Пульсирующий воздушно реактивный двигатель: от Фау до наших дней

Содержание

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель

Изобретение относится к технике, преимущественно военной, а именно к двигателям летательных аппаратов, и может быть использовано, вероятнее всего, в качестве двигателя небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как зенитные, авиационные и тактические ракеты, беспилотные разведчики, летающие мишени, а также в качестве сбрасываемых дополнительных двигателей. Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель содержит, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу. Впускная труба пульсирующего воздушно-реактивного двигателя выполнена конической с установкой конусного вытеснителя. Стенка камеры сгорания с расположенным на ней змеевиком нагрева газа выполнена параллельной кольцевому коническому течению газа, выходящему из кольцевой щели между стенкой впускной трубы пульсирующего воздушно-реактивного двигателя и конического вытеснителя. Изобретение направлено на повышение термодинамического КПД путем увеличения амплитуды пульсаций давления. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике, преимущественно военной, а именно к двигателям летательных аппаратов, и может быть использовано, вероятнее всего, в качестве двигателя небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как беспилотные разведчики, летающие мишени и т.п., а также в качестве сбрасываемых дополнительных двигателей.

Известен пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (далее ПуВРД) немецкой крылатой ракеты времен Второй мировой войны Фау-1 (см. Г.Б.Синярев, М.В.Добровольский. Жидкостные ракетные двигатели. — Оборонгиз, 1957, с.19, 20). Он представляет собой открытый с обоих торцов канал круглого поперечного сечения, включающий последовательно расположенные входной диффузор, клапанную решетку, камеру сгорания и выходное устройство, состоящее из конфузора и выхлопной трубы, а также систему топливоподачи и систему зажигания с электрозапалом, установленным в камере сгорания. В общем случае входное и выходное устройства двигателя могут иметь форму, отличную от прототипа, поэтому в дальнейшем будем называть их принятыми терминами воздухозаборник и сопло.

Клапанная решетка представляет собой конструкцию из несущих элементов — поперечных стержней, подвижных элементов — плоских упругих пластин постоянной толщины, прикрепленных к боковым граням стержней попарно параллельно друг другу на расстоянии, равном толщине стержня, и опорных проставок, размещенных посредине между парами пластин параллельно им. В каждой паре между пластинами имеется глухой зазор, обращенный назад. Пластины и проставки образуют продольные каналы для прохода воздуха.

Набегающий на двигатель поток проходит через воздухозаборник и клапанную решетку в камеру сгорания. Туда же подается легкоиспаряющееся топливо, после чего топливовоздушная смесь воспламеняется искрой электрозапала. Быстро расширяющиеся во все стороны продукты сгорания, попадая в глухой зазор между пластинами, тормозятся, в результате чего давление там возрастает. Это вызывает изгиб пластин в стороны до контакта с опорными проставками или боковыми стенками. Воздушные каналы клапанной решетки оказываются перекрытыми. Продукты сгорания истекают через сопло в атмосферу, а их давление на закрытую клапанную решетку создает импульс тяги двигателя.

После падения давления пластины клапанной решетки под действием своей упругости, а также разрежения, создаваемого в камере инерцией истекающих газов, возвращаются в исходное положение. В камеру поступает очередная порция воздуха, и цикл повторяется.

Клапанная решетка служит основным, но не единственным элементом узла, создающего тягу пульсирующего двигателя и включающего также боковые стенки, детали крепления и др. Кроме того, функцию создания тяги в таком двигателе могут выполнять и другие устройства. Поэтому в дальнейшем будем пользоваться общим термином «тяговый узел» (как часть двигателя) и конкретным — клапанная решетка тягового узла.

Достоинствами ПуВРД с механическими клапанными решетками являются простота и дешевизна, небольшой вес, надежность. Их недостатки — плохие тяговые характеристики, а именно низкая удельная и лобовая тяга, высокий удельный расход топлива, импульсный характер тяги, но главное — низкий ресурс клапанов.

Так же известны конструкции ПуВРД, использующие аэродинамические клапаны, «Нестационарное распространение пламени», под ред. Дж. Г.Маркштейна, М.: МИР, 1968, с.401-407. Кроме того, ПуВРД, в которых осуществлена замена механических клапанов на аэродинамические, описаны в патентах США №2796735, 1957; №2796734, 1957; №2746529, 1956; №2822037, 1958; 2812635, 1957; 3093962, 1963.

К недостаткам таких ПуВРД следует отнести низкую амплитуду пульсаций давления и, соответственно, низкий термодинамический КПД (коэффициент полезного действия).

Повысить удельную и лобовую тягу и снизить удельный расход топлива можно путем увеличения амплитуды пульсаций давления, которое достигается путем увеличения скорости сгорания топливо-воздушной смеси в камере сгорания ПуВРД. Увеличение же амплитуды пульсаций приводит к росту термодинамического КПД и соответственно к снижению удельного расхода топлива.

Техническим результатом изобретения является повышение термодинамического КПД путем увеличения амплитуды пульсаций давления.

Поставленная техническая задача решается за счет интенсификации процесса массопереноса в камере сгорания, приводящего к росту скорости квазидетонационного горения и соответствующих изменений конструкции ПуВРД и его тягового узла. При этом под «квазидетонационном» горением подразумевается горение с повышенными скоростями продвижения фронта пламени, составляющими в случае ПуВРД 50-100 м/сек. Организация такого режима горения происходит за счет интенсивного массопереноса в камере сгорания. Скорость фронта пламени пропорциональна скорости массопереноса.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ПуВРД, содержащем, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу, впускная труба ПуВРД выполнена конической с установкой конусного вытеснителя, а стенка камеры сгорания с расположенным на ней змеевиком нагрева газа выполнена параллельной кольцевому коническому течению газа, выходящему из кольцевой щели между стенкой впускной трубы ПуВРД и конического вытеснителя.

Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Другие особенности и преимущества заявляемого изобретения станут понятны из следующего детального описания, приведенного исключительно в форме не ограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемый чертеж, иллюстрирующий предпочтительный вариант реализации, на котором показана схема предлагаемого ПуВРД.

Позициями на чертеже показаны:

1 — сопло подачи газа,

2 — первая впускная труба,

3 — вторая впускная труба,

4 — впускная труба ПуВРД,

5 — конический вытеснитель,

6 — камера сгорания,

7 — змеевик нагрева газа,

8 — задняя торцевая стенка,

9 — резонаторная труба,

10 — запальная свеча,

11 — дроссель,

12 — топливный бак (с жидким пропаном),

13 — газовая магистраль,

стрелка 14 — кольцевое коническое течение 14 воздушно-газовой смеси,

ПуВРД, представленный на чертеже, содержит сопло 1 подачи газа с соосно закрепленными первой впускной трубой 2, второй впускной трубой 3 и впускной трубой 4 ПуВРД. Внутри впускной трубы ПуВРД 4 жестко закреплен конический вытеснитель 5. К торцу впускной трубы ПуВРД 4 закреплена камера сгорания 6 с змеевиком 7 нагрева газа. Стенки камеры сгорания 6 и змеевик 7 нагрева газа выполнены коническими. К задней торцовой стенке 8 камеры сгорания 6 закреплена резонаторная труба 9 с запальной свечей 10. Змеевик 7 нагрева газа через дроссель 11 соединяется с топливным баком 12, в кототром находится жидкий пропан, и через газовую магистраль 13 — с соплом 1.

При частичном открытии дросселя 11 и подачи искры на запальную свечу 10 происходит воспламенение газа и горение внутри камеры сгорания 6. Через некоторое время змеевик 7 нагрева газа и стенки камеры сгорания 6 разогреваются и дальнейшее открытие дросселя 11 приводит к осуществлению рабочего цикла ПуВРД. Он осуществляется следующим образом. Подаваемый газ через сопло 1 подачи газа эжектирует воздух во впускные трубы 2, 3 и 4. Далее течение воздушно-газовой смеси разделяется на коническом вытеснителе 5 на кольцевое коническое течение 14, выходящее в камеру сгорания 6 и натекающее на перпендикулярную его направляющую заднюю торцовую стенку 8 камеры сгорания 6. В случае правильной настройки впускной системы на режим 3/4 — волнового резонатора, как это представлено на прилагаемом чертеже, ПуВРД начинает работать в пульсирующем режиме с частотой до 400 Гц. При этом каждый цилиндрический проход газовой смеси до задней торцовой стенки 8 осуществляется вдоль змеевика 7 нагрева газа, аналогично «Спирали Щепкина», турбулизирующего течение и ускоряющего процесс горения. Ускорение процесса горения внутри камеры сгорания 6 позволит увеличить термодинамический КПД ПуВРД и уменьшить длину резонаторной трубы 9.

Разумеется, изобретение не ограничивается описанным примером его осуществления, показанным на прилагаемой фигуре. Остаются возможными изменения различных элементов либо замена их технически эквивалентными, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД), содержащий, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу, отличающийся тем, что впускная труба ПуВРД выполнена конической с установкой конусного вытеснителя, а стенка камеры сгорания с расположенным на ней змеевиком нагрева газа выполнена параллельной кольцевому коническому течению газа, выходящему из кольцевой щели между стенкой впускной трубы ПуВРД и конического вытеснителя.

Перспективные разработки

Опытно-конструкторское бюро имени Люльки, которое входит в научно-производственное объединение «Сатурн» Объединенной двигателестроительной корпорации, разработало, изготовило и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси.


Средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность непрерывной работы ─ более десяти минут, сообщает Lenta.ru со ссылкой на ИТАР-ТАСС. До конца текущего года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий детонационный двигатель.


По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги.


На основе проведенных исследований, полученных при испытании данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с крейсерским сверхзвуковым режимом полета.


В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в атмосфере и за ее пределами.


По оценке конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50 процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых установок.


О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя, сообщалось в марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типе детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.


В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─ клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих силовых установок заключается в периодической подаче в камеру сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси, при котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука.


Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.


В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки.


Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.


«Научно-производственное объединение «Сатурн» – двигателестроительная компания, специализируется на разработке, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей для военной и гражданской авиации, кораблей Военно-морского флота, энергогенерирующих и газоперекачивающих установок. ОАО «НПО «Сатурн» входит в состав ОАО «Управляющая компания «Объединенная двигателестроительная корпорация».


«Объединенная двигателестроительная корпорация» – дочерняя компания ОАО «ОПК «ОБОРОНПРОМ». В структуру ОДК интегрированы более 85% ведущих предприятий, специализирующихся на разработке, серийном производстве и сервисном обслуживании газотурбиной техники, а также ключевые предприятия — комплектаторы отрасли. Одним из приоритетных направлений деятельности ОДК является реализация комплексных программ развития предприятий отрасли с внедрением новых технологий, соответствующих международным стандартам.

Сделано у нас — Нам есть чем гордиться!







  • Главная
  • Лента
  • Блоги
  • Люди
  • Читай нас на
    Android
    и
    iPhone
    Подпишись в
  • О проекте
  • Вопрос-ответ
  • Ссылки
  • Реклама у нас
  • Итоги
  • Блог компании
  • Партнеры

Добавить статью

  • Производство

     © sun1-14. userapi.com

    *****

    Всего с июня 2015 года, по данным сайта «Сделано у нас» и иных ресурсов, в России реализованы более 1770 проекта импортозамещения!

    читать дальше

  • StarLine

     © Фото из открытых источников

    Согласно «Правилу десяти» японского ученого Джениши Тагуши затраты на ремонт возрастают в 10 раз с каждым последующим переходом на дальнейший этап производства. Поэтому эффективный подход — это когда дефект определяется и устраняется на самом первом переходе. Именно этого и придерживается умное производство НПО СтарЛайн. Максимальная автоматизация, поэтапный контроль качества и применение новейших технологий позволяют обеспечивать высокое качества выпускаемых изделий и высокий уровень производительности.

    Сегодня НПО СтарЛайн выпускает собственную продукцию — автомобильное охранно-телематическое оборудование под брендом StarLine, а также выполняет контрактные заказы разной степени сложности для других предприятий.

    читать дальше

  • Добыча и разведка полезных ископаемых

     © uralmash-kartex.ru

    На производственной площадке АО «ЕВРАЗ Качканарский ГОК» (ЕВРАЗ КГОК) введен в эксплуатацию первый из двух экскаваторов ЭКГ-12К, изготовленных ИЗ-КАРТЭКС (Санкт-Петербург, входит в Группу «УЗТМ-КАРТЭКС»).

    читать дальше

  • StarLine

     © Фото из открытых источников

    Любой производитель на конкурентном рынке ставит перед собой две важные задачи: максимально снизить себестоимость выпускаемой продукции и увеличить прибыльность своего бизнеса, поддерживая качество производства на неизменно высоком уровне. Цифровизация производства сегодня позволяет обе эти задачи реализовать, поскольку процесс изготовления продукции становится полностью управляемым и прозрачным на всех этапах.

    читать дальше

  • Медицина и Фармацевтика

     © merp.pnzreg.ru

    29 сентября открыт новый корпус производственного предприятия «МедИнж».

    В корпусе будет расширено производство как широко применяемых в России и за рубежом протезов клапанов сердца «МедИнж-2», так и клапанов нового поколения из биологического и полимерного материала. Для этих клапанов будут производиться системы доставки, позволяющие в разы снизить время хирургической операции по имплантации клапанов, устанавливать клапаны на работающем сердце. Так же будут производиться уникальные протезы для хирургического лечения патологий аорты и сосудов, позволяющие спасти жизнь тысячам пациентов.

    читать дальше

  • Не нефтью единой

     © gudok.ru

    «Российские железные дороги» успешно выполнили опытные отправки поездов массой до 14 200 тонн и перешли к их массовому применению.

    До начала первого этапа модернизации Восточного полигона по БАМу следовали поезда массой не более 6300 тонн. В ходе реализации первого этапа было организовано движение тяжеловесных поездов массой 7100 тонн. К 2022 году вождение тяжеловесных составов с углем стало новой нормой на Транссибе и БАМе. Только за первое полугодие их проследовало более 8 тыс. Это позволило дополнительно вывезти 1,8 млн тонн грузов.

    читать дальше

  • Не нефтью единой

     © gudok.ru

    С 30 сентября в Ульяновской области курсируют два новых «Орлана» по маршрутам Ульяновск — Инза и Ульяновск — Димитровград.

    «Орланы» свяжут крупнейшие центры Ульяновской области со столицей региона. Первый из них уже вышел на маршрут Ульяновск — Инза, второй завтра отправится из Ульяновска в Димитровград.

    читать дальше

← Все записи



Прямоточный воздушнореактивный двигатель (ПВРД), Сверхзвуковой ПВРД, Гиперзвуковой ГПВРД, Пульсирующий воздушнореактивный

1.

Прямоточный воздушно- реактивный двигатель (ПВРД), Сверхзвуковой ПВРД, Гиперзвуковой ГПВРД Пульсирующий воздушно-реактивный

Прямоточный воздушнореактивный двигатель (ПВРД),
Сверхзвуковой ПВРД,
Гиперзвуковой ГПВРД
Пульсирующий воздушнореактивный (ПуВРД).
2009

2. Прямоточный воздушно- реактивный двигатель (ПВРД)

Прямоточный воздушнореактивный двигатель (ПВРД)
Дозвуковой ПВРД
Сверхзвуковой ПВРД
Гиперзвуковой ПВРД

3. История ПВРД

Первый прямоточный воздушно-реактивный
двигатель (ПВРД) запатентован в 1913 г,
привлекал конструкторов простотой своего
устройства, но главное — своей потенциальной
способностью работать на гиперзвуковых
скоростях и в самых высоких, наиболее
разреженных слоях атмосферы, то есть в
условиях, в которых ВРД других типов
неработоспособны или малоэффективны.
Leduc 010 первыый аппарат, летавший с
ПВРД (Музей в Ле Бурже).
Первый полёт — 19 ноября 1946

5. Крылатая ракета «Буря»

В СССР с 1954 по 1960гг разрабатывалась крылатая ракета «Буря»,
предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов на
межконтинентальные расстояния, и использовавшая в качестве
маршевого двигателя ПВРД, разработанный группой М. М.
Бондарюка, и имевший уникальные для своего времени
характеристики: эффективная работа на скорости свыше 3М, и на
высоте 17 км.

6. Дозвуковые ПВРД

Дозвуковые ПВРД предназначены для полётов на скоростях с числом
Маха от 0,5 до 1.
Торможение и сжатие воздуха в этих двигателях происходит в
расширяющемся канале входного устройства – диффузоре.
Эти двигатели характеризуются крайне низкой эффективностью.
При полёте на скорости М=0,5 степень повышения давления в них
равна 1,186, вследствие чего их идеальный термический КПД (в
соответствии с формулой (3)) составляет всего 4,76%, а с учётом
потерь в реальном двигателе эта величина становится почти
равной 0.
Это означает, что на скоростях полёта при M<0,5 ПВРД
неработоспособен.
Но и на предельной для дозвукового диапазона скорости, при М=1
степень повышения давления составляет 1,89, а идеальный
термический КПД – 16,7%, что в 1,5 раза меньше чем у реальных
поршневых ДВС, и вдвое меньше, чем у газотурбинных
двигателей. К тому же, и поршневые, и газотурбинные двигатели
эффективны при работе на месте.
По этим причинам дозвуковые прямоточные двигатели оказались
неконкурентоспособными в сравнении с авиадвигателями других
типов и в настоящее время серийно не выпускаются.

7. Сверхзвуковые ПВРД (СПВРД)

СПВРД предназначены для
полётов в диапазоне 1 < M <
5.
Торможение сверхзвукового
газового потока происходит
всегда разрывно
(скачкообразно) – с
образованием ударной
волны, (скачком
уплотнения)
Чем интенсивнее скачок
уплотнения, т.е. чем больше
изменение скорости потока
на его фронте, – тем больше
потери давления, которые
могут превышать 50%.

8. Процесс торможения сверхзвукового потока во входном устройстве конического течения, внешнего сжатия с 3-мя скачками уплотнения.

Потери давления удаётся минимизировать за счёт организации
сжатия не в одном, а в нескольких (обычно, не более 4-х)
последовательных скачках уплотнения меньшей
интенсивности, после каждого из которых (кроме последнего),
скорость потока снижается, оставаясь сверхзвуковой.
В последнем скачке (всегда прямом – нормальном к вектору
скорости воздушного потока) скорость становится дозвуковой
и дальнейшее торможение и сжатие воздуха происходит
непрерывно в расширяющемся канале диффузора.
В случае, если входное устройство двигателя находится в зоне
невозмущённого потока, например, в носовом окончании
летательного аппарата, или на консоли на достаточном
удалении от фюзеляжа, оно исполняется осесимметричным и
снабжается центральным телом – длинным острым
«конусом», выступающим из обечайки, назначение которого
состоит в создании во встречном потоке системы косых
скачков уплотнения, обеспечивающих торможение и сжатие
воздуха ещё до поступления его в канал входного устройства
– т.н. внешнее сжатие.
Коническое центральное тело может быть регулируемым
При установкее двигателя на нижней (боковой) стенке
фюзеляжа, или под крылом летательного аппарата, то есть
в зоне аэродинамического влияния его элементов, обычно
применяются плоские входные устройства двухмерного
течения, имеющие прямоугольное поперечное сечение,
без центрального тела.
Система скачков уплотнения в них обеспечивается благодаря
внутренней форме канала. Они называются также
устройствами внутреннего или смешанного сжатия, так
как внешнее сжатие частично имеет место и в этом случае
– в скачках уплотнения, образованных у носового
окончания и/или у передней кромки крыла летательного
аппарата.
Регулируемые входные устройства прямоугольного сечения
имеют меняющие свое положение клинья внутри канала.
На скорости М=3 для идеального ПВРД степень повышения
давления по формуле (2) составляет 36,7, что сравнимо с
показателями самых высоконапорных компрессоров
турбореактивных двигателей, а термический КПД — 64,3%.
Локхид SR-71 —
стратегический сверхзвуковой разведчик ВВ
С США. Неофициально был назван
«Blackbird». Особенностями данного
самолёта являются высокая скорость и
высота полёта, благодаря которым
основным манёвром уклонения от ракет
было ускорение и набор высоты.
Максимально допустимая скорость: 3,2 М
Практический потолок: 25910 м

12.

Гиперзвуковой ПВРД M>5

Гиперзвуковой ПВРД
M>5
Сверхзвуковой беспилотный самолет X-43A.
Длина — 3,7 м Вес 1300 кг, Скорость М=7 ( 8 тысяч км/ч)
Топливо – водород, Н=12 км, t=10 сек
Разгон X-43A осущетсвлялся с помощью ракеты «Пегас»,
которая была выпущена из-под крыла стратегического
бомбардировщика B-52.

13. X-51A Waverider

X-51A — разрабатываемая в
США гиперзвуковая крылатая ракета.
Разработка идёт в рамках концепции
«быстрого глобального удара»,
основная цель — сократить
подлётное время высокоточных
крылатых ракет.
Согласно проекту, X-51A должна
развивать максимальную скорость
около 6-7 М[1] (6,5-7,5 тыс. км/ч). В
ходе первого самостоятельного
полета аппарат должен развить
скорость в 4,5 маха.
1 мая 2013 года США провели
успешные испытания ракеты над
Тихим океаном.[7][8] Она была
запущена с борта самолета B-52
вылетевшего с авиабазы
«Эдвардс» и достигла высоты 18200
метров, где развила скорость в 5,1 М

14.

Иллюстрация газодинамических процессов в плоском ГПВРД

Сжатие воздуха происходит в двух скачках уплотнения:
внешнем, образованным у носового окончания аппарата, и
внутреннем – у передней кромки нижней стенки двигателя.
Оба скачка – косые и скорость потока остаётся
сверхзвуковой.

15. Достоинства и недостатки

Достоинства
– способностью работать на гиперзвуковых
скоростях
– в самых высоких, наиболее разреженных
слоях атмосферы
Недостатки
– нулевая тяга на месте
– низкая эффективность на малых скоростях
полёта

16. Область применения ПВРД

ПВРД неработоспособен при низких скоростях полёта, тем более — при нулевой
скорости. Для достижения начальной скорости, при которой он становится
эффективным, аппарат с этим двигателем нуждается во вспомогательном
приводе, который может быть обеспечен, например, твёрдотопливным
ракетным ускорителем, или самолётом-носителем, с которого запускается
аппарат с ПВРД.
Неэффективность ПВРД на малых скоростях полёта делает его практически
неприемлемым для использования на пилотируемых самолётах, но для
беспилотных, боевых, крылатых ракет одноразового применения, летающих в
диапазоне скоростей 2 < M <5, благодаря своей простоте, дешевизне и
надёжности, он предпочтителен.
Также ПВРД используются в летающих мишенях. Основным конкурентом ПВРД
в этой нише является ракетный двигатель.
Верхний предел скорости гиперзвукового ПВРД (ГПВРД) без использования
дополнительного окислителя оценивается вМ=12—24. Исследования в рамках
проекта «X-30» фирмы Роквелл в 80-х годах XX-го века установили верхнее
значение скорости для работы ГПВРД, соответствующим М=17 в связи с
обеспечением условий для сгорания в двигателе. Для сравнения, самый
быстрый пилотируемый самолёт со сверхзвуковыми комбинированными
турбопрямоточными воздушно-реактивными двигателями «SR-71» (англ. Black
Bird, «Чёрный дрозд») компании Локхид достигает скорости не выше М=3,4 изза торможения воздушного потока в двигателе до дозвуковой скорости.
ЗУР Bristol Bloodhound
(Великобритания)
Корабельная ЗУР RIM-8 Talos (США)
ЗУР Bomarc (США)
Ракета воздух-воздух
«Метеор» (Евросоюз
Противокорабельная крылатая
ракета БраМос. (Индия)
Противокорабельная
крылатая ракета «Яхонт»
(Россия).
Противокорабельная крылатая
ракета «Москит» (Россия)
Пусковая установка ЗРК «Круг»,
снаряженная 2-мя ЗУР 3М8 (Россия)
SR-71

20. Пульсирующий воздушно-реактивный (ПуВРД).

Пульсирующий воздушнореактивный (ПуВРД).
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
(ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским
изобретателем Мартином Вибергом
Наиболее известным летательным аппаратом (и
единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014
производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий
самолёт-снаряд Фау-1
Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для
него ПуВРД не ради эффективности (поршневые
авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими
характеристиками), а, главным образом, из-за простоты
конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на
изготовление, что было оправдано при массовом
производстве одноразовых снарядов, серийно
выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март
1945) в количестве свыше 10 000 единиц.

21. Авиамодель с ПуВРД

22. Принцип действия и устройство ПуВРД

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
(ПуВРД, англоязычный термин Pulse jet), как
следует из его названия, работает в режиме
пульсации, его тяга развивается не непрерывно,
как у ПВРД или ТРД, а в виде серии импульсов,
следующих друг за другом с частотой от
десятков герц, для крупных двигатателей, до 250
Гц — для малых двигателей, предназначенных
для авиамоделей.

23. Принцип действия и устройство ПуВРД

1. Воздушный клапан открыт,
воздух поступает в камеру
сгорания, форсунка впрыскивает
горючее, и в камере образуется
топливная смесь.
2. Топливная смесь
воспламеняется и сгорает,
давление в камере сгорания резко
возрастает и закрывает воздушный
клапан и обратный клапан в
топливном тракте. Продукты
сгорания, расширяясь, истекают из
сопла, создавая реактивную тягу.
3. Давление в камере уравнивается
с атмосферным, под напором
воздуха в диффузоре воздушный
клапан открывается и воздух
начинает поступать в камеру,
топливный клапан тоже
открывается, двигатель переходит к
фазе 1.

27. Область применения ПуВРД

ПуВРД характеризуется как шумный и неэкономный, зато простой и
дешёвый. Высокий уровень шума и вибрации вытекает из самого
пульсирующего режима его работы. О неэкономном характере
использования топлива свидетельствует обширный факел, «бьющий» из
сопла ПуВРД — следствие неполного сгорания топлива в камере.
Сравнение ПуВРД с другими авиационными двигателями позволяет
довольно точно определить область его применимости.
ПуВРД во много раз дешевле в производстве, чем газотурбинный или
поршневой ДВС, поэтому при одноразовом применении он выигрывает
экономически у них.
По простоте и дешевизне ПВРД практически не уступает ПуВРД, но на
скоростях менее 0,5М он неработоспособен. На более высоких скоростях,
ПВРД превосходит по эффективности ПуВРД (при закрытом клапане резко
возрастает лобовое сопротивление ПуВРД и на околозвуковых скоростях оно
«съедает» почти всю тягу, создаваемую этим двигателем).
Совокупность этих обстоятельств и определяют ту нишу, в которой находит
применение ПуВРД — беспилотные летательные аппараты одноразового
применения с рабочими скоростями до 0,5М,— летающие мишени,
беспилотные разведчики. [15]
Клапанные, также как и бесклапанные, ПуВРД имеют распространение в
любительской авиации и авиамоделировании, благодаря простоте и
дешевизне.

Пульсирующий воздушно реактивный двигатель чертежи. Матвеев Николай Иванович. Импульсный реактивный двигатель

Опытно-конструкторское бюро имени Люльки разработало, изготовило и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси. Как сообщает ИТАР-ТАСС, средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность непрерывной работы ─ более десяти минут. До конца текущего года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий детонационный двигатель.

По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги.

На основе проведенных исследований, полученных при испытании данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с крейсерским сверхзвуковым режимом полета.

В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в атмосфере и за ее пределами.

По оценке конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50 процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых установок.

О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя, сообщалось в марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типе детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.

В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─ клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих силовых установок заключается в периодической подаче в камеру сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси, при котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.

В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки.

Научно-исследовательская лаборатория (NRL) ВМС США намерена разработать ротационный, или спиновый, детонационный двигатель (Rotating Detonation Engine, RDE), который в перспективе сможет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки. Как сообщает NRL, новые двигатели позволят военным снизить потребление топлива, одновременно повысив энергетическую отдачу силовых установок.

В настоящее время ВМС США используют 430 газотурбинных двигателей (ГТД) на 129 кораблях. Ежегодно они потребляют топлива на два миллиарда долларов. По оценке NRL, благодаря RDE военные смогут экономить на топливе до 400 миллионов долларов в год. RDE смогут вырабатывать на десять процентов больше энергии, чем обычные ГТД. Прототип RDE уже создан, однако когда такие двигатели начнут поступать на флот, пока неизвестно.

В основу RDE легли наработки NRL, полученные при создании пульсирующего детонационного двигателя (Pulse Detonation Engine, PDE). Работа таких силовых установок основана на устойчивом детонационном горении топливной смеси.

Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.

1

Рассмотрена проблема разработки импульсных детонационных двигателей. Перечислены основные научные центры, ведущие исследования по двигателям нового поколения. Рассмотрены основные направления и тенденции развития конструкции детонационных двигателей. Представлены основные типы таких двигателей: импульсный, импульсный многотрубный, импульсный с высокочастотным резонатором. Показано отличие в способе создания тяги по сравнению с классическим реактивным двигателем, оснащенным соплом Лаваля. Описано понятие тяговой стенки и тягового модуля. Показано, что импульсные детонационные двигатели совершенствуются в направлении повышения частоты следования импульсов, и это направление имеет свое право на жизнь в области легких и дешевых беспилотных летательных аппаратов, а также при разработке различных эжекторных усилителей тяги. Показаны основные сложности принципиального характера в моделировании детонационного турбулентного течения с использованием вычислительных пакетов, основанных на применении дифференциальных моделей турбулентности и осреднения уравнений Навье–Стокса по времени.

детонационный двигатель

импульсный детонационный двигатель

1. Булат П.В., Засухин О.Н., Продан Н.В. История экспериментальных исследований донного давления // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 12 (3). – С. 670–674.

2. Булат П.В., Засухин О.Н., Продан Н.В. Колебания донного давления // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 3. – С. 204–207.

3. Булат П.В., Засухин О.Н., Продан Н.В.. Особенности применения моделей турбулентности при расчете течений в сверхзвуковых трактах перспективных воздушно-реактивных двигателей // Двигатель. – 2012. – № 1. – С. 20–23.

4. Булат П.В., Засухин О.Н., Усков В.Н. О классификации режимов течения в канале с внезапным расширением // Теплофизика и Аэромеханика. – 2012. – № 2. – С. 209–222.

5. Булат П.В., Продан Н.В. О низкочастотных расходных колебаниях донного давления // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4 (3). – С. 545–549.

6. Ларионов С.Ю., Нечаев Ю.Н., Мохов А.А. Исследование и анализ «холодных» продувок тягового модуля высокочастотного пульсирующего детонационного двигателя // Вестник МАИ. – Т.14. – № 4 – М.: Изд-во МАИ-Принт, 2007. – С. 36–42.

7. Тарасов А.И., Щипаков В.А. Перспективы использования пульсирующих детонационных технологий в турбореактивных двигателя. ОАО «НПО «Сатурн» НТЦ им. А. Люльки, Москва, Россия. Московский авиационный институт (ГТУ). – Москва, Россия. ISSN 1727-7337. Авиационно-космическая техника и технология, 2011. – № 9 (86).

Проекты по детонационному горению в США включены в программу разработок перспективных двигателей IHPTET. В кооперацию входят практически все исследовательские центры, работающие в области двигателестроения. Только в NASA на эти цели выделяется до 130 млн $ в год. Это доказывает актуальность исследований в данном направлении.

Обзор работ в области детонационных двигателей

Рыночная стратегия ведущих мировых производителей направлена не только на разработку новых реактивных детонационных двигателей, но и на модернизацию существующих путем замены в них традиционной камеры сгорания на детонационную. Кроме того, детонационные двигатели могут стать составным элементом комбинированных установок различных типов, например, использоваться в качестве форсажной камеры ТРДД, в качестве подъемных эжекторных двигателей в СВВП (пример на рис. 1 — проект транспортного СВВП фирмы «Боинг»).

В США разработки детонационных двигателей ведут многие научные центры и университеты: ASI, NPS, NRL, APRI, MURI, Stanford, USAF RL, NASA Glenn, DARPA-GE C&RD, Combustion Dynamics Ltd, Defense Research Establishments, Suffield and Valcartier, Uniyersite de Poitiers, University of Texas at Arlington, Uniyersite de Poitiers, McGill University, Pennsylvania State University, Princeton University.

Ведущие позиции по разработке детонационных двигателей занимает специализированный центр Seattle Aerosciences Center (SAC), выкупленный в 2001 г. компанией Pratt and Whitney у фирмы Adroit Systems. Большая часть работ центра финансируется ВВС и NASA из бюджета межведомственной программы Integrated High Payoff Rocket Propulsion Technology Program (IHPRPTP), направленной на создание новых технологий для реактивных двигателей различных типов.

Рис. 1. Патент US 6,793,174 В2 фирмы «Боинг», 2004 г.

В общей сложности, начиная с 1992 г. , специалистами центра SAC осуществлено свыше 500 стендовых испытаний экспериментальных образцов. Работы по пульсирующим детонационным двигателям (PDE) с потреблением атмосферного кислорода Центр SAC ведет по заказу ВМС США. Учитывая сложность программы, специалисты ВМС привлекли к ее реализации практически все организации, занимающиеся детонационными двигателями. Кроме компании Pratt and Whitney, в работах принимают участие Исследовательский центр United Technologies Research Center (UTRC) и фирма Boeing Phantom Works.

В настоящее время в нашей стране над этой актуальной проблемой в теоретическом плане работают следующие университеты и институты Российской академии наук (РАН): Институт химической физики РАН (ИХФ), Институт машиноведения РАН, Институт высоких температур РАН (ИВТАН), Новосибирский институт гидродинамики им. Лаврентьева (ИГиЛ), Институт теоретической и прикладной механики им. Христиановича (ИТМП), Физико-технический институт им. Иоффе, Московский государственный университет (МГУ), Московский государственный авиационный институт (МАИ), Новосибирский государственный университет, Чебоксарский государственный университет, Саратовский государственный университет и др.

Направления работ по импульсным детонационным двигателям

Направление № 1 — Классический импульсный детонационный двигатель (ИДД). Камера сгорания типичного реактивного двигателя состоит из форсунок для смешения топлива с окислителем, устройства поджигания топливной смеси и собственно жаровой трубы, в которой идут окислительно-восстановительные реакции (горение). Жаровая труба заканчивается соплом. Как правило, это сопло Лаваля, имеющее сужающуюся часть, минимальное критическое сечение, в котором скорость продуктов сгорания равна местной скорости звука, расширяющуюся часть, в которой статическое давление продуктов сгорания снижается до давления в окружающей среде, насколько это возможно. Очень грубо можно оценить тягу двигателя как площадь критического сечения сопла, умноженную на разность давления в камере сгорания и окружающей среде. Поэтому тяга тем выше, чем выше давление в камере сгорания.

Тяга импульсного детонационного двигателя определяется другими факторами — передачей импульса детонационной волной тяговой стенке. Сопло в этом случае вообще не нужно. Импульсные детонационные двигатели имеют свою нишу — дешевые и одноразовые летательные аппараты. В этой нише они успешно развиваются в направлении повышения частоты следования импульсов.

Классический облик ИДД — цилиндрическая камера сгорания, которая имеет плоскую или специально спрофилированную стенку, именуемую «тяговой стенкой» (рис. 2). Простота устройства ИДД — неоспоримое его достоинство. Как показывает анализ имеющихся публикаций , несмотря на многообразие предлагаемых схем ИДД, всем им свойственно использование в качестве резонансных устройств детонационных труб значительной длины и применение клапанов, обеспечивающих периодическую подачу рабочего тела.

Следует отметить, что ИДД, созданным на базе традиционных детонационных труб, несмотря на высокую термодинамическую эффективность в единичной пульсации, присущи недостатки, характерные для классических пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, а именно:

Низкая частота (до 10 Гц) пульсаций, что и определяет относительно невысокий уровень средней тяговой эффективности;

Высокие тепловые и вибрационные нагрузки.

Рис. 2. Принципиальная схема импульсно-детонационного двигателя (ИДД)

Направление № 2 — Многотрубный ИДД. Основной тенденцией при разработках ИДД является переход к многотрубной схеме (рис. 3). В таких двигателях частота работы отдельной трубы остается низкой, но за счет чередования импульсов в разных трубах разработчики надеются получить приемлемые удельные характеристики. Такая схема представляется вполне работоспособной, если решить проблему вибраций и асимметрии тяги, а также проблему донного давления , в частности, возможных низкочастотных колебаний в донной области между трубами.

Рис. 3. Импульсно-детонационный двигатель (ИДД) традиционной схемы с пакетом детонационных труб в качестве резонаторов

Направление № 3 — ИДД с высокочастотным резонатором. Существует и альтернативное направление — широко разрекламированная в последнее время схема с тяговыми модулями (рис. 4), имеющими специально спрофилированный высокочастотный резонатор. Работы в данном направлении ведутся в НТЦ им. А. Люльки и в МАИ . Схема отличается отсутствием каких-либо механических клапанов и запальных устройств прерывистого действия.

Тяговый модуль ИДД предлагаемой схемы состоит из реактора и резонатора. Реактор служит для подготовки топливно-воздушной смеси к детонационному сгоранию, разлагая молекулы горючей смеси на химически активные составляющие. Принципиальная схема одного цикла работы такого двигателя наглядно представлена на рис. 5.

Взаимодействуя с донной поверхностью резонатора как с препятствием, детонационная волна в процессе соударения передает ей импульс от сил избыточного давления.

ИДД с высокочастотными резонаторами имеют право на успех. В частности, они могут претендовать на модернизацию форсажных камер и доработку простых ТРД, предназначенных опять же для дешевых БПЛА. В качестве примера можно привести попытки МАИ и ЦИАМ модернизировать таким образом ТРД МД-120 за счет замены камеры сгорания реактором активации топливной смеси и установкой за турбиной тяговых модулей с высокочастотными резонаторами. Пока работоспособную конструкцию создать не удалось, т.к. при профилировании резонаторов авторами используется линейная теория волн сжатия, т.е. расчеты ведутся в акустическом приближении. Динамика же детонационных волн и волн сжатия описывается совсем другим математическим аппаратом. Использование стандартных численных пакетов для расчета высокочастотных резонаторов имеет ограничение принципиального характера . Все современные модели турбулентности основаны на осреднении уравнений Навье-Стокса (базовые уравнения газовой динамики) по времени. Кроме того, вводится предположение Буссинеска, что тензор напряжения турбулентного трения пропорционален градиенту скорости. Оба предположения не выполняются в турбулентных потоках с ударными волнами, если характерные частоты сопоставимы с частотой турбулентной пульсации. К сожалению, мы имеем дело именно с таким случаем, поэтому тут необходимо либо построение модели более высокого уровня, либо прямое численное моделирование на основе полных уравнений Навье-Стокса без использования моделей турбулентности (задача, неподъемная на современном этапе).

Рис. 4. Схема ИДД с высокочастотным резонатором

Рис. 5. Схема ИДД с высокочастотным резонатором: СЗС — сверхзвуковая струя; УВ — ударная волна; Ф — фокус резонатора; ДВ — детонационная волна; ВР — волна разрежения; ОУВ — отраженная ударная волна

ИДД совершенствуются в направлении повышения частоты следования импульсов. Это направление имеет свое право на жизнь в области легких и дешевых беспилотных летательных аппаратов, а также при разработке различных эжекторных усилителей тяги.

Рецензенты:

Усков В.Н., д.т.н., профессор кафедры гидроаэромеханики Санкт-Петербургского государственного университета, математико-механический факультет, г. Санкт-Петербург;

Емельянов В.Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой плазмогазодинамики и теплотехники, БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, г. Санкт-Петербург.

Работа поступила в редакцию 14.10.2013.

Библиографическая ссылка

Булат П. В., Продан Н.В. ОБЗОР ПРОЕКТОВ ДЕТОНАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ИМПУЛЬСНЫЕ ДВИГАТЕЛИ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-8. – С. 1667-1671;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32641 (дата обращения: 05.03.2019).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Причиной написания статьи стало огромное внимание к маленькому двигателю, который появился совсем недавно в ассортименте Паркфлаера. Но мало, кто задумывался, что у этого двигателя более чем 150-и летняя история:

Многие полагают, что пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) пявился в Германии в период Второй мировой войны, и применялся на самолетах-снарядах V-1 (Фау-1), но это не совсем так. Конечно, немецкая крылатая ракета стала единственным серийным летательным аппаратом с ПуВРД, но сам двигатель был изобретен на 80 (!) лет раньше и совсем не в Германии.
Патенты на пульсирующий воздушно-реактивный двигатель были получены (независимо друг от друга) в 60-х годах XIX века Шарлем де Луврье (Франция) и Николаем Афанасьевичем Телешовым (Россия).

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (англ. Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД (прямоточный воздушно реактивный двигатель) или ТРД (турбореактивный двигатель), а в виде серии импульсов.

Воздух, проходя через конфузорную часть, увеличивает свою скорость, вследствие чего давление на этом участке падает. Под действием пониженного давления из трубки 8 начинает подсасываться топливо, которое затем подхватывается струей воздуха, рассеивается ею на более мелкие частички. Образовавшаяся смесь, проходя диффузорную часть головки, несколько поджимается за счет уменьшения скорости движения и в окончательно перемешанном виде через входные отверстия клапанной решетки поступает в камеру сгорания.
Первоначально топливно-воздушная смесь, заполнившая объем камеры сгорания, воспламеняется с помощью свечи, в крайнем случае, с помощью открытого пламени, подводимого к обрезу выхлопной трубы. Когда двигатель выйдет на рабочий режим, вновь поступающая в камеру сгорания топливно-воздушиая смесь воспламеняется не от постороннего источника, а от горячих газов. Таким образом, свеча необходима лишь на этапе запуска двигателя, в качестве катализатора.
Образовавшиеся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси газы резко повышают, и пластинчатые клапаны решетки закрываются, а газы устремляются в открытую часть камеры сгорания в сторону выхлопной трубы. Таким образом, в трубе двигателя, в процессе его работы происходит колебание газового столба: в период повышенного давления в камере сгорания газы движутся в сторону выхода, в период пониженного давления — в сторону камеры сгорания. И чем интенсивнее колебания газового столба в рабочей трубе, тем большую тягу развивает двигатель за один цикл.

ПуВРД имеет следующие основные элементы
: входной участок а — в
, заканчивающийся клапанной решеткой, состоящей из диска 6
и клапанов 7
; камеру сгорания 2
, участок в — г
; реактивное сопло 3
, участок г — д
, выхлопную трубу 4
, участок д — е
.
Входной канал головки имеет конфузорный а — б
и диффузорный б — в
участки. В начале диффузорного участка устанавливается топливная трубка 8
с регулировочной иглой 5
.

И снова вернемся к истории. Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом как я уже говорил, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1.

Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 000 единиц.

Кроме беспилотных крылатых ракет, в Германии, так же разрабатывалась пилотируемая версия самолета-снаряда- Фау-4 (V-4). По задумке инженеров, пилот должен был навести на цель свой одноразовый пепелац, покинуть кабину и спастись, используя парашют.

Правда, о том, способен ли человек покинуть кабину пилота на скорости 800км/час, да еще имея у себя за головой воздухозаборник двигателя- скромно умалчивалось.

Изучением и созданием ПуВРД занимались не только в фашисткой Германии. В 1944 году для ознакомления, в СССР Англия поставила покореженые куски Фау-1. Мы, в свою очередь «слепили из того, что было», создав при этом, практически новый двигатель ПуВРД Д-3, ииии…..
…..и водрузили его на Пе-2:

Но не с целью создания первого отечественного реактивного бомбардировщика, а для испытаний самого двигателя, который потом применялся для производства советских крылатых ракет 10-Х:

Но на этом не ограничивается применение пульсирующих двигателей в советской авиации. В 1946 году была реализована идея оборудовать истрибитель ПуВРД-шками:

Да. Всё просто. На истрибитель Ла-9, под крыло установили два пульсирующих движка. Конечно на практике все оказалось несколько сложнее: на самолете изменили систему питания топливом, сняли бронеспинку, и две пушки НС-23, усилив конструкцию планера. Прирост скорости составил 70 км/ч. Летчик-испытатель И.М.Дзюба отмечал сильные вибрации и шум при включении ПуВРД. Подвеска ПуВРД ухудшала маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета. Запуск двигателей был ненадежным, резко снижалась продолжительность полета, усложнялась эксплуатация. Проведенные работы принесли пользу лишь при отработке прямоточных двигателей, предназначавшихся для установки на крылатые ракеты.
Конечно, в боях эти самолеты участия не принимали, но они достаточно активно использовались на воздушных парадах, где неизменно своим грохотом производили сильное впечатление на публику. По свидетельству очевидцев в разных парадах участвовало от трех до девяти машин с ПуВРД.
Кульминацией испытаний ПуВРД стал пролет девяти Ла-9РД летом 1947 г. на воздушном параде в Тушино. Пилотировали самолеты летчики-испытатели ГК НИИ ВВС В.И.Алексеенко. А.Г.Кубышкин. Л.М.Кувшинов, А.П.Манучаров. В.Г.Масич. Г.А.Седов, П.М.Стефановский, А.Г.Терентьев и В.П.Трофимов.

Надо сказать о том, что американцы, тоже, не отставали в этом направлении. Они прекрасно понимали, что реактивная авиация, даже находясь на стадии младеньчества, уже превосходит свои поршневые аналоги. Но поршевых самолетов- очень много. Куда их девать?!…. И в 1946 году под крылья одного из самых совершенных истребителей своего времени, Мустанг P-51D, подвесили два двигателя Ford PJ-31-1.

Однако, результат оказался, прямо скажем,- не очень. С включенными ПуВРД скорость самолета заметно увеличивалась, но топливо они поглащали- о-го-го, так что долго летать с хорошей скоростью не получалось, и в выключенном состоянии реактивные моторы превращали истребитель небеный тихоход. Промучившись целый год американцы, все-таки, пришли к выводу, что получить задешево истребитель, способный хотя бы как-то конкурировать с новомодными реактивными не получится.

В итоге про ПуВРД забыли…..
Но не на долго! Этот тип двигателей хорошо проявил себя в качестве авиамодельного! А почему бы нет?! Дешевый в производстве и обслуживании, имеет простое устройство и минимум настроек, не требует дорогостоящего горючего, да и вообще- его и покупать не обязательно- можно и самостоятельно построить, имея минимум ресурсов.

Это самый маленький ПуВРД в мире. Создан в 1952 г.
Ну согласитесь, кто не мечтал о реактвном самолете с хомячком пилотом и ракетами?!))))
Теперь ваша мечта стала реальостью! Да и не обязательно покупать двигаль- его можно построить:

P.S. данная статья основана на материалах, опубликованных в сети Интернет…
The end.

В России испытали пульсирующий детонационный
двигатель

Опытно-конструкторское бюро имени Люльки разработало, изготовило
и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного
детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием
керосиновоздушной смеси. Как сообщает ИТАР-ТАСС , средняя измеренная
тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность
непрерывной работы ─ более десяти минут. До конца текущего года
ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий
детонационный двигатель.

По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра
Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы,
характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей.
Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива
оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных
воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов
производилось многократное включение и выключение нового
двигателя, а также регулирование тяги.

На основе проведенных исследований, полученных при испытании
данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки
намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих
детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть
созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных
летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с
крейсерским сверхзвуковым режимом полета.

В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы
двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных
силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в
атмосфере и за ее пределами.

По оценке
конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить
тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при
использовании таких силовых установок дальность полета или масса
авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50
процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2
раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых
установок.

О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего
детонационного двигателя, сообщалось в
марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий
директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав
которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типа
детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.

В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─
клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих
силовых установок заключается в периодической подаче в камеру
сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение
топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с
образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных
двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси,
при котором фронт горения распространяется быстрее скорости
звука.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в
конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий
двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако
из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый
тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой
войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался
двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.

В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира
занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных
пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут
французская компания SNECMA и американские General Electric и
Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская
лаборатория ВМС США объявила о
намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который
должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые
установки.

Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем,
что детонационное горение топливной смеси в них происходит
непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере
сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.

Схема ПуВРД
представлена на рис.3.16.

Рис.3.16.Схема
пульсирующего воздушно-реактивного
двигателя:

    диффузор,2-
    клапанное устройство; 3- форсунки; 4 –
    камера сгорания;5 – сопло; 6- выхлопная
    труба.

Топливо впрыскивается
через форсунки 3, образуя топливную
смесь с воздухом, сжатым в диффузоре
1.

Воспламенение
топливной смеси производится в камере
сгорания 4, от электрической свечи.
Горение топливной смеси, впрыскиваемой
в определенных количествах, длится
сотые доли секунды. Как только давления
в камере сгорания становится больше
давления воздуха перед клапанным
устройством, происходит закрытие
пластинчатых клапанов. При достаточно
большом объеме сопла 5 и выхлопной трубы
6, установленной специально для увеличения
объема, создается подпор газов,
находящихся в камере сгорания. За время
сгорания топлива изменение количества
газов в объеме за камерой сгорания
пренебрежимо мало, поэтому считают,
что горение идет при постоянном объеме.

После сгорания
порции топлива давление в камере
сгорания понижается так, что клапаны
2 открываются и впускают новую порцию
воздуха из диффузора.

На рис.3.17. представлен
идеальный термодинамический цикл
пульсирующего ВРД.

П
роцессы
цикла:

1-2 – сжатие воздуха
в диффузоре;

2-3 – изохорный
подвод теплоты
в камере сгорания;

3-4 – адиабатное
расширение газов в сопле;

4-1 – изобарное
охлаждение продуктов сгорания в
атмосфере при
с отводом теплоты .

Рис.3.17. Цикл
ПуВРД.

Как следует из
рис.3.17 , цикл ПуВРД не отличается от
цикла ГТУ с изохорным подводом теплоты.
Тогда по аналогии с (3.8.) можно сразу
записать формулу для термического КПД
ПуВРД

(3.20.)

Степень добавочного повышения давления
в камере сгорания;

– степень повышения давления в диффузоре.

Таким образом, у
пульсирующего ВРД термический КПД
больше, чем у ПВРД за счет большей
среднеинтегральной температуры
теплоподвода.

Усложнение
конструкции ПуВРД повлекло за собой
увеличение его массы по сравнению с
ПВРД.

Эти двигатели
получили наибольшее распространение
в авиации. В ТРД происходит двухступенчатое
сжатие воздуха (в диффузоре и в
компрессоре) и двухступенчатое расширение
продуктов сгорания топливной смеси (в
газовой турбине и в сопле).

Принципиальная
схема ТРД представлена на рис 3.18.

Рис.3.18.
Принципиальная схема ТРД и характер
изменения параметров рабочего тела в
газо-воздушном тракте:

1-диффузор;2-осевой
компрессор;3- камера сгорания; 4- газовая
турбина; 5- сопло.

Давления набегающего
потока воздуха сначала повышается в
диффузоре 1, а затем в компрессоре 2.
Привод компрессора осуществляется от
газовой турбины 4. Топливо подается в
камеру сгорания 3, где вместе с воздухом
образует топливную смесь и сгорает при
постоянном давлении. Продукты сгорания
сначала расширяются на лопатках газовой
турбины 4, а затем в сопле. Истечение
газов из сопла с большей скоростью
создает силу тяги, движущую самолет.

Идеальный
термодинамический цикл ТРД аналогичен
циклу ПВРД, но дополняется процессами
в компрессоре и турбине (рис.3.19).

Рис.3.19. Идеальный
цикл ТРД в
P

V

диаграмме

Процессы цикла:

1-2 – адиабатное
сжатие воздуха в диффузоре;

2-3 — адиабатное
сжатие воздуха в компрессоре;

3-4 – изобарный
подвод теплоты
от сгорания топливной смеси в камере
сгорания;

4-5 – адиабатное
расширение продуктов сгорания на
лопатках турбины;

5-6 – адиабатное
расширение продуктов сгорания в сопле;

6-1 – охлаждение
продуктов сгорания в атмосфере при
постоянном давлении с отдачей теплоты
.

Термический КПД
определяется по формуле (3.19):

(3.21.)

– результирующая степень повышения
давления воздуха в диффузоре и
компрессоре.

Благодаря более
высокой, чем у ПВРД степени сжатия ТРД
имеет более высокий термический КПД.
Без каких-либо стартовых ускорителей
ТРД развивает необходимую силу тяги
уже на старте.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель — Вики

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) — вариант воздушно-реактивного двигателя. В ПуВРД используется камера сгорания с входными клапанами и длинное цилиндрическое выходное сопло. Горючее и воздух подаются периодически.

Цикл работы ПуВРД состоит из следующих фаз:

  • Клапаны открываются и в камеру сгорания поступает воздух и горючее, образуется воздушно-топливная смесь.
  • Смесь поджигается с помощью искры свечи зажигания. Образовавшееся избыточное давление закрывает клапан.
  • Горячие продукты сгорания выходят через сопло, создавая реактивную тягу и технический вакуум в камере сгорания.

ПуВРД обладает большим удельным импульсом по сравнению с ракетными двигателями, но уступает по этому показателю турбореактивным двигателям. Существенным ограничением является также то, что этот двигатель требует разгона до рабочей скорости 100 м/с и его использование ограничено скоростью порядка 250 м/с.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Принцип действия и устройство ПуВРД
    • 2.1 Другие пульсирующие ВРД
    • 2.2 Область применения ПуВРД
  • 3 Примечания
  • 4 Литература
  • 5 Видео

История

Первые патенты на пульсирующий воздушно-реактивный двигатель были получены (независимо друг от друга) в 1860-х годах Шарлем де Луврье (Франция) и Николаем Афанасьевичем Телешовым (Россия)[1].

Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым авиационным двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1. Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 тыс. единиц.

Двигатель Фау-1

После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric).
Результаты этих разработок заинтересовали военных США и СССР. Был разработан ряд опытных и экспериментальных образцов. Первоначально основная проблема ракет «воздух-поверхность» заключалась в несовершенстве инерциальной системы наведения, точность которой считалась хорошей, если ракета с дальности в 150 километров попадала в квадрат со сторонами 3 километра. Это привело к тому, что с боезарядом на основе обычного взрывчатого вещества данные ракеты имели низкую эффективность, а ядерные заряды в то же время имели ещё слишком большую массу (несколько тонн).
Когда же появились компактные ядерные заряды — уже была отработана конструкция более эффективных турбореактивных двигателей, поэтому пульсирующие воздушно-реактивные двигатели не получили широкого распространения.

Представители ракет «воздух-поверхность» с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем.

  • Fi-103
  • 10Х · 14Х · 16Х — благодаря использованию двух двигателей был достигнут практический предел скорости полёта для ПуВРД — 980км/ч (270 м/с).
  • JB-2

В начале 2010-х годов наблюдается возрождение интереса к ПуВРД: их разработку и испытания проводят General Electric, Pratt & Whitney, SNECMA, а также отечественное НПО «Сатурн»[2].

Принцип действия и устройство ПуВРД

pV-диаграмма цикла Хамфри.

Изготовление авиамодели с ПуВРД

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД, англоязычный термин Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД или ТРД, а в виде серии импульсов, следующих друг за другом с частотой от десятков герц, для крупных двигателей, до 250 Гц — для малых двигателей, предназначенных для авиамоделей.[3]

Конструктивно, ПуВРД представляет собой цилиндрическую камеру сгорания с длинным цилиндрическим соплом меньшего диаметра[4]. Передняя часть камеры соединена со входным диффузором, через который воздух поступает в камеру.

Между диффузором и камерой сгорания установлен воздушный клапан, работающий под воздействием разницы давлений в камере и на выходе диффузора: когда давление в диффузоре превышает давление в камере, клапан открывается и пропускает воздух в камеру; при обратном соотношении давлений он закрывается.

Схема пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД): 1 — воздух; 2 — горючее; 3 — клапанная решётка; за ней — камера сгорания; 4 — выходное (реактивное) сопло.

Клапан может иметь различную конструкцию: в двигателе Argus As-014 ракеты Фау-1 он имел форму и действовал наподобие оконных жалюзи и состоял из наклёпанных на раму гибких прямоугольных клапанных пластинкок из пружинной стали; в малых двигателях он выглядит как пластина в форме цветка с радиально расположенными клапанными пластинками в виде нескольких тонких, упругих металлических лепестков, прижатых к основанию клапана в закрытом положении и отгибающихся от основания под действием давления в диффузоре, превышающего давление в камере. Первая конструкция намного совершеннее — оказывает минимальное сопротивление потоку воздуха, но гораздо сложнее в производстве.

гибкие прямоугольные клапанные пластинки

В передней части камеры имеются одна или несколько топливных форсунок, которые впрыскивают топливо в камеру, пока давление наддува в топливном баке превышает давление в камере; при превышении давлением в камере давления наддува, обратный клапан в топливном тракте перекрывает подачу топлива. Примитивные маломощные конструкции нередко работают без впрыска топлива, подобно поршневому карбюраторному двигателю. Для пуска двигателя в этом случае обычно используют внешний источник сжатого воздуха.

Для инициирования процесса горения в камере устанавливается свеча зажигания, которая создаёт высокочастотную серию электрических разрядов, и топливная смесь воспламеняется, как только концентрация горючего в ней достигает некоторого, достаточного для возгорания, уровня. Когда оболочка камеры сгорания достаточно прогревается (обычно, через несколько секунд после начала работы большого двигателя, или через доли секунды — малого; без охлаждения потоком воздуха, стальные стенки камеры сгорания быстро нагреваются докрасна), электрозажигание вовсе становится ненужным: топливная смесь воспламеняется от горячих стенок камеры.

При работе, ПуВРД издаёт очень характерный трещащий или жужжащий звук, обусловленный как раз пульсациями в его работе.

Схема работы ПуВРД

Цикл работы ПуВРД иллюстрируется рисунком справа:

  • 1. Воздушный клапан открыт, воздух поступает в камеру сгорания, форсунка впрыскивает горючее, и в камере образуется топливная смесь.
  • 2. Топливная смесь воспламеняется и сгорает, давление в камере сгорания резко возрастает и закрывает воздушный клапан и обратный клапан в топливном тракте. Продукты сгорания, расширяясь, истекают из сопла, создавая реактивную тягу.
  • 3. Давление в камере уравнивается с атмосферным, под напором воздуха в диффузоре воздушный клапан открывается и воздух начинает поступать в камеру, топливный клапан тоже открывается, двигатель переходит к фазе 1.

Кажущееся сходство ПуВРД и ПВРД (возможно, возникающее из-за сходства аббревиатур названий) — ошибочно. В действительности ПуВРД имеет глубокие, принципиальные отличия от ПВРД или ТРД.

  • Во-первых, наличие у ПуВРД воздушного клапана, очевидным назначением которого является предотвращение обратного движения рабочего тела вперёд по ходу движения аппарата (что свело бы на нет реактивную тягу). В ПВРД (как и в ТРД) этот клапан не нужен, поскольку обратному движению рабочего тела в тракте двигателя препятствует «барьер» давления на входе в камеру сгорания, созданный в ходе сжатия рабочего тела. В ПуВРД начальное сжатие слишком мало, а необходимое для совершения работы повышение давления в камере сгорания достигается благодаря нагреву рабочего тела (при сжигании горючего) в постоянном объёме, ограниченном стенками камеры, клапаном, и инерцией газового столба в длинном сопле двигателя. Поэтому ПуВРД с точки зрения термодинамики тепловых двигателей относится к иной категории, нежели ПВРД или ТРД — его работа описывается циклом Хамфри (Humphrey), в то время как работа ПВРД и ТРД описывается циклом Брайтона.
  • Во-вторых, пульсирующий, прерывистый характер работы ПуВРД, также вносит существенные различия в механизм его функционирования, в сравнении с ВРД непрерывного действия. Для объяснения работы ПуВРД недостаточно рассматривать только газодинамические и термодинамические процессы, происходящие в нём. Двигатель работает в режиме автоколебаний, которые синхронизируют по времени работу всех его элементов. На частоту этих автоколебаний оказывают влияние инерционные характеристики всех частей ПуВРД, в том числе инерция газового столба в длинном сопле двигателя, и время распространения по нему акустической волны. Увеличение длины сопла приводит к снижению частоты пульсаций и наоборот. При определённой длине сопла достигается резонансная частота, при которой автоколебания становятся устойчивыми, а амплитуда колебаний каждого элемента — максимальной. При разработке двигателя эта длина подбирается экспериментально в ходе испытаний и доводки.

Иногда говорят, что функционирование ПуВРД при нулевой скорости движения аппарата невозможно — это ошибочное представление, во всяком случае, оно не может быть распространено на все двигатели этого типа. Большинство ПуВРД (в отличие от ПВРД) может работать, «стоя на месте» (без набегающего потока воздуха), хотя тяга, развиваемая им в этом режиме, минимальна (и обычно недостаточна для старта приводимого им в движение аппарата без посторонней помощи — поэтому, например, V-1 запускали с паровой катапульты, при этом ПуВРД начинал устойчиво работать ещё до пуска[5]).

Функционирование двигателя в этом случае объясняется следующим образом. Когда давление в камере после очередного импульса снижается до атмосферного, движение газа в сопле по инерции продолжается, и это приводит к понижению давления в камере до уровня ниже атмосферного. Когда воздушный клапан открывается под воздействием атмосферного давления (на что тоже требуется некоторое время), в камере уже создано достаточное разрежение, чтобы двигатель мог «вдохнуть свежего воздуха» в количестве, необходимом для продолжения следующего цикла.[6]
Ракетные двигатели помимо тяги характеризуются удельным импульсом, являющимся показателем степени совершенства или качества двигателя.
Этот показатель является также мерой экономичности двигателя. В приведённой ниже диаграмме в графической форме представлены верхние значения этого показателя для разных типов реактивных двигателей, в зависимости от скорости полёта, выраженной в форме числа Маха, что позволяет видеть область применимости каждого типа двигателей.

ПуВРД — Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, ТРД — Турбореактивный двигатель, ПВРД — Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, ГПВРД — Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель.

Двигатели характеризуют рядом параметров:

  • удельная тяга — отношение создаваемой двигателем тяги к массовому расходу топлива;
  • удельная тяга по весу — отношение тяги двигателя к весу двигателя.

В отличие от ракетных двигателей, тяга которых не зависит от скорости движения ракеты, тяга воздушно-реактивных двигателей (ВРД) сильно зависит от параметров полёта — высоты и скорости. Пока не удалось создать универсальный ВРД, поэтому эти двигатели рассчитываются под определенный диапазон рабочих высот и скоростей. Как правило, разгон ВРД до рабочего диапазона скоростей осуществляется самим носителем либо стартовым ускорителем.

ХарактеристикаРДТТЖРДПуВРДТРДПВРДГПВРД
Рабочий диапазон скоростей, число Махане ограничен0,3-0,80-31,5-5>5
Удельная тяга, м/с2000-30002000-4000~700015000-30000
Удельная тяга по весунет~100~10

Другие пульсирующие ВРД

Бесклапанный ПуВРД

Образцы бесклапанных (U-образных) ПуВРД[7].

В литературе встречается описание двигателей, подобных ПуВРД.

  • Бесклапанные ПуВРД, иначе — U-образные ПуВРД. В этих двигателях отсутствуют механические воздушные клапаны, а чтобы обратное движение рабочего тела не приводило к уменьшению тяги, тракт двигателя выполняется в форме латинской буквы «U», концы которой обращены назад по ходу движения аппарата, при этом истечение реактивной струи происходит сразу из обоих концов тракта. Поступление свежего воздуха в камеру сгорания осуществляется за счёт волны разрежения, возникающей после импульса и «вентилирующей» камеру, а изощрённая форма тракта служит для наилучшего выполнения этой функции. Отсутствие клапанов позволяет избавиться от характерного недостатка клапанного ПуВРД — их низкой долговечности (на самолёте-снаряде Фау-1 клапаны прогорали приблизительно после получаса полёта, чего вполне хватало для выполнения его боевых задач, но абсолютно неприемлемо для аппарата многоразового использования).
  • Детонационные ПуВРД. (англоязычное название PDE) В этих двигателях горение топливной смеси происходит в режиме детонации (в отличие от дефлаграции, которая имеет место при горении топливно-воздушных смесей во всех ВРД, рассмотренных выше). Детонационная волна распространяется в топливной смеси гораздо быстрее, чем звуковая, поэтому за время химической реакции детонационного горения объём топливной смеси не успевает существенно увеличиться, а давление возрастает скачкообразно (до значений свыше 100 ат), таким образом имеет место изохорический (при постоянном объёме) нагрев рабочего тела. После этого начинается фаза расширения рабочего тела в сопле с образованием реактивной струи. Детонационные ПуВРД могут быть как с клапанами, так и без них.
    Потенциальным преимуществом детонационного ПуВРД считается термический КПД более высокий, чем в ВРД любого другого типа. Практическая реализация этого двигателя находится в стадии эксперимента[8].

Область применения ПуВРД

ПуВРД характеризуется как шумный и неэкономный, зато простой и дешёвый. Высокий уровень шума и вибрации вытекает из самого пульсирующего режима его работы. О неэкономном характере использования топлива свидетельствует обширный факел, «бьющий» из сопла ПуВРД — следствие неполного сгорания топлива в камере.

Испытания американского Мустанга P-51 с ПуВРД

Сравнение ПуВРД с другими авиационными двигателями позволяет довольно точно определить область его применимости.

ПуВРД во много раз дешевле в производстве, чем газотурбинный или поршневой ДВС, поэтому при одноразовом применении он выигрывает экономически у них (разумеется, при условии, что он «справляется» с их работой). При длительной эксплуатации аппарата многоразового использования, ПуВРД проигрывает экономически этим же двигателям из-за расточительного расхода топлива.

По простоте и дешевизне ПВРД практически не уступает ПуВРД, но на скоростях менее 0,5М он неработоспособен. На более высоких скоростях, ПВРД превосходит по эффективности ПуВРД (при закрытом клапане резко возрастает лобовое сопротивление ПуВРД и на околозвуковых скоростях оно «съедает» почти всю тягу, создаваемую этим двигателем).

Самодельный двигатель из нержавеющей стали

Совокупность этих обстоятельств и определяют ту нишу, в которой находит применение ПуВРД — беспилотные летательные аппараты одноразового применения с рабочими скоростями до 0,5М,— летающие мишени, беспилотные разведчики[9].[10] По тем же причинам, двигатель также применяется в авиамоделизме[11].

Благодаря простоте и дешевизне ПуВРД имеют распространение в любительской авиации и авиамоделировании. Маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов и в любительской авиации. По этой причине появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).

ПуВРД может использоваться не только в качестве двигателя, но и в качестве стационарной установки для генерации тепла[9].

Примечания

  1. Соболев Д. А. История самолётов. Начальный период. . — М.: РОССПЭН, 1995. — 343 с.
  2. ↑ В России испытали пульсирующий детонационный двигатель (неопр.). Дата обращения: 27 сентября 2013. Архивировано 27 сентября 2013 года.
  3. ↑ Выпускавшийся серийно в Германии (1944—1945гг) ПуВРД Argus As-014 ракеты Фау-1 работал на частоте пульсаций около 45гц
  4. ↑ Устройство и работу серийного клапанного ПуВРД модели «ДайнаДжет» можно подробно увидеть в видеофильме Архивная копия от 30 июня 2016 на Wayback Machine.
  5. ↑ См. видео Архивная копия от 21 июня 2015 на Wayback Machine о запуске V-1 с катапульты.
  6. ↑ ПуВРД Argus As-014 также мог работать в этом режиме, но развиваемая им при этом тяга была слишком мала, чтобы разогнать ракету Фау-1, поэтому она стартовала с катапульты, сообщавшей ей скорость, при которой двигатель становился эффективным.
  7. ↑ Иллюстрированное описание нескольких конструкций бесклапанных ПуВРД (на английском) (неопр. ). Дата обращения: 16 октября 2010. Архивировано 28 сентября 2010 года.
  8. ↑ Видеозаписи испытаний экспериментальных детонационных ПуВРД. (неопр.). Дата обращения: 30 сентября 2017. Архивировано 15 марта 2016 года.
  9. 1 2 Олег Макаров. Огненный пульс // Популярная механика. — 2017. — № 11. — С. 122-126.
  10. ↑ Что касается получившего широкую известность боевого применения самолёта-снаряда Фау-1, оборудованного ПуВРД, нужно отметить, что даже по меркам периода Второй мировой войны он уже не отвечал требованиям к такому оружию по скорости: более половины этих снарядов уничтожались средствами ПВО того времени, главным образом, самолётами-истребителями с поршневыми двигателями, и своим умеренным успехом Фау-1 был обязан низкому уровню развития в то время средств заблаговременного обнаружения воздушных целей.
  11. ↑ Рольф Вилле «Постройка летающих моделей-копий», перевод с немецкого В. Н. Пальянова, Издательство ДОСААФ СССР, Москва 1986 (Rolf Wille «Flufahige, vorbildgetrene Nachbauten», Transpress VEB Verlag fur Verkehrswessen), ББК 75.725, глава 9 «Размещение двигателя на модели» страницы 114-118

Литература

  • РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ПУВРД
  • ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (недоступная ссылка)
  • pulsejet

Видео

  • PULSEJET 1 SPAIN на YouTube
  • Dynajet Pulsejet Engine Overview & Starting на YouTube
  • ThermalPulse 180 — 18 Valveless Pulsejet High Throttlel на YouTube
  • 700lb thrust twin pulsejet на YouTube
  • V1 Argus Pulsejet what a sound на YouTube
  • Jim’s Valveless Pulsejet Engine на YouTube
  • Pulsejet dragster на YouTube
  • V1 launching на YouTube
  • V1 plus size pulsejet engine на YouTube

Что такое импульсный реактивный двигатель?

`;

Генри Годе

Импульсный реактивный двигатель — необычайно простое устройство, немногим большее, чем полая труба, создающая тягу за счет сжигания топлива серией быстрых импульсов. Эта очень простая конструкция делает импульсный реактивный двигатель простым и достаточно дешевым для сборки любителем, требующим только базовых навыков и оборудования. Импульсные реактивные двигатели стали особенно популярны среди любителей авиамоделей.

Существует две различных конструкции импульсных реактивных двигателей. Некоторые двигатели полагаются на набор односторонних впускных клапанов для регулирования воздушного потока, но импульсный реактивный двигатель без клапанов вообще не имеет движущихся частей и вместо этого полагается на форму двигателя для регулирования воздушного потока. Обе конструкции, тем не менее, используют одни и те же принципы и работают одинаково. Топливо, загоревшееся в камере сгорания, взрывным образом расширяется и выбрасывается через узкий выхлоп. Сила этого выхлопа создает тягу, которая двигает двигатель вперед.

На первый взгляд кажется, что топливо в камере взорвется, двигатель немного дернется вперед, и все, но этот взрывной взрыв — только первая стадия цикла горения. Когда выхлоп выдувается, давление в камере сгорания снижается. Инерция удерживает воздух на выходе даже после того, как это давление падает ниже давления окружающего воздуха, а низкое давление в камере заставляет свежий воздух и топливо втягиваться в трубку, где оно воспламеняется и снова начинает процесс. В больших двигателях этот цикл завершается 45 раз в секунду, но небольшой пульсирующий реактивный двигатель может пульсировать до 250 раз в секунду. Для запуска двигателя обычно требуется свеча зажигания, но после зажигания цикл является самоподдерживающимся, и дальнейшее зажигание не требуется.

В импульсном реактивном двигателе с клапанами односторонние клапаны предотвращают выброс выхлопных газов из впускного отверстия, но бесклапанные двигатели избегают этой проблемы, направляя впускную и выпускную трубы в одном направлении. При воспламенении выхлоп может идти из впускного отверстия, но когда давление падает, воздух проходит через более короткую впускную трубу в камеру сгорания. Инерция помогает удерживать это направление потока, и выхлоп дует в заданном направлении. Преимущество бесклапанных двигателей заключается в том, что они работают без каких-либо движущихся частей, что делает их более надежными за счет предотвращения повреждения клапанов из-за быстрого трепетания и теплового удара.

Эти двигатели, пожалуй, чаще всего ассоциируются с немецкой бомбой Фау-1 времен Второй мировой войны, известной как жужжащая бомба из-за характерного шума двигателя. После войны достижения в области турбореактивных и ракетных технологий положили конец военному применению импульсных реактивных двигателей. В последующие годы импульсные реактивные двигатели использовались в моделях самолетов для отдыха, генераторах тумана и домашнем отоплении.

Экстремальные практические навыки – Как построить импульсный двигатель

«Хорошая легкая конструкция, которую может построить новичок , использует трубчатую стальную выхлопную трубу и воздухозаборник, приваренные к камере сгорания», – говорит Коттрилл. «Камера представляет собой длинный конус (стенка камеры) и тупой конус на переднем конце (который я называю куполом камеры). Оба сделаны из мягкой листовой стали, достаточно тонкой, чтобы ее можно было сформировать вручную с помощью простейших инструментов».

Начните с хорошо зарекомендовавшей себя конструкции, такой как импульсный реактивный двигатель Cottrill со сфокусированной волной. Это бесклапанный импульсный жиклер, устроенный таким образом, что камера сгорания представляет собой не что иное, как длинный конус, впадающий в выхлопную трубу. Давай сюда планы.

Материалы:

— свариваемая листовая сталь калибра 22

— шестигранная метрическая гайка M10x1,0

— свеча зажигания NGK, модель CM-6 трубки от Menard’s

Инструменты:

— Предварительно разработанные шаблоны конусов (наклеены на папку «манила» и вырезаны)

— Маркировочная ручка PERMANENT с тонким острием

— Протирочный спирт

— Кожаные рабочие перчатки

— Защита глаз

— Ручные ножницы по металлу — ИЛИ — Пневматические ручные ножницы — ИЛИ — Пневматический «выкусыватель»

— Оправка для стальной трубы

— Легкий молоток с шаровидным бойком или небольшой стальной молоток

— Мешок с песком

— Ручная электрическая дрель ИЛИ (гораздо лучше) небольшой сверлильный станок

— Маленький «полукруглый» напильник

— Сварочное оборудование и 1/16-дюймовый присадочный стержень из мягкой стали

— Стальная рулетка

— Ножовка

— Малый «полукруглый» напильник

— Блок из твердой древесины 2×4 с одним закругленным краем

— Сварочная установка и 1/16-дюймовый присадочный стержень из мягкой стали

Вырежьте из мягкой листовой стали 22-го калибра, вычерчивая шаблон ножницами для самолетов, чтобы изготовить камеру сгорания, состоящую из двух частей. С помощью наковальни и молотка скатайте длинный открытый конус. Используйте молоток, чтобы сформировать тупой купол, чтобы закрыть конус. Сварите шов каждого конуса. Просверлите отверстие в наконечнике купола и приварите гайку крепления свечи зажигания.

Изготовление выхлопной трубы

Вырежьте и напилите выхлопную и впускную трубы из отрезков тонкостенных труб. Используйте молоток со сферическим бойком, чтобы развальцевать оба конца. «Возьмите брусок твердой древесины и скруглите один край напильником или инструментом Surform», — говорит Коттрилл. «Радиус этого снаряда может быть довольно маленьким, 1/4 дюйма или даже меньше». Вставьте узкий конец конуса камеры в выхлоп.

Connect It

Приварите купол и выхлопную трубу к каждому концу конуса сгорания. Вырежьте отверстие на стороне конуса для порта, подходящего для впускной трубы.

Mount and Fire

Установите буровую установку на крепление Буковски. Расположите пропановую горелку так, чтобы пламя проходило через отверстие выхлопной трубы. Зажгите его и продуйте.

Предупреждения:

Резка металла: «Работа с листовой сталью сама по себе может быть опасной», — говорит Коттрилл. «Не пытайтесь удерживать лист рукой во время сверления! Друг моего разума сильно порезал руку (включая повреждение нерва), когда сверло зацепило и закрутило кусок неподконтрольного ему металла. Самый безопасный способ сверлить листовой металл — на сверлильный станок на низкой скорости, при этом лист плотно прижат к столу сверлильного станка». Cottrill всегда сглаживает все края после резки. «Это занимает несколько минут, но после этого вы можете обращаться с осколками, не беспокоясь о травмах». При резке листового металла подметайте маленькие кусочки обрезков в форме полумесяца — они острые, как лезвия бритвы.

Запуск Pulse Jet: «Всегда дважды проверяйте надежность крепления двигателя, прежде чем пытаться его запустить», — говорит Коттрилл. «Прежде чем начать, убедитесь, что все ваши пропановые соединения затянуты. Убедитесь, что поблизости нет легковоспламеняющихся материалов, особенно позади вашего двигателя. Двигатели из простой стали могут время от времени выбрасывать искры во время работы — они вылетают, как маленькие раскаленные добела пули, — поэтому убедитесь, вы не собираетесь вызывать возгорание травы позади вашего двигателя».

Шум: «Импульсные струи могут навсегда повредить ваш слух, если вы находитесь в пределах нескольких футов от них», — говорит Коттрилл. Он носит пенопластовые заглушки и защитные наушники в качестве защиты слуха во время тестирования или запуска двигателя. В некоторых сообществах действуют строгие правила по шуму, и вы можете столкнуться с проблемами, если нарушите их со своим двигателем. Свяжитесь с местными властями, чтобы найти подходящее место или время суток, в котором не шумно.

Глоссарий:

Крепление Bukowsky: Простая стойка, в которой используется хомут для крепления выхлопной трубы к заднему кронштейну, а свеча зажигания соединяется с передним кронштейном. Крепление предотвращает движение двигателя при воспламенении, а встроенный тепловой экран защищает оператора. Он был разработан в 2004 году старшеклассником Стивом Буковски для его первоначальной сборки прототипа бесклапанной импульсной струи с фокусированной волной.

Камера сгорания: Основное машинное отделение, в котором происходят взрывы. Это всегда место максимальных положительных и отрицательных колебаний давления в двигателе, в то время как в большей части камеры скорости газа будут оставаться относительно низкими. Обычно взрывные газы замещаются свежим воздухом и горючей смесью только в небольшой части камеры.

Дефлаграция: Это правильный технический термин для типа взрывов внутри пульсирующей струи. Термин «детонация» неверен для импульсных струй; это указывает на гораздо более сильное и быстрое взрывное действие. Термин «взрыв» приемлем для обычного обсуждения, хотя технически это слишком общий термин.

Flame-Out: Даже после того, как ваш двигатель хорошо заработает, можно открыть пропан настолько сильно, что двигатель не сможет дышать достаточным количеством воздуха, чтобы не отставать от него. Когда это происходит, двигатель «загорается» — он перестает реветь, и вместо впечатляющего голубого пламени, вылетающего из выхлопной трубы, у вас внезапно появляется большое вздымающееся желтое (возможно, закопченное) пламя, которое может фактически окутать весь двигатель. Если вы запускаете двигатель, и он внезапно перестает реветь, вы ДОЛЖНЫ немедленно перекрыть подачу пропана! И всегда держите под рукой огнетушитель типа A-B-C во время тестирования на случай, если что-то воспламенится.

Факел (на впуске или выхлопной трубе): Важным действием впуска и выхлопной трубы является как можно более быстрое получение наружного воздуха, как только давление внутри двигателя начинает падать в каждом цикле. Это действие оптимизируется за счет плавного изгиба внешних краев воздуховодов наружу, подобно раструбу музыкального духового инструмента или валторны. По сути, раструб значительно снижает сопротивление воздуха, которое было бы у простого обрезанного конца. Чтобы большинство бесклапанных двигателей хорошо настраивались, впускной патрубок должен быть достаточно большим. Расширители выхлопных труб могут быть небольшими и вообще не нужны на некоторых конструкциях двигателей.

Впуск: Впускной канал (или впускная труба) имеет гораздо меньший объем, чем выхлопная труба. Его основная функция заключается в подаче нужного объема смеси свежего воздуха и топлива в камеру сгорания для создания следующего цикла взрыва. В отличие от выхлопной трубы, весь остаточный воздух выдувается из воздухозаборника после каждого взрыва, а за этим следует полная замена газов взрыва очередным зарядом свежего воздуха извне.

Выхлопная труба: Самый большой выпускной канал в двигателе, по которому относительно большая масса воздуха и продуктов сгорания отводится назад. После того, как волна давления от цикла взрыва выходит из выхлопной трубы, давление падает, и холодный воздух втягивается сзади, образуя следующую массу, которая будет выталкиваться наружу. Это холодное движение массы (из-за очередного взрыва) является основным источником реактивного импульса в двигателе.

Посмотрите, как Коттрилл и его коллеги тестируют импульсный реактивный двигатель:

[youtube]http://www.youtube.com/v/aa4n8TBGrF4?fs=1&hl=en_US&rel=0[/youtube]

Pulse Jet Engine

PJ8C, $299 — новая партия уже доступна

PJ8C летит в Bobcat 52

Я установил PJ8C на китайский ARF Bobcat 52 и начал тестовые полеты.

Поскольку двигатель установлен частично внутри фюзеляжа, мне пришлось добавить некоторые
воздуховоды, чтобы он мог дышать. Первоначально я пытался использовать NACA с низким сопротивлением.
воздуховоды, но они не обеспечивали достаточного количества воздуха, поэтому я добавил совки, что улучшило ситуацию.
а двигателю все равно не хватает воздуха.

Следующим шагом является несколько внутренних воздуховодов для направления поступающего воздуха к двигателю.
прием.

Но наслаждайтесь видео прогресса на сегодняшний день:

Как быстро?
Вот последнее видео полета моего Long-EZ ARF с двигателем PJ8C.

Я заменил оригинальный первый прототип вторым прототипом, на котором
все серийные двигатели базируются. Теперь это одна очень быстрая радиоуправляемая модель.

Есть много моделей с турбинным двигателем стоимостью тысячи долларов, которые не могут
идти в ногу с этим недорогим АРФ с реактивным двигателем и вместо того, чтобы использовать дорогой,
сложнее получить реактивное топливо, смешанное с дорогим турбинным маслом, PJ8C работает на обычном
бензин из насоса в вашем местном гараже.

Или вы можете посмотреть его в хорошем качестве, перейдя по этой ссылке:
Очень быстрый Long-EZ ARF на базе PJ8C

Посмотрите, как сделан PJ8C
Многие просили показать, как сделан PJ8C, поэтому я создал
страница с несколькими картинками и кратким описанием того, как я строю эти двигатели.
Если вам интересно, загляните на страницу «Как сделан PJ8C».

Как работают импульсные двигатели?
Хотя я много писал о импульсно-реактивных двигателях, один из вопросов, который я
до сих пор чаще всего спрашивают «как они работают». Чтобы ответить на это, я
создал следующее видео на YouTube. Надеюсь, это все объяснит.

Доступно ограниченное количество новых двигателей PJ8C с керамическим покрытием

У меня есть небольшое количество новых переработанных
Продажа двигателей PJ8C и других аксессуаров.

Никогда еще не было более дешевого способа заняться полетами на радиоуправляемых моделях с реактивным двигателем.

Керамическое покрытие и импульсные реактивные двигатели
Одна из больших проблем импульсных реактивных двигателей заключается в том, что они очень сильно нагреваются — что-то в этом роде.
что часто ограничивает их применение и сокращает срок их эксплуатации.

Чтобы уменьшить эту проблему, я теперь использую керамическое покрытие (которое производитель
заявления также используются НАСА) на внутренней стороне
мои двигатели, который защищает металл от воздействия горячих дымовых газов
а также обеспечивает некоторую изоляцию, эффективно повышая эффективность
и снижение внешних рабочих температур.

Подробнее об этом…

Новый PJ8 поднимается в воздух (обновление)
Обновленная версия моего PJ8 прошла испытания на дешевом китайском
Лонг-ЭЗ АРФ. (и должна быть готова специальная версия для BobCat 50 ARF
через неделю-две).

Теперь проблемы с топливным пузырем решены, и я могу наслаждаться
некоторые гораздо более длительные полеты с комбинацией PJ8/Long-EZ.

Как вы можете видеть в новом видео (ниже), PJ8 хорошо сочетается с Long-EZ.
планер. Пластинчатый клапан, который уже совершил несколько полетов и много статического
наземная обкатка (при ремонте топливной системы) окончательно истекла в этом полете —
вы можете сказать, что это начинает звучать немного странно ближе к концу полета перед
Я заглушил двигатель.

Поскольку у Long-EZ нет хвоста, его было очень легко модифицировать для импульсного реактивного двигателя.
сила.

Скоро будет опубликовано больше видео о Long-EZ, а обновленные планы будут
добавлен в мою книгу Pulsejet.

Наконец, ЭБУ импульсных двигателей

Интересный проект, над которым я недавно работал, — это E ngine C ontrol U nit.
для импульсных реактивных двигателей.

Многие говорили об использовании электроники для обеспечения лучшего контроля.
импульсных реактивных двигателей, но, насколько мне известно, на самом деле никто не сделал
так на сегодняшний день, или, по крайней мере, не до сих пор.

Схема, которую вы видите на этом рисунке, является грубой и готовой (но полностью функциональной).
прототип моей импульсной системы ECU.

Хотя этот ECU немного похож на птичье гнездо из проводов и компонентов.
делает очень умные вещи. Например, он фактически слушает каждое сгорание
цикла с помощью датчика. Эта информация (наряду с другими данными, такими как
как температура, массовый расход и тяга) постоянно контролируется и используется для
точно настроить работу двигателя и обеспечить достижение максимальной производительности
во всех точках кривой мощности.

ЭБУ также поддерживает полностью автоматический запуск/перезапуск и останов двигателей, работающих на газе.
и/или жидкое топливо.

Сейчас я разрабатываю финальную плату, которая увидит весь этот беспорядок.
сжаты до единицы размером с кредитную карту.

Оставайтесь с нами для получения дополнительной информации и видео о блоке управления двигателем в действии.

Я вернулся!
После долгого перерыва в работе над импульсными реактивными двигателями я вернулся!

Этот сайт скоро претерпит существенные изменения, и я покажу вам
некоторые из интересных вещей, над которыми я работал в области импульсных реактивных двигателей.

В настоящее время я готовлю новый прототип XJet, который будет отправлен в университет.
для тестирования и проверки производительности, это последний шаг перед
коммерческое производство.

И я также был очень занят написанием своей книги, которая битком набита вещами.
что любому техническому руководителю будет интересно и интересно.

Если вы пропустили это, я вижу, что эпизод ScrapHeap Challenge, в котором я
выступил в качестве «эксперта» и руководил группой инженеров ВМФ в их
загружена задача по сборке и гонке на импульсно-реактивном транспортном средстве
на YouTube. Ссылки на эти видео есть у меня
Страница конкурса Scrapheap.

Самый большой и злобный импульсный драгстер!
ОБНОВЛЕНИЕ: у нас были первые короткие заезды на драгстере и это, одним словом,
«пугающий»!

А вот, как и обещал, несколько фотографий предварительных первых проб.




Соотношение мощности и веса очень хорошее, что дает действительно поразительные результаты.
ускорение, а шум поразителен, особенно когда двигатели
теряется синхронизация, и четко слышны модулирующие частоты
уровень звука и вибрации.

Одна вещь, которая сразу же стала очевидной, это то, что если двигатели
потерять синхронизацию, существует определенная тенденция к тому, что выхлоп одного из них будет
проглатывается другим, что приводит к преждевременному возгоранию.

Эта проблема будет значительно уменьшена, когда будут добавлены аугментаторы, но
а пока кажется простая разделительная пластина между двумя впускными трубами
резко уменьшить масштабы проблемы, хотя и
что в первую очередь снижает вероятность синхронизации двигателей.

Прошло довольно много времени с тех пор, как я обновил этот сайт, но я был очень занят
в мастерской. Вот фото того, что у меня сейчас в разработке:

Этот монстр приводится в движение двумя усовершенствованными бесклапанными импульсными двигателями Локвуда, которые
были испытаны для создания тяги 150 фунтов каждый в конфигурации без аугментации.
при работе на пропане.

Ранние испытания Jet A1 показывают, что эта тяга может быть увеличена примерно до 180 фунтов.
каждый и, с добавлением аугментора, около 220 фунтов статического электричества.
тяга на двигатель должна быть возможной — в общей сложности 440 фунтов.

Весь автомобиль в настоящее время весит менее 180 фунтов, поэтому я ожидаю, что
довольно впечатляющее ускорение и скорость.

Я буду размещать больше фотографий на следующей неделе или около того.

Обратите внимание, что эта конструкция двигателя была лицензирована для новозеландской компании.
(SimpleJets), у которых есть
уже начали производство.

Вариант загрузки компакт-диска Pulsejet
Все содержимое Руководства для энтузиастов по импульсным реактивным двигателям будет
скоро будет доступен для скачивания тем, кто желает приобрести (или иметь
уже купил) это. Это означает, что вы получите более быстрый доступ ко всему, что
интересная информация и множество подробных сведений о
история, проектирование и строительство реальных импульсных реактивных двигателей.

Новая конструкция импульсного реактивного двигателя без сварки
Он уже есть на компакт-диске вместе с видео качества VCD, и скоро я
загрузка набора несколько больше
основные инструкции, что означает, что любой может построить это
pulsjet в собственном гараже с помощью нескольких ручных инструментов.

Теперь нет оправдания тому, чтобы не создавать собственный двигатель!

Pulsejet Book on CD Revised
Если у вас уже есть моя книга на CD, вы скоро получите
еще один диск, содержащий свежеисправленное издание с еще большей информацией
и планы. Более подробную информацию можно найти здесь.

Телевизионные группы повсюду
В течение последних шести недель или около того у меня были здесь телевизионщики довольно регулярно.
Они снимали пару сюжетов обо мне и моей работе с реактивным двигателем. К сожалению,
эти кадры вряд ли можно будет увидеть за пределами Новой Зеландии, но мы действительно
крутые ночные заезды на JetKart выглядели очень эффектно.

На этом снимке, в частности, показано, как в выхлопе импульсного реактивного двигателя образуется вихрь.
во время фазы выхлопа.

Я выложу еще несколько фотографий с этих ночных съемок через неделю или около того, когда я
имел возможность сбросить его на свой компьютер.


Дети, не пытайтесь повторить это дома — я просто сошел с ума

Книга о импульсных двигателях закончена!
Наконец-то я закончил окончательное издание того, что, возможно,
Да, наконец, и благодаря отзывам многих читателей
черновик, окончательная версия «Руководства по импульсным реактивным двигателям для энтузиастов».
завершена и доступна на компакт-диске. Печатная версия будет доступна
как отдельный пункт для тех, кто предпочитает чернильные пятна
на мертвых деревьях. Те, кто уже получил копию проекта, могут
обновление до финальной версии за символическую сумму Подробнее

Сделать пожертвование?

Если вы считаете, что этот веб-сайт представляет некоторую ценность, и хотели бы регулярно его просматривать
в курсе результатов моей работы, пожалуйста, не стесняйтесь
окунуться в карман и сделать пожертвование. Благодаря моему конфликту с
правительство Новой Зеландии по моему проекту создания крылатой ракеты своими руками,
В настоящее время я полагаюсь на добрую волю и пожертвования сторонников, чтобы продолжить мою
исследуйте и обновляйте этот сайт. Просто нажмите на кнопку, чтобы внести свой вклад
сумма (большая или маленькая), которая отражает
значение, которое, по вашему мнению, вы получили от этого сайта.

Чтобы узнать, что нового на этом сайте,
проверяйте страницу Master Index каждый раз, когда вы посещаете.

Если вы хотите построить картинг с реактивным двигателем или небольшой автомобиль, и вы хотите
помощь парней, которые участвовали в выпуске JetRacers Scrapheap Challenge
тогда вам действительно нужно получить компакт-диск Эксперта.

Это диск, битком набитый планами, пошаговыми инструкциями, видео
и множество другой информации, которая содержит всю информацию, которую вы когда-либо
нужно построить свой собственный импульсный или турбореактивный двигатель. Вы также
узнайте, что именно происходит за кадром этого замечательного телесериала.

Pulsejet с форсажной камерой??
Многие люди спрашивали меня, можно ли установить форсажную камеру на импульсный реактивный двигатель.
и я всегда говорил им: «Нет, это не сработает». Тем не менее, я никогда не был одним
быть отложенным из-за того, что ему сказали, что что-то не сработает, — вот я и попробовал.
Узнайте больше об этом.

Угадайте, кто помогал в войнах на свалке?
Да, хотя в этот раз ты не видел моего уродливого лица, я был там, за кадром
работа техническим консультантом во время съемок
эпизод Драгботс
войн на свалке. Я был тем, кто разработал большой импульсный реактивный двигатель, в котором
в этом эпизоде, вы можете узнать немного больше здесь.

Угадай, кто участвовал в испытании на свалку?
Да, люди из RDF наняли меня в качестве «эксперта» в
Недавно показывали эпизод о реактивных автомобилях очень популярного
Scrapheap Challenge (он же Junkyard Wars)
серии.

Мы с коллегой-«экспертом» Ником Хэддоком выпустили компакт-диск, содержащий
целую кучу информации о нашем опыте на шоу, а также
множество картинок, видео и планов , которые вы можете использовать, чтобы построить свой собственный
Карты с реактивным двигателем, использующие импульсный или турбореактивный двигатель.

См. эту страницу для получения дополнительной информации.

Запуск нового импульсного реактивного двигателя
Несмотря на то, что вы видите в верхней части этой страницы, не о чем беспокоиться, нет лысого
люди пострадали во время запуска этого двигателя
но это выглядит впечатляюще, не так ли?

К счастью, после небольшой настройки этот двигатель теперь запускается без необходимости
для любого вида принудительного воздуха — удивительно, но факт. Вот очень короткий
видеоклип
(1,1 МБ MPEG), который показывает, как его можно запустить, просто включив топливо. Вы можете
также посмотрите, сколько мощности у этого двигателя, по тому, как он сглаживает траву в
перед ним.

Обратите внимание, что полные планы и дополнительная информация о конструкции этого двигателя
включены в окончательный вариант моей книги о импульсных двигателях. (Смотри ниже)

Как быстро едет реактивный картинг?
До сих пор я только угадывал максимальную скорость своего джет-карта.
но оценки «сиденья в штанах» могут быть довольно ненадежными, поэтому я подогнал
GPS и выехал на красивый, длинный, прямой участок асфальта.

Как быстро это произошло? Нажмите здесь, чтобы узнать.

Новые фотографии моего БОЛЬШОГО импульсного реактивного двигателя Локвуда
Посмотрите новые фотографии самого большого импульсного реактивного двигателя Локвуда, который я когда-либо строил
и посмотрим, сможете ли вы решить, для чего я буду его использовать. Детали
находятся внизу этой страницы.

Скоро — Jet-kart-Cam
Как только погода прояснится, я запишу некоторые бортовые кадры
джет-карт в действии и бортовой GPS точно скажут мне, насколько быстро
это будет.

Это будет лучшая вещь, чем на самом деле сидеть за рулем, так что
узнайте больше здесь.

Большое спасибо
Американская компания Стирлинга
которые любезно поспособствовали эксплуатационным расходам этого веб-сайта и
продолжающееся развитие X-Jet.
Пожалуйста, проверьте их двигатели, их тихая, но эффективная работа почти
полная противоположность реактивному двигателю, что делает их не менее интересными.


Поддержите спонсора

>>>> Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы узнать, что нового на сайте

Крылатая ракета стоимостью 5000 долларов
Посетителей этого сайта также может заинтересовать другой проект (побочный продукт
из моей работы по разработке X-Jet), которая сейчас находится в стадии реализации. См.
Интересные проекты
веб-сайт для получения дополнительной информации.

A Pulsejet без сварки
Если вы всегда хотели построить импульсный реактивный двигатель, но у вас нет доступа к
дорогое сварочное или механообрабатывающее оборудование то я придумал
новый дизайн, который каждый может создать всего несколькими простыми руками
инструменты и доступные материалы.

Посетите страницу бессварочных импульсных струйных установок
и следите за планами, которые появятся в ближайшее время.

Pulsejet Design Program Online
В настоящее время я работаю над программой, которая автоматически
создать набор чертежей для импульсного реактивного двигателя практически любого размера.

Предварительная версия
этой программы сейчас онлайн, но все еще претерпевает изменения
и уточнения, так что пока не доверяйте этому.

Добавлены редкие видео V1
Я только что добавил пару коротких клипов полета V1
бомбу на страницу Argus V1.
Второй очень интересен, так как показывает V1 с
что-то похожее на сигнальные ракеты или ракеты на законцовках его крыльев.

Несколько новых видеоматериалов
По многочисленным просьбам смонтировал пару небольших видео
клипы Jet-kart в действии и наденьте их на
эта страница.

Деревянный импульсный двигатель?
Не совсем так — но вот некоторая предыстория
простая установка для 2D-моделирования потока
Я построил, чтобы проверить некоторые из моих идей. Я использовал его для проверки
идеи, лежащие в основе моей предложенной бесклапанной системы впуска с эффектом Коанда

Последнее дополнение: новая бесклапанная система впуска
Вот идея, которую я обдумывал, которая нашла применение
к системе впуска бесклапанных импульсно-реактивных двигателей. я разместил
новая страница, которая объясняет
как можно использовать эффект Коанда в
конструкции таких двигателей.

Главный указатель сайта уже в сети
Мне стало известно, что некоторые части этого сайта
найти нелегко. Так что вы можете проверить каждый уголок
и щель, я добавил
Главный индекс, включающий прямые ссылки
на каждую страницу. Проверьте это — вы никогда не знаете, что у вас может быть
иначе пропустил!

О, и есть также список
Часто задаваемые вопросы, которые стоит проверить
если у вас есть какие-либо вопросы о импульсных реактивных двигателях и их конструкции.

Новая конструкция головки клапана для традиционных импульсных струйных двигателей
В то время как разработка X-jet остается в тупике из-за отсутствия финансирования,
Я прилагал все усилия для улучшения традиционных импульсных реактивных двигателей.
двигатели и только что разместили новую страницу (ТЕПЕРЬ С ФОТО)
в котором подробно описывается еще одно новшество.

Эта новая головка клапана и система впрыска
зарекомендовал себя как очень успешный способ увеличения мощности, эффективности
и срок службы клапана традиционных импульсно-струйных двигателей с лепестковым клапаном, а также позволяет
прямой впрыск жидкого топлива без необходимости дорогостоящего
насос высокого давления.

Как и в случае со взрывным кольцом (которое эта новая система эффективно заменяет), я
размещение этого нового дизайна в общественном достоянии, чтобы другие могли его использовать
свободно. Он достаточно прост, чтобы его можно было установить практически на любой существующий
импульсный реактивный двигатель с лепестковым клапаном, включая такие двигатели, как Dynajet, Tiger Jet
и другие.

Не стесняйтесь использовать этот дизайн в своих собственных двигателях, все, что я прошу, это немного
атрибуция, где это уместно.

Этот сайт ищет спонсоров
Если вы заинтересованы в возможном спонсорстве
этот сайт, затем нажмите здесь.

23 июня: Вы просто должны увидеть последнюю фотографию Jet Kart, которую я нашел!

X-Jet получит GPL?
Должен ли я сделать X-Jet и все научно-исследовательские работы, выполненные над ним на сегодняшний день, общественным достоянием?

ПРОЕКТ БОЛЬШОЙ ИМПУЛЬСНОЙ СТРУЙКИ — COLINFURZE

ДАВАЙТЕ ПОСТРОИМ БОЛЬШУЮ ГРОМКУЮ ИМПУЛЬСНУЮ СТРУЮ

Итак, давайте перейдем сразу к делу, так как большая часть из вас может быть здесь только для того, чтобы получить чертежи размеров и т.

д……

ЛЮБОЙ МОЖЕТ СДЕЛАТЬ ЭТИ

Теперь я имею в виду, что вам не нужно много инструментов, чтобы сделать это, только сварочный аппарат (Tig не nessasary mig будет в порядке), угловая шлифовальная машина, молоток и дрель. Большинство практичных людей, которые могут скоординировать свои руки и руки нужным образом, уже имеют большинство из них, а сварщик будет лишним, но вы можете одолжить один, хе-хе. Так что, возможно, было бы неплохо посмотреть видео ниже, а потом я просмотрю несколько фрагментов. ШАББА

Хорошо, теперь у вас есть представление о том, о чем идет речь. Это довольно большой импульсный самолет, так как я просматривал сеть и видел такие же размеры, но не так много, и в основном с дерьмовыми картинками и скучными видео, и я могу сказать вам, что здесь это не так. Базовый дизайн для этого был взят из сети и первоначально исходил от австралийца по имени Брюс Симпсон, который, кажется, является главным специалистом в области проектирования импульсных струй, поэтому я благодарю его за то, что он поделился своими знаниями. Первое, что вам нужно сделать, это ваши изгибы, так как они будут определять размеры остальной части струи, и, поскольку те, которые я получил, были больше, чем те, что были на исходном чертеже, вы должны масштабировать все размеры на одинаковую величину. например, если у меня есть изгиб диаметром 86 мм, а на чертеже 72 мм, то разделите 86 на 72, и это будет цифра, на которую вы умножаете все остальные размеры на чертеже. Это для некоторых может быть очевидным, но на всякий случай. Итак, у вас есть свои изгибы, теперь вам нужен лист, лучше всего использовать нержавеющую сталь, так как она может выдерживать больше тепла, но вы можете использовать сталь, она просто расслоится и выйдет из строя намного раньше, и если вы запустите ее на горячую, она может лопнуть, но зависит от того, что вокруг , мой был сделан из стола для общественного питания и имел толщину 1,6 мм, что означает, что он прослужит вечно, но было сукой согнуть и получить конусы. Процесс гибки корса проще с помощью ролика из листового металла, но они недешевы, поэтому я боролся со сваркой стержней по краям и злился на это, мне потребовался целый день, чтобы сделать массивный длинный конус, и похоже, что машины врезались в него, но я могу сказать вам, что все работает просто отлично. Последнее, чего нет в видео, это топливная рампа, представляющая собой кусок трубы диаметром 15 мм с отверстиями диаметром 3 мм, просверленными по всей ее длине и помещенными по центру впускного отверстия в первом конусе большой толстой части (камеры сгорания). Хорошо, теперь все нам нужно сделать, это проверить его.

ПЕРВЫЙ ТЕСТ

Итак, на аэродром, чтобы проверить это. Теперь у меня есть немного знаний о том, как запускать форсунки из джетла, который я сделал, и нескольких других меньших, которые я тоже сделал, так что это помогло узнать, не перегазовываете ли вы его и т. д., но этот большой — самый простой из всех, чтобы начать, когда вы даже не нужна свеча зажигания, чтобы запустить его, просто спичка или паяльная лампа, чтобы зажечь газ, когда он выходит из струи. Мы знаем это, потому что, как вы видели на видео, искра сломалась, и, не желая идти домой, продолжал находить, что она не нужна.
Сначала мы запустили его на полу на газе, не имея ничего, кроме ящиков для инструментов и любых тяжелых вещей, которые у меня были