por nuk u testuan.
Gjatë testeve të mostrës së modelit, u morën rezultate shumë interesante, duke treguar korrektësinë e qasjeve të përdorura. Pra, për shkak të përdorimit të materialeve dhe teknologjive të duhura, rezultoi që presioni brenda dhomës së djegies të çohej në 40 atmosfera. Futja e produktit eksperimental arriti në 2 tonë.
Dhoma model në një stol provë
Disa rezultate u morën në kuadrin e projektit Ifrit, por motori vendas i shpërthimit me karburant të lëngshëm është ende larg aplikimit praktik të plotë. Para futjes së pajisjeve të tilla në projekte të reja teknologjike, projektuesit dhe shkencëtarët duhet të zgjidhin një sërë problemesh më serioze. Vetëm atëherë industria e raketave dhe hapësirës ose industria e mbrojtjes do të jenë në gjendje të fillojnë të realizojnë potencialin e teknologjisë së re në praktikë.
Në mesin e janarit, Rossiyskaya Gazeta publikoi një intervistë me projektuesin kryesor të NPO Energomash, Pyotr Lyovochkin, mbi gjendjen aktuale të punëve dhe perspektivat për motorët e shpërthimit. Përfaqësuesi i kompanisë zhvilluese kujtoi dispozitat kryesore të projektit, dhe gjithashtu preku temën e sukseseve të arritura. Gjithashtu, ai foli edhe për fushat e mundshme të aplikimit të “Ifritit” dhe strukturave të ngjashme.
Për shembull, motorët e shpërthimit mund të përdoren në avionët hipersonikë. P. Lyovochkin kujtoi se motorët e propozuar tani për përdorim në pajisje të tilla përdorin djegie nënsonike. Me shpejtësinë hipersonike të aparatit të fluturimit, ajri që hyn në motor duhet të ngadalësohet në modalitetin e zërit. Megjithatë, energjia e frenimit duhet të çojë në ngarkesa termike shtesë në kornizën e ajrit. Në motorët e shpërthimit, shkalla e djegies së karburantit arrin të paktën M = 2.5. Kjo bën të mundur rritjen e shpejtësisë së fluturimit të avionit. Një makinë e tillë me një motor të tipit shpërthyes do të jetë në gjendje të përshpejtojë në shpejtësi tetë herë më të madhe se shpejtësia e zërit.
Megjithatë, perspektivat reale të motorëve të raketave të tipit shpërthyes nuk janë ende shumë të mëdha. Sipas P. Lyovochkin, ne "sapo hapëm derën në zonën e djegies së shpërthimit". Shkencëtarët dhe projektuesit do të duhet të studiojnë shumë pyetje, dhe vetëm pas kësaj do të jetë e mundur të krijohen struktura me potencial praktik. Për shkak të kësaj, industria hapësinore do të duhet të përdorë për një kohë të gjatë motorë tradicionalë të lëngshëm, gjë që, megjithatë, nuk e mohon mundësinë e përmirësimit të tyre të mëtejshëm.
Një fakt interesant është se parimi i shpërthimit të djegies gjen zbatim jo vetëm në fushën e motorëve të raketave. Tashmë ekziston një projekt vendas për një sistem aviacioni me një dhomë djegieje të tipit të shpërthimit që funksionon në parimin e pulsit. Një prototip i këtij lloji u soll në provë, dhe në të ardhmen mund të fillojë një drejtim të ri. Motorët e rinj me djegie me goditje mund të gjejnë aplikim në një gamë të gjerë zonash dhe të zëvendësojnë pjesërisht motorët tradicionalë të turbinave me gaz ose turbojet.
Projekti i brendshëm i një motori avioni me shpërthim po zhvillohet në OKB im. JAM. Djepi. Informacioni rreth këtij projekti u prezantua për herë të parë në forumin ushtarako-teknik ndërkombëtar të vitit të kaluar "Ushtria-2017". Në stendën e kompanisë-zhvilluesit kishte materiale për motorë të ndryshëm, si serialë ashtu edhe në zhvillim. Midis këtyre të fundit ishte një mostër premtuese shpërthimi.
Thelbi i propozimit të ri është përdorimi i një dhome djegieje jo standarde të aftë për djegien me shpërthim pulsues të karburantit në një atmosferë ajri. Në këtë rast, frekuenca e "shpërthimeve" brenda motorit duhet të arrijë 15-20 kHz. Në të ardhmen, është e mundur të rritet më tej ky parametër, si rezultat i të cilit zhurma e motorit do të shkojë përtej intervalit të perceptuar nga veshi i njeriut. Karakteristikat e tilla të motorit mund të jenë me interes.
