Në fund të janarit, u raportuan përparime të reja në shkencën dhe teknologjinë ruse. Nga burimet zyrtare u bë e ditur se një nga projektet e brendshme të një motori premtues të tipit shpërthyes tashmë ka kaluar fazën e testimit. Kjo afron momentin e përfundimit të plotë të të gjithë punës së kërkuar, sipas rezultateve të së cilës raketa hapësinore ose ushtarake të modelit rus do të jenë në gjendje të marrin termocentrale të rinj me karakteristika të rritura. Për më tepër, parimet e reja të funksionimit të motorit mund të gjejnë zbatim jo vetëm në fushën e raketave, por edhe në zona të tjera.
Në fund të janarit, Zëvendëskryeministri Dmitry Rogozin i tha shtypit vendas sukseset e fundit të organizatave kërkimore. Ndër temat e tjera, ai preku procesin e krijimit të motorëve jet duke përdorur parime të reja të funksionimit. Një motor premtues me djegie shpërthyese tashmë është sjellë në testim. Sipas Zëvendëskryeministrit, zbatimi i parimeve të reja të funksionimit të termocentralit lejon një rritje të konsiderueshme të performancës. Në krahasim me strukturat e arkitekturës tradicionale, ka një rritje të shtytjes prej rreth 30%.
Diagrami i motorit të raketës së shpërthimit
Motorët modernë të raketave të klasave dhe llojeve të ndryshme, të operuar në fusha të ndryshme, përdorin të ashtuquajturin. cikli izobarik ose djegia e shpërthimit. Dhomat e tyre të djegies mbajnë një presion të vazhdueshëm në të cilin karburanti digjet ngadalë. Një motor i bazuar në parimet e deflagrimit nuk ka nevojë për njësi veçanërisht të qëndrueshme, megjithatë, është i kufizuar në performancën maksimale. Rritja e karakteristikave themelore, duke filluar nga një nivel i caktuar, rezulton të jetë e paarsyeshme e vështirë.
Një alternativë për një motor me një cikël izobarik në kontekstin e përmirësimit të performancës është një sistem me të ashtuquajturin. djegia e shpërthimit. Në këtë rast, reagimi i oksidimit të karburantit ndodh prapa valës së goditjes që lëviz me një shpejtësi të madhe përmes dhomës së djegies. Kjo vendos kërkesa të veçanta në modelin e motorit, por në të njëjtën kohë ofron avantazhe të dukshme. Për sa i përket efikasitetit të djegies së karburantit, djegia e shpërthimit është 25% më e mirë se shpërthimi. Ai gjithashtu ndryshon nga djegia me presion të vazhdueshëm nga fuqia e shtuar e lëshimit të nxehtësisë për njësinë e sipërfaqes së frontit të reagimit. Në teori, është e mundur të rritet ky parametër me tre deri në katër urdhra të madhësisë. Rrjedhimisht, 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 la shumë për të dëshiruar. Parimet e një motori avioni shpërthyes u formuluan në vitin 1940 nga fizikani sovjetik Ya.B. Zeldovich, por produktet e përfunduara 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 mbajtjes së një valë goditëse duke përdorur karburantet ekzistuese.
Një nga projektet më të fundit vendas 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 djegëse të lëngët duke përdorur vajguri dhe oksigjen të gaztë. Motori i ri, i emëruar pas demonëve të zjarrit nga folklori arab, u bazua 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 special i krijuar në bazë të tij. Përveç kësaj, disa organizata të tjera kërkimore dhe të projektimit u përfshinë në punë. Programi mori mbështetje nga Fondacioni i Kërkimeve të Avancuara. Me përpjekje të përbashkëta, të gjithë pjesëmarrësit e projektit Ifrit ishin në gjendje të formonin një pamje optimale për një motor premtues, si dhe të krijonin një dhomë model të djegies me parime të reja të funksionimit.
Për të studiuar perspektivat e të gjithë drejtimit dhe ideve të reja, të ashtuquajturat. një dhomë model djegie shpërthyese që plotëson kërkesat e projektit. Një motor i tillë me përvojë me një konfigurim të reduktuar supozohej të përdorte vajguri të lëngët si lëndë djegëse. Gazi i hidrogjenit u propozua si një agjent oksidues. Në gusht 2016, filloi testimi i një prototipi të kamerës. E rëndësishme, ajo për herë të parë në histori, një projekt i këtij lloji u soll në fazën e testeve të stolit... Më parë, motorët e raketave të shpërthimit vendas dhe të huaj u zhvilluan, por nuk u testuan.
Gjatë testeve të mostrës së modelit, u morën rezultate shumë interesante, që tregojnë korrektësinë e qasjeve të përdorura. Pra, për shkak të përdorimit të materialeve dhe teknologjive të duhura, doli që të sillte presionin brenda dhomës së djegies në 40 atmosfera. Shtytja e produktit eksperimental arriti në 2 tonë.
Dhoma model në një stol provë
Rezultate të caktuara u morën në kuadrin e projektit Ifrit, por motori i shpërthimit me lëndë djegëse të lëngshme vendase është ende larg zbatimit praktik të plotë. Para futjes së pajisjeve të tilla në projekte të reja të teknologjisë, projektuesit dhe shkencëtarët duhet të zgjidhin një numër 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 mes të 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. Përveç kësaj, ai foli për fushat e mundshme të aplikimit të "Ifrit" dhe strukturave të ngjashme.
Për shembull, motorët shpërthyes mund të përdoren në avionët hipersonikë... P. Lyovochkin kujtoi se motorët e propozuar tani për përdorim në pajisje të tilla përdorin djegie subonike. Me shpejtësinë hipersonike të aparatit të fluturimit, ajri që hyn në motor duhet të ngadalësohet në modalitetin e zërit. Sidoqoftë, energjia e frenimit duhet të çojë në ngarkesa shtesë termike në kornizën e ajrit. Në motorët shpërthyes, 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 tip shpërthimi do të jetë në gjendje të përshpejtojë me shpejtësi tetë herë shpejtësinë e zërit.
Sidoqoftë, perspektivat reale për motorët e raketave të tipit shpërthim 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 çështje, 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 motorë tradicionalë me lëndë djegëse të lëngshme për një kohë të gjatë, gjë që, megjithatë, nuk mohon mundësinë e përmirësimit të tyre të mëtejshëm.
Një fakt interesant është se parimi i shpërthimit të djegies përdoret jo vetëm në fushën e motorëve të raketave. Tashmë ekziston një projekt i brendshëm për një sistem aviacioni me një dhomë të djegies të tipit shpërthyes që funksionon në parimin e pulsit. Një prototip i këtij lloji u vu në provë, dhe në të ardhmen mund të fillojë një drejtim të ri. Motorët e rinj me djegie trokitje mund të gjejnë aplikim në një larmi të gjerë fushash dhe të zëvendësojnë pjesërisht motorët tradicionalë të turbinës me gaz ose turbojet.
Projekti i brendshëm i një motori avioni shpërthyes po zhvillohet në OKB im. JAM. Djep. Informacioni në lidhje me këtë projekt u prezantua për herë të parë në forumin ndërkombëtar ushtarak-teknik të vitit të kaluar "Ushtria-2017". Në stendën e zhvilluesit të kompanisë kishte materiale për motorë të ndryshëm, si serialë ashtu edhe ata në zhvillim. Midis këtyre të fundit ishte një mostër shpërthimi premtuese.
Thelbi i propozimit të ri është përdorimi i një dhome jo standarde të djegies të aftë për djegie të shpërthimit 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. Karakteristika të tilla të motorit mund të jenë me interes.
Nisja e parë e produktit eksperimental "Ifrit"
Sidoqoftë, përparësitë kryesore të termocentralit të ri lidhen me përmirësimin e performancës. Testet e stolit të prototipeve kanë treguar se ato tejkalojnë motorët tradicionalë të turbinave me gaz me rreth 30% në tregues të veçantë. 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 tejkaloi 100 orë.
Përfaqësuesit e zhvilluesit treguan se tashmë është e mundur të krijohet një motor shpërthimi i ri me një shtytje prej 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. pajisjet rezonuese 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 ajrore.
Ekspertët e OKB tyre. JAM. Djepat kanë punuar në motorët e avionëve me djegie të shpërthimit impuls për më shumë se tre dekada, por deri më tani projekti nuk e ka lënë fazën e kërkimit dhe nuk ka perspektiva të vërteta. Arsyeja kryesore është mungesa e një urdhri 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 stilistët rusë kanë arritur të tregojnë rezultate shumë të jashtëzakonshme në fushën e motorëve jet duke përdorur parime të reja të funksionimit. Ka disa projekte njëherësh, të përshtatshme për përdorim në hapësirën e raketave dhe zonat hipersonike. Për më tepër, motorët e rinj mund të përdoren në aviacionin "tradicional". Disa projekte janë ende në fazat e hershme dhe nuk janë ende gati për inspektime dhe punë të tjera, ndërsa në fusha të tjera rezultatet më të shquara tashmë janë marrë.
Duke hetuar temën e motorëve të avionit me djegie shpërthyese, specialistët rusë ishin në gjendje të krijonin një model model stol të një dhome djegieje me karakteristikat e dëshiruara. Produkti eksperimental "Ifrit" tashmë ka kaluar teste, gjatë të cilave u mblodhën një sasi e madhe informacioni të ndryshëm. Me ndihmën e të dhënave të marra, zhvillimi i drejtimit do të vazhdojë.
Zotërimi 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 me lëndë djegëse. Sidoqoftë, puna tashmë ka lënë fazën thjesht teorike, dhe tani çdo lëshim provë i një motori eksperimental afron momentin e ndërtimit të raketave të plota me termocentrale të reja.
Bazuar në materialet nga faqet:
http://engine.space/
http://fpi.gov.ru/
https://rg.ru/
https://utro.ru/
http://tass.ru/
http://svpressa.ru/
Federata Ruse ishte e para në botë që testoi me sukses një motor rakete me motor shpërthyes të lëngshëm. Termocentrali i ri u krijua në NPO Energomash. Ky është një sukses për industrinë e raketave dhe hapësirës ruse, i tha ai korrespondentit Agjencia Federale e Lajmeve vëzhgues shkencor Alexander Galkin.
Sipas faqes zyrtare të Fondacionit për Studime të Avancuara, shtytja në motorin e ri krijohet nga shpërthimet e kontrolluara gjatë bashkëveprimit të çiftit të karburantit oksigjen-vajguri.
"Rëndësia e suksesit të këtyre testeve për zhvillimin e avancuar të ndërtimit të motorëve të brendshëm vështirë se mund të mbivlerësohet [...] Motorët e raketave të këtij lloji janë e ardhmja," tha Zëvendës Drejtori i Përgjithshëm dhe Projektuesi kryesor i NPO Energomash Vladimir Chvanov.
Duhet të theksohet se inxhinierët e ndërmarrjes kanë shkuar në provën e suksesshme të termocentralit të ri për dy vitet e fundit. Puna kërkimore u krye nga shkencëtarët nga Instituti i Hidrodinamikës në Novosibirsk. M.A. Lavrent'ev i Degës Siberiane të Akademisë Ruse të Shkencave dhe Institutit të Aviacionit në Moskë.
"Unë mendoj se kjo është një fjalë e re në industrinë e raketave dhe shpresoj se do të jetë e dobishme për kozmonautikën ruse. Energomash tani është struktura e vetme që zhvillon motorë raketash dhe i shet me sukses ato. Kohët e fundit, ata bënë motorin RD-181 për amerikanët, i cili për sa i përket fuqisë totale është më i dobët se RD-180 i provuar. Por fakti është se një trend i ri është shfaqur në ndërtimin e motorëve - një rënie në peshën e pajisjeve në bord të anijeve kozmike çon në faktin se motorët bëhen më pak të fuqishëm. Kjo është për shkak të një rënie në peshën e hequr. Pra, ne duhet t'i urojmë sukses shkencëtarëve dhe inxhinierëve të Energomash, i cili po punon, dhe ai arrin të bëjë diçka. Ne gjithashtu kemi koka krijuese, "është i sigurt Alexander Galkin.
Duhet të theksohet se vetë parimi i krijimit të një rryme avioni përmes shpërthimeve të kontrolluara mund të ngrejë çështjen e sigurisë së fluturimeve të ardhshme. Sidoqoftë, mos u shqetësoni, pasi vala e goditjes është e shtrembëruar në dhomën e djegies së motorit.
"Unë jam i sigurt se do të shpiket një sistem i shuarjes së dridhjeve për motorët e rinj, sepse, në parim, automjetet tradicionale të lëshimit që janë zhvilluar ende Sergei Pavlovich Korolev dhe Valentina Petrovich Glushko, gjithashtu i dha një dridhje të fortë trupit të anijes. Por disi ata fituan, ata gjetën një mënyrë për të shuar tronditjen kolosale. Gjithçka do të jetë e njëjtë këtu, "përfundon eksperti.
Aktualisht, punonjësit e NPO Energomash po kryejnë kërkime të mëtejshme për të stabilizuar shtytjen dhe për të zvogëluar ngarkesën në strukturën mbështetëse të termocentralit. Siç u tha në ndërmarrje, funksionimi i çiftit të karburantit oksigjen-vajguri dhe vetë parimi i krijimit të forcës ngritëse siguron konsum më të ulët të karburantit me fuqi më të madhe. Në të ardhmen, testet e një modeli me madhësi të plotë do të fillojnë, dhe, ndoshta, do të përdoret për të lëshuar ngarkesa ose madje edhe astronautë në orbitën e planetit.
Në fakt, në vend të një flake konstante ballore në zonën e djegies, formohet një valë shpërthimi, duke udhëtuar me një shpejtësi supersonike. Në një valë të tillë kompresimi, karburanti dhe oksiduesi shpërthejnë, ky proces, nga pikëpamja e termodinamikës, rrit efikasitetin e motorit me një urdhër të madhësisë, për shkak të kompaktësisë së zonës së djegies.
Interesante, përsëri në vitin 1940, fizikani sovjetik Ya.B. Zeldovich propozoi idenë e një motori shpërthimi në artikullin "Për përdorimin e energjisë të djegies së shpërthimit". Që atëherë, shumë shkencëtarë nga vende të ndryshme kanë punuar në 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 në botë me motor të lëngshëm me madhësi të plotë që vepron në parimin e djegies së karburantit. Vendi ynë më në fund ka vendosur një përparësi botërore në zhvillimin e teknologjisë më të fundit gjatë shumë viteve të pas-perestrojkës.
Pse motori i ri është kaq i mirë? Një motor jet përdor energjinë e lëshuar kur përzierja digjet në një presion të vazhdueshëm dhe një flakë të vazhdueshme përpara. Gjatë djegies, përzierja e gazit e karburantit dhe oksiduesit rrit ndjeshëm temperaturën dhe kolona e flakës që del nga hunda krijon një shtytje avioni.
Gjatë djegies së shpërthimit, produktet e reagimit 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 të energjisë në të vërtetë mund të shkatërrojë motorin e një makine, kjo është arsyeja pse ky proces shpesh shoqërohet me një shpërthim.
Në fakt, në vend të një flake konstante frontale në zonën e djegies, formohet një valë shpërthimi, duke udhëtuar me një shpejtësi supersonike. Në një valë të tillë kompresimi, karburanti dhe oksiduesi shpërthejnë, ky proces, nga pikëpamja e termodinamikës, rrit efikasitetin e motorit me një urdhër të madhësisë, për shkak të kompaktësisë së zonës së djegies. Prandaj, specialistët me aq zell filluan të zhvillojnë këtë ide.
Në një motor rakete konvencionale me lëndë djegëse, e cila është, në fakt, një djegës i madh, gjëja kryesore nuk është dhoma e djegies dhe hunda, por njësia e turbopumpit të karburantit (TNA), e cila krijon një presion të tillë që karburanti depërton në dhomë. Për shembull, në motorin raketor rus RD-170 për automjetet e lëshimit të 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 shpërthimi, 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 më të qartë, anija amerikane ka një presion të dhomës së djegies prej 200 atm, dhe një motori shpërthimi në kushte të tilla ka nevojë vetëm për 10 atm për të furnizuar përzierjen - është si një pompë biçikletash dhe HEC -i Sayano -Shushenskaya.
Në këtë rast, një motor i bazuar në shpërthim nuk është vetëm më i thjeshtë dhe më i lirë me një urdhër të madhësisë, por shumë më i fuqishëm dhe më ekonomik sesa një motor raketë konvencional.
Gjatë rrugës për zbatimin e projektit të motorit të shpërthimit, u shfaq problemi i përballimit të valës së shpërthimit. Ky fenomen nuk është vetëm një valë shpërthimi, e cila ka shpejtësinë e zërit, dhe një valë shpërthimi që përhapet me një shpejtësi prej 2500 m / s, nuk ka stabilizim të frontit të flakës në të, përzierja rinovohet për çdo pulsim dhe vala rifillon.
Më parë, inxhinierët rusë dhe francezë zhvilluan dhe ndërtuan motorë jetësh 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, erdhi mosha e motorëve jet dhe motorët e raketave me lëndë djegëse të lëngshme, dhe ato pulsuese mbetën në periferi të 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 tij 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 shpërthimi.
Në SHBA, ishte e mundur të ndërtohej një motor i tillë pulsues shpërthyes dhe ta provonte atë në ajër, megjithatë, ai funksionoi vetëm 10 sekonda, por përparësia mbeti tek stilistët amerikanë. Por tashmë në vitet '60 të shekullit të kaluar, shkencëtari sovjetik B.V. Voitsekhovsky, dhe praktikisht në të njëjtën kohë, një amerikan nga Universiteti i Miçiganit, J. Nichols, erdhi me idenë për të rrethuar një valë shpërthimi në dhomën e djegies.
Si funksionon një motor rakete shpërthimi?
Një motor i tillë rrotullues përbëhej nga një dhomë unazore e djegies me hundë të vendosura përgjatë rrezes së saj për furnizimin me karburant. Vala e shpërthimit shkon si një ketër në një rrotë rreth një rrethi, përzierja e karburantit ngjeshet dhe digjet, duke i shtyrë produktet e djegies përmes hundës. Në një motor rrotullues, ne marrim një frekuencë të rrotullimit të një valë prej disa mijëra në sekondë, puna e tij është e ngjashme me procesin e punës në një motor rakete me lëndë djegëse të lëngshme, 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 shpërthimi rrotullues me një valë të vazhdueshme për të kuptuar proceset që ndodhin brenda, dhe për këtë u krijua një shkencë e tërë - kinetika fiziko -kimike. Për të llogaritur kushtet e një vale të pashuar, duheshin kompjuterë të fuqishëm, të cilët u krijuan vetëm kohët e fundit.
Në Rusi, shumë institute kërkimore dhe zyra projektimi po punojnë në projektin e një motori të tillë rrotullues, përfshirë kompaninë e ndërtimit të motorëve të industrisë hapësinore NPO Energomash. Fondi i Kërkimeve të Avancuara erdhi në ndihmë në zhvillimin e një motori të tillë, sepse financimi nga Ministria e Mbrojtjes nuk mund të merret - ata kanë nevojë vetëm për një rezultat të garantuar.
Sidoqoftë, gjatë testeve 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 dridhjeve, dhe veshjet që mbrojnë nxehtësinë i rezistuan temperaturave të larta.
Por mos i bëni lajka vetes, sepse ky është vetëm një motor demonstrues që ka punuar për një kohë shumë të shkurtër dhe ende asgjë nuk është thënë për karakteristikat e tij. Por gjëja kryesore është se mundësia e krijimit të djegies së shpërthimit është vërtetuar dhe një motor rrotullues me madhësi të plotë është krijuar në Rusi, i cili do të mbetet përgjithmonë në historinë e shkencës.
Video: "Energomash" ishte i pari në botë që testoi një motor rakete me motor shpërthyes të lëngshëm
Çfarë fshihet vërtet pas raporteve të motorit të parë të raketës shpërthyese në botë të testuar në Rusi?
Në fund të gushtit 2016, agjencitë botërore të lajmeve përhapën lajmin: në njërën nga stendat e NPO Energomash në Khimki pranë Moskës, u nis motori i parë i raketave me lëng të lëngshëm (LRE) me madhësi të plotë në botë duke përdorur djegie shpërthyese të karburantit- Me Për këtë ngjarje, shkenca dhe teknologjia vendase ka shkuar për 70 vjet. Ideja e një motori shpërthimi u propozua nga fizikani sovjetik Ya. B. Zel'dovich në një artikull "Për përdorimin e energjisë të 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, së pari Gjermania, pastaj Shtetet e Bashkuara, pastaj BRSS dolën përpara. Dhe tani Rusia ka siguruar një përparësi të rëndësishme në historinë botërore të teknologjisë. Vitet e fundit, vendi ynë rrallë ka qenë në gjendje të mburret me diçka të tillë.
Në kreshtën e një vale
Testimi i një motori rakete shtytëse të lëngshme shpërthyese
Cilat janë avantazhet e një motori shpërthimi? Në motorët tradicionalë të raketave me lëndë djegëse të lëngëta, si, në të vërtetë, në motorët konvencionalë të avionëve me pistoni ose turbojet, energjia që lëshohet gjatë djegies së karburantit përdoret. Në dhomën e djegies së motorit të raketës me lëndë djegëse të lëngshme, formohet një front i palëvizshëm i flakës, në të cilin djegia ndodh në një presion të vazhdueshëm. Ky proces normal i djegies quhet shpërthim. Si rezultat i bashkëveprimit të karburantit dhe oksiduesit, temperatura e përzierjes së gazit rritet ndjeshëm dhe një kolonë e zjarrtë e produkteve të djegies shpërthen nga hunda, të cilat formojnë shtytjen e avionit.
Shpërthimi është gjithashtu djegie, por ndodh 100 herë më shpejt sesa me djegien konvencionale të karburantit. Ky proces vazhdon aq shpejt sa shpërthimi shpesh ngatërrohet me një shpërthim, veçanërisht pasi lëshohet aq shumë energji sa, për shembull, motori i makinës, 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 produktet e reagimit as nuk kanë kohë të zgjerohen; prandaj, ky proces, në kontrast me shpërthimin, vazhdon me një vëllim konstant dhe një presion në rritje të mprehtë.
Në praktikë, duket kështu: në vend të një flake të palëvizshme përpara 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 përzierjes së karburantit dhe oksiduesit, dhe ky proces është shumë më efikas nga pikëpamja termodinamike sesa djegia konvencionale e karburantit. Efikasiteti i djegies së shpërthimit është 25-30% më i lartë, domethënë, kur e njëjta sasi e karburantit digjet, 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 konvencionalë të raketave për sa i përket fuqisë së marrë nga një njësi vëllimi.
Vetëm kjo ishte e mjaftueshme për të tërhequr vëmendjen më të afërt të specialistëve ndaj kësaj ideje. Në fund të fundit, ngecja që tani është shfaqur në zhvillimin e kozmonautikës botërore, e cila ka qenë e mbërthyer në orbitën pranë tokës për gjysmë shekulli, lidhet kryesisht me krizën në shtytjen e raketave. Nga rruga, aviacioni është gjithashtu në krizë, i cili nuk është në gjendje të kapërcejë 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 ezauruar potencialin e tyre, dhe vetëm ardhja e motorëve jet bëri të mundur arritjen e një niveli cilësisht të ri të lartësive, shpejtësive dhe diapazonit të fluturimit.
Motori i raketës së shpërthimit
Hartimet 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. Characteristicsshtë 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 e drejtuara në Hënë, është e nevojshme të ndërtohen automjete gjigante lëshimi, dhe kjo është shumë e vështirë dhe jashtëzakonisht e shtrenjtë, të paktën për Rusinë. Një përpjekje për të kapërcyer krizën me motorët bërthamorë ka ngecur në problemet mjedisore. Shfaqja e motorëve të raketave shpërthyese, ndoshta, është shumë herët për t'u krahasuar me kalimin e aviacionit në shtytjen e avionit, por ato janë mjaft të afta për të përshpejtuar procesin e eksplorimit të hapësirës. Për më tepër, ky lloj motori jet ka një avantazh tjetër shumë të rëndësishëm.
GRES në miniaturë
Një motor rakete konvencional është, në parim, një djegës i madh. Për të rritur shtytjen dhe karakteristikat e tij specifike, është e nevojshme të rritet presioni në dhomën e djegies. Në këtë rast, karburanti që injektohet në dhomë përmes grykave duhet të furnizohet me një presion më të lartë sesa arrihet gjatë procesit të djegies, përndryshe avioni i karburantit thjesht nuk mund të depërtojë në dhomë. Prandaj, njësia më komplekse dhe e shtrenjtë në një motor shtytës të lëngshëm nuk është një dhomë me një hundë, e cila është në pamje të thjeshtë, por një njësi turbopump 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 sovjetik të lëshimit super të rëndë Energia nga i njëjti 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. Një turbinë 189 MW përdoret për të drejtuar këtë pompë! Vetëm imagjinoni këtë: një rrotë turbine me një diametër prej 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 më e vogla as një shkëndijë, por një kokërr rërë në tubacion çon në shpërthim. Teknologjitë për krijimin e një TNA të tillë janë njohuritë kryesore të Energomash, posedimi i së cilës i lejon kompanisë ruse sot të shesë motorët e saj për instalim në automjetet amerikane të lëshimit Atlas V dhe Antares. Ende nuk ka asnjë alternativë për motorët rusë në Shtetet e Bashkuara.
Për një motor shpërthimi, 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 ADN.
Për të marrë kushte në dhomën e djegies së një motori shpërthyes që janë ekuivalente, për shembull, me kushtet në dhomën e djegies të një motori me lëndë djegëse të lëngshme të anijes amerikane (200 atm), mjafton të furnizoni karburant nën një presion të ... 10 atm. Njësia e kërkuar për këtë, në krahasim me TNA të një motori klasik të motorëve të lëngshëm, është si një pompë biçikletash pranë SDPP Sayano-Shushenskaya.
Kjo do të thotë, motori i shpërthimit jo vetëm që do të jetë më i fuqishëm dhe më ekonomik sesa një motor konvencional me lëndë djegëse të lëngshme, por edhe një renditje të përmasave më të thjeshtë dhe më të lirë. Pra, pse kjo thjeshtësi nuk u është dhënë stilistëve për 70 vjet?
Pulsi i përparimit
Problemi kryesor me të cilin përballeshin inxhinierët ishte se si të përballonin valën e shpërthimit. Nuk ka të bëjë vetëm me forcimin e motorit në mënyrë që të përballojë ngarkesa të rritura. Shpërthimi nuk është vetëm një valë shpërthimi, por diçka më dinake. Vala shpërthyese përhapet me shpejtësinë e zërit, dhe vala shpërthyese me një shpejtësi supersonike - deri në 2500 m / s. Nuk formon një front të qëndrueshëm të flakës, kështu që funksionimi i një motori të tillë po pulson: pas çdo shpërthimi, është e nevojshme të rinovoni përzierjen e karburantit, dhe pastaj të filloni një valë të re në të.
Përpjekjet për të krijuar një motor avioni pulsues u bënë shumë kohë para idesë së shpërthimit. Ishte në përdorimin e motorëve me avion pulsues që ata u përpoqën të gjenin një alternativë ndaj motorëve të pistonit në vitet 1930. Thjeshtësia tërhoqi përsëri: ndryshe nga një turbinë aviacioni për një motor me avion pulsues (PUVRD), as një kompresor që rrotullohej me një shpejtësi prej 40,000 rpm nuk ishte i nevojshëm për të pompuar ajrin në mitrën e pangopur të dhomës së djegies, as të funksiononte në një temperaturë gazi mbi një turbinë 1000˚С. Në PUVRD, presioni në dhomën e djegies krijoi pulsime në djegien e karburantit.
Patentat e para për një motor jet 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 vitin 1906 nga inxhinieri rus V.V. Karavodin, i cili ndërtoi një model instalimi një vit më vonë. Për shkak të një numri mangësish, instalimi i Karavodin nuk gjeti zbatim në praktikë. PUVRD e parë që operoi në një avion të vërtetë ishte gjermani Argus As 014, 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 sovjetike të lundrimit 10X.
Sigurisht, këta motorë nuk ishin shpërthyer ende, pasi përdornin pulsimet e djegies konvencionale. Frekuenca e këtyre pulsimeve ishte e ulët, gjë që krijoi një tingull karakteristik të mitralozit gjatë operimit. Për shkak të funksionimit me ndërprerje, 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 me turbojet dhe motorët me lëngje u bënë mbretër të qiell, dhe PUVRD mbeti në periferi të përparimit teknologjik. ...
Curshtë kurioze që PUVRD -të e para u krijuan nga stilistë gjermanë dhe sovjetikë në mënyrë 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 u shprehën nga 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 shpërthyese 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 normë e tillë e rinovimit të përzierjes dhe fillimit të shpërthimit në praktikë.
Sidoqoftë, përpjekjet për të krijuar motorë shpërthimi pulsues të zbatueshëm vazhduan. Puna e specialistëve të Forcave Ajrore të SHBA në këtë drejtim u kurorëzua me krijimin e një motori demonstrues, i cili u ngrit në qiell për herë të parë më 31 janar 2008 në një aeroplan 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 e një motori shpërthimi është shpikur prej kohësh.
Si një ketër në timon
Ideja për të rrethuar një valë shpërthimi dhe për ta bërë atë të funksionojë në dhomën e djegies si një ketër në një rrotë, u lind shkencëtarëve në fillim të viteve 1960. Fenomeni i shpërthimit të rrotullimit (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 shpërthyes rrotullues ose rrotullues është strukturor një dhomë djegie unazore, në të cilën furnizohet karburanti me anë të injektorëve të vendosur në mënyrë radiale. Vala e shpërthimit brenda dhomës nuk lëviz në drejtim boshtor, si në PUVRD, por në një rreth, duke ngjeshur dhe djegur përzierjen e karburantit para tij dhe përfundimisht duke i shtyrë produktet e djegies jashtë grykës në të njëjtën mënyrë si vida e një mulli mishi e shtyn mishin e grirë jashtë. Në vend të frekuencës së pulsimit, ne marrim frekuencën e rrotullimit të valës së shpërthimit, e cila mund të arrijë disa mijëra në sekondë, domethënë, në praktikë, motori nuk punon si një motor pulsues, por si një motor rakete konvencionale me lëndë djegëse të lëngshme me djegie të palëvizshme, por shumë më efikase, pasi në fakt shpërthimi i përzierjes së karburantit ndodh në të. ...
Në BRSS, si në SHBA, puna në një motor shpërthimi rrotullues ka vazhduar që nga fillimi i viteve 1960, por përsëri, pavarësisht nga thjeshtësia në dukje e idesë, zbatimi i saj kërkonte zgjidhjen e pyetjeve teorike të çuditshme. Si ta organizoni procesin në mënyrë që vala të mos njomet? 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 atë molekular, por në nivelin atomik, në kryqëzimin e kimisë dhe fizikës kuantike. Këto procese janë më komplekse sesa ato që ndodhin gjatë krijimit të një rreze lazer. Kjo është arsyeja pse lazeri ka punuar për një kohë të gjatë, por motori i shpërthimit nuk ka funksionuar. 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 kalbet, por do të bëhet e qëndrueshme, u kërkuan kompjuterë të fuqishëm, të cilët u shfaqën vetëm vitet e fundit. Ky ishte themeli që duhej hedhur në themelin e sukseseve praktike në zbutjen e shpërthimit.
Puna aktive në këtë drejtim po kryhet në Shtetet e Bashkuara. Këto studime janë duke u kryer nga Pratt & Whitney, General Electric, NASA. Për shembull, laboratori kërkimor i Marinës amerikane po zhvillon turbina me gaz shpërthimi për Marinën. Marina amerikane përdor 430 njësi turbine me gaz në 129 anije dhe ato konsumojnë 3 miliardë dollarë karburant në vit. Futja e motorëve më ekonomikë të turbinave me gaz shpërthyes (GTE) do të kursejë sasi të mëdha parash.
Në Rusi, dhjetëra institute kërkimore dhe zyra projektimi kanë punuar dhe vazhdojnë të punojnë në motorët shpërthyes. Midis tyre është NPO Energomash, një kompani udhëheqëse e ndërtimit të motorëve në industrinë ruse, me shumë ndërmarrje nga të cilat bashkëpunon VTB Bank. Zhvillimi i një motori rakete shpërthimi u krye për më shumë se një vit, por në mënyrë që maja e ajsbergut të kësaj pune të shkëlqejë nën diell në formën e një testi të suksesshëm, pjesëmarrja organizative dhe financiare e Fondacionit famëkeq për Kërkime të Avancuara (FPI) kërkohej. Ishte FPI ai që ndau fondet e nevojshme për krijimin në vitin 2014 të një laboratori të specializuar "Detonation LRE". Në fund të fundit, përkundër 70 viteve të kërkimit, kjo teknologji ende mbetet "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 akoma shumë larg prej saj.
Zbutja e mendjemprehtë
Unë do të doja të besoja se pas gjithçkaje 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: valët me një frekuencë prej rreth 20 kHz (frekuenca e rrotullimit të valës është 8 mijë rrotullime në sekondë) në avullin e karburantit "oksigjen - vajguri". Ishte e mundur të merreshin disa valë shpërthimi, të cilat balancuan ngarkesat e dridhjeve dhe goditjeve të njëri -tjetrit. Veshjet e mbrojtjes nga nxehtësia të zhvilluara posaçërisht në Qendrën Keldysh ndihmuan në përballimin e ngarkesave të temperaturës së lartë. Motori i rezistoi disa ndezjeve nën ngarkesa ekstreme të dridhjeve 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 injektuesve të karburantit, të cilat bënë të mundur marrjen e një përzierje të qëndrueshmërisë së nevojshme për shfaqjen e shpërthimit. "
Sigurisht, nuk duhet të ekzagjerohet rëndësia e suksesit të arritur. U krijua vetëm një motor demonstrues, i cili funksionoi për një kohë relativisht të shkurtër, dhe asgjë nuk u raportua për karakteristikat e tij të vërteta. Sipas NPO Energomash, një motor rakete shpërthimi 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%.
Krijimi i motorit të parë raketor shpërthyes në madhësi të plotë në botë ka siguruar një përparësi të rëndësishme për Rusinë në historinë botërore të shkencës dhe teknologjisë.
Por rezultati kryesor është se mundësia e organizimit të djegies së shpërthimit në një motor rakete me lëndë të lëngshme është vërtetuar praktikisht. Sidoqoftë, ka ende një rrugë të gjatë për të bërë përpara se të përdorni këtë teknologji në avionë të vërtetë. Një aspekt tjetër i rëndësishëm është se një përparësi tjetër botërore në fushën e teknologjive të larta tani i është caktuar vendit tonë: për herë të parë në botë, një motor rakete shpërthyese me madhësi të plotë u nis në Rusi, dhe ky fakt do të mbetet në historinë e Shkencë dhe Teknologji.
Për zbatimin praktik të idesë së një motori rakete shpërthimi u deshën 70 vjet punë të palodhur të shkencëtarëve dhe stilistëve.
Foto: Fondacioni për Studime të Avancuara
Vlerësimi i përgjithshëm i materialit: 5
MATERIALE T SIM NGJASHME (NGA Etiketat):
Grafeni është transparent, magnetik dhe filtron ujë
Babai i videos është Alexander Ponyatov dhe AMPEXByroja e Dizajnit Eksperimental Lyulka ka zhvilluar, prodhuar dhe testuar një prototip të një motori shpërthimi rezonator pulsues me djegie në dy faza të një përzierje 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 projektuesit kryesor të Byrosë së Dizajnit Lyulka Alexander Tarasov, gjatë testeve, modelet e funksionimit tipike për motorët turbojet dhe ramjet u simuluan. Vlerat e matura të shtytjes specifike dhe konsumit specifik të karburantit doli të ishin 30-50 përqind më të mira se ato të motorëve konvencionalë të avionëve. Gjatë eksperimenteve, motori i ri ishte ndezur dhe fikur vazhdimisht, si dhe kontrollin e 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 familje të tërë të motorëve të avionëve shpërthyes 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 mënyrë fluturimi supersonik.
Në të ardhmen, në bazë të teknologjive të reja, mund të krijohen motorë për sistemet e hapësirës raketore dhe termocentralet e kombinuara të avionëve të aftë për të fluturuar në atmosferë dhe më gjerë.
Sipas zyrës së projektimit, motorët e rinj do të rrisin raportin e shtytjes ndaj peshës së avionit me 1.5-2 herë. Për më tepër, kur përdorni 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 pak se ajo e sistemeve konvencionale të shtytjes së avionëve.
Fakti që po punohet në Rusi për të krijuar një motor shpërthyes pulsues u raportua në Mars 2011. Kjo u tha atëherë nga Ilya Fedorov, drejtor menaxhues i shoqatës së kërkimit dhe prodhimit të Saturnit, e cila përfshin Byronë e Dizajnit Lyulka. Farë lloji të motorit shpërthyes u diskutua, Fedorov nuk specifikoi.
Aktualisht, ekzistojnë tre lloje të motorëve pulsues - valvula, pa valvula dhe shpërthim. 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 dalin nga hunda me formimin e shtytjes së avionit. Dallimi nga motorët konvencionalë të avionëve 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 me avion 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, është i pasigurt. 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. Ato u mundësuan nga motori Argus As-014 nga Argus-Werken.
Aktualisht, disa firma të mëdha mbrojtëse në botë janë të angazhuara në kërkime në krijimin e motorëve të avionëve pulsues shumë efikas. Në veçanti, puna kryhet nga kompania franceze SNECMA dhe American General Electric dhe Pratt & Whitney. Në vitin 2012, Laboratori Kërkimor i Marinës Amerikane njoftoi synimin e tij për të zhvilluar një motor shpërthimi me rrotullim që do të zëvendësonte sistemet konvencionale të shtytjes së turbinave me gaz në anije.
Laboratori Kërkimor i Marinës Amerikane (NRL) synon të zhvillojë një motor shpërthyes rrotullues (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 zvogëlojë konsumin e karburantit duke rritur efikasitetin e energjisë të sistemit shtytës.
Marina amerikane aktualisht përdor 430 motorë me turbina 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 karburant në 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 kur motorë të tillë do të fillojnë të hyjnë në flotë është ende e panjohur.
RDE bazohet në zhvillimet e NRL të marra kur krijohet një motor shpërthimi pulsi (PDE). Funksionimi i termocentraleve të tillë bazohet në djegien e qëndrueshme të shpërthimit të përzierjes së karburantit.
Motorët e shpërthimit të rrotullimit 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 unazore të djegies, në të cilën përzierja e karburantit azhurnohet vazhdimisht.