Lansimi i parë i produktit eksperimental "Ifrit"
Megjithatë, avantazhet kryesore të termocentralit të ri lidhen me performancën e përmirësuar. Testet në stol të prototipeve kanë treguar se ato tejkalojnë motorët tradicionalë të turbinave me gaz me rreth 30% në tregues specifikë. Deri në kohën e demonstrimit të parë publik të materialeve në motorin OKB im. JAM. Djepat ishin në gjendje të merrnin karakteristika mjaft të larta të performancës. Një motor me përvojë i një lloji të ri ishte në gjendje të punonte për 10 minuta pa ndërprerje. Koha totale e funksionimit të këtij produkti në stendë në atë kohë i kaloi 100 orë.
Përfaqësuesit e zhvilluesit treguan se tashmë është e mundur të krijohet një motor i ri shpërthyes me një shtytje 2-2,5 ton, i përshtatshëm për instalim në avionë të lehtë ose mjete ajrore pa pilot. Në hartimin e një motori të tillë, propozohet të përdoret i ashtuquajturi. pajisje rezonatore përgjegjëse për rrjedhën e duhur të djegies së karburantit. Një avantazh i rëndësishëm i projektit të ri është mundësia themelore e instalimit të pajisjeve të tilla kudo në kornizën e avionit.
Ekspertët e OKB im. JAM. Djepat kanë punuar në motorët e avionëve me djegie të shpërthimit të impulsit për më shumë se tre dekada, por deri më tani projekti nuk është larguar nga faza e kërkimit dhe nuk ka perspektivë reale. Arsyeja kryesore është mungesa e një porosie dhe financimi i nevojshëm. Nëse projekti merr mbështetjen e nevojshme, atëherë në të ardhmen e parashikueshme mund të krijohet një motor mostër, i përshtatshëm për përdorim në pajisje të ndryshme.
Deri më sot, shkencëtarët dhe projektuesit rusë kanë arritur të tregojnë rezultate shumë të jashtëzakonshme në fushën e motorëve reaktiv duke përdorur parime të reja funksionimi. Ka disa projekte njëherësh që janë të përshtatshme për t'u përdorur në hapësirën e raketave dhe në zonat hipersonike. Përveç kësaj, motorët e rinj mund të përdoren në aviacionin "tradicional". Disa projekte janë ende në fazat fillestare dhe nuk janë ende gati për inspektime dhe punë të tjera, ndërsa në fusha të tjera tashmë janë marrë rezultatet më të dukshme.
Duke hetuar temën e motorëve reaktivë me djegie të shpërthimit, specialistët rusë ishin në gjendje të krijonin një model stoli të një dhome djegieje me karakteristikat e dëshiruara. Produkti eksperimental “Ifrit” tashmë ka kaluar teste, gjatë të cilave është mbledhur një sasi e madhe informacionesh të ndryshme. Me ndihmën e të dhënave të marra do të vazhdojë zhvillimi i drejtimit.
Përvetësimi i një drejtimi të ri dhe përkthimi i ideve në një formë praktikisht të zbatueshme do të marrë shumë kohë, dhe për këtë arsye, në të ardhmen e parashikueshme, raketat hapësinore dhe të ushtrisë në të ardhmen e parashikueshme do të pajisen vetëm me motorë tradicionalë të lëngshëm. Sidoqoftë, puna tashmë ka lënë fazën thjesht teorike, dhe tani çdo lëshim provë i një motori eksperimental sjell më afër momentin e ndërtimit të raketave të plota me termocentrale të reja.
Bazuar në materialet nga faqet:
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/
Byroja e Dizajnit Eksperimental Lyulka ka zhvilluar, prodhuar dhe testuar një prototip të një motori shpërthyes me rezonator pulsues me djegie në dy faza të një përzierjeje vajguri-ajri. Sipas ITAR-TASS, shtytja mesatare e matur e motorit ishte rreth njëqind kilogramë, dhe kohëzgjatja e funksionimit të vazhdueshëm ishte më shumë se dhjetë minuta. Deri në fund të këtij viti, OKB synon të prodhojë dhe testojë një motor shpërthimi pulsues me madhësi të plotë.
Sipas shefit të projektuesit të Byrosë së Dizajnit Lyulka Alexander Tarasov, gjatë provave, u simuluan mënyrat e funksionimit tipike për motorët turbojet dhe ramjet. Vlerat e matura të shtytjes specifike dhe konsumit specifik të karburantit rezultuan të jenë 30-50 për qind më të mira se ato të motorëve konvencionalë me avion. Gjatë eksperimenteve, motori i ri u ndez dhe fiket vazhdimisht, si dhe kontrolli i tërheqjes.
Në bazë të studimeve të kryera, të marra gjatë testimit të të dhënave, si dhe analizës së projektimit të qarkut, Byroja e Dizajnit Lyulka synon të propozojë zhvillimin e një familjeje të tërë motorësh avionësh me shpërthim pulsues. Në veçanti, mund të krijohen motorë me një jetë të shkurtër shërbimi për mjetet ajrore pa pilot dhe raketat dhe motorët e avionëve me një regjim fluturimi supersonik lundrues.
Në të ardhmen, mbi bazën e teknologjive të reja, mund të krijohen motorë për sisteme raketore-hapësirës dhe termocentrale të kombinuara të avionëve të aftë për të fluturuar në atmosferë dhe më gjerë.
Sipas byrosë së projektimit, motorët e rinj do të rrisin raportin e shtytjes ndaj peshës së avionit me 1.5-2 herë. Për më tepër, kur përdoren termocentrale të tillë, diapazoni i fluturimit ose masa e armëve të avionëve mund të rritet me 30-50 përqind. Në të njëjtën kohë, përqindja e motorëve të rinj do të jetë 1.5-2 herë më e vogël se ajo e sistemeve konvencionale të shtytjes së avionëve.
Fakti që po punohet në Rusi për të krijuar një motor shpërthimi pulsues u raportua në mars 2011. Kjo u tha më pas nga Ilya Fedorov, drejtor menaxhues i shoqatës së kërkimit dhe prodhimit të Saturnit, e cila përfshin Byronë e Dizajnit Lyulka. Për çfarë lloj motori shpërthyes u diskutua, Fedorov nuk specifikoi.
Aktualisht, ekzistojnë tre lloje të motorëve pulsues - valvula, pa valvula dhe shpërthimi. Parimi i funksionimit të këtyre termocentraleve konsiston në furnizimin periodik të karburantit dhe oksiduesit në dhomën e djegies, ku përzierja e karburantit ndizet dhe produktet e djegies rrjedhin nga hunda me formimin e shtytjes së avionit. Dallimi nga motorët reaktivë konvencionalë qëndron në djegien e shpërthimit të përzierjes së karburantit, në të cilën pjesa e përparme e djegies përhapet më shpejt se shpejtësia e zërit.
Motori reaktiv pulsues u shpik në fund të shekullit të 19-të nga inxhinieri suedez Martin Wiberg. Një motor pulsues konsiderohet i thjeshtë dhe i lirë për t'u prodhuar, megjithatë, për shkak të natyrës së djegies së karburantit, ai nuk është i besueshëm. Për herë të parë, një lloj i ri motori u përdor në seri gjatë Luftës së Dytë Botërore në raketat gjermane të lundrimit V-1. Ata u mundësuan nga motori Argus As-014 nga Argus-Werken.
Aktualisht, disa firma të mëdha të mbrojtjes në botë janë të angazhuara në kërkime për krijimin e motorëve reaktivë pulsues shumë efikas. Veçanërisht, puna kryhet nga kompania franceze SNECMA dhe kompania amerikane General Electric dhe Pratt & Whitney. Në vitin 2012, Laboratori Kërkimor i Marinës së SHBA-së njoftoi synimin e tij për të zhvilluar një motor shpërthimi rrotullues që do të zëvendësonte sistemet konvencionale të shtytjes së turbinave me gaz në anije.
Laboratori Kërkimor i Marinës së SHBA (NRL) synon të zhvillojë një motor shpërthyes me rrotullim (RDE) që mund të zëvendësojë potencialisht sistemet konvencionale të shtytjes së turbinave me gaz në anije. Sipas NRL, motorët e rinj do t'i lejojnë ushtrisë të reduktojë konsumin e karburantit duke rritur efikasitetin e energjisë të sistemeve shtytëse.
Marina amerikane aktualisht përdor 430 motorë turbinash me gaz (GTE) në 129 anije. Ata konsumojnë 2 miliardë dollarë karburant në vit. NRL vlerëson se falë RDE, ushtria do të jetë në gjendje të kursejë deri në 400 milion dollarë në karburant çdo vit. RDE-të do të jenë në gjendje të gjenerojnë dhjetë për qind më shumë energji sesa GTE-të konvencionale. Prototipi RDE tashmë është krijuar, por ende nuk dihet se kur do të fillojnë të hyjnë në flotë motorë të tillë.
RDE bazohet në zhvillimet NRL të marra gjatë krijimit të një motori të shpërthimit të pulsit (PDE). Funksionimi i termocentraleve të tillë bazohet në djegien e qëndrueshme të shpërthimit të përzierjes së karburantit.
Motorët e shpërthimit rrotullues ndryshojnë nga ata pulsues në atë që djegia e shpërthimit të përzierjes së karburantit në to ndodh vazhdimisht - pjesa e përparme e djegies lëviz në një dhomë unaze djegieje, në të cilën përzierja e karburantit përditësohet vazhdimisht.
Testet e motorit të shpërthimit
FPI_RUSSIA / Vimeo
Laboratori i specializuar "Detonation fluid-propellant raket engines" i shoqatës kërkimore-prodhuese "Energomash" ka testuar demonstruesit e parë në botë me përmasa të plota të teknologjive të motorëve të raketave me lëndë djegëse të lëngshme shpërthyese. Sipas TASS, termocentralet e reja funksionojnë me avull karburanti oksigjen-vagur.
Motori i ri, ndryshe nga termocentralet e tjera që funksionojnë në parimin e djegies së brendshme, funksionon duke shpërthyer karburantin. Shpërthimi është djegia supersonike e një lënde, në këtë rast një përzierje karburanti. Në këtë rast, një valë goditëse përhapet përmes përzierjes, e ndjekur nga një reaksion kimik me lëshimin e një sasie të madhe nxehtësie.
Studimi i parimeve të funksionimit dhe zhvillimit të motorëve të shpërthimit është kryer në disa vende të botës për më shumë se 70 vjet. Puna e parë e tillë filloi në Gjermani në vitet 1940. Vërtetë, atëherë studiuesit nuk arritën të krijonin një prototip pune të motorit të shpërthimit, por motorët pulsues të avionëve të ajrit u zhvilluan dhe u prodhuan në masë. Ata u vendosën në raketa V-1.
Në motorët pulsues të avionëve, karburanti digjet me një shpejtësi nënsonike. Kjo djegie quhet deflagrim. Motori quhet motor pulsues sepse karburanti dhe oksiduesi furnizoheshin në dhomën e tij të djegies në pjesë të vogla në intervale të rregullta.
Harta e presionit në dhomën e djegies së një motori shpërthyes rrotullues. A - vala e shpërthimit; B - skaji pasues i valës së goditjes; C - zona e përzierjes së produkteve të djegies së freskët dhe të vjetër; D - zona e mbushjes me një përzierje karburanti; E - zona e përzierjes së karburantit të djegur jo të shpërthyer; F - zona e zgjerimit me përzierje karburanti të djegur të shpërthyer
Motorët e shpërthimit sot ndahen në dy lloje kryesore: impuls dhe rrotullues. Këto të fundit quhen edhe spin. Parimi i funksionimit të motorëve pulsues është i ngjashëm me atë të motorëve reaktivë pulsues. Dallimi kryesor qëndron në djegien e shpërthimit të përzierjes së karburantit në dhomën e djegies.
Motorët e shpërthimit rrotullues përdorin një dhomë djegie unazore në të cilën përzierja e karburantit furnizohet në seri përmes valvulave të vendosura në mënyrë radiale. Në termocentrale të tillë, shpërthimi nuk zbehet - vala e shpërthimit "përshkon" dhomën unazore të djegies, përzierja e karburantit pas saj ka kohë të rinovohet. Motori rrotullues u studiua për herë të parë në BRSS në vitet 1950.
Motorët e shpërthimit janë të aftë të funksionojnë në një gamë të gjerë shpejtësish fluturimi - nga zero në pesë numra Mach (0-6,2 mijë kilometra në orë). Besohet se sisteme të tilla shtytëse mund të japin më shumë fuqi duke konsumuar më pak karburant sesa motorët konvencionalë të avionëve. Në të njëjtën kohë, dizajni i motorëve të shpërthimit është relativisht i thjeshtë: atyre u mungon një kompresor dhe shumë pjesë lëvizëse.
Të gjithë motorët e shpërthimit të testuar deri më tani janë projektuar për avionë eksperimentalë. Një termocentral i tillë, i testuar në Rusi, është i pari që instalohet në një raketë. Nuk specifikohet se çfarë lloj motori shpërthyes u testua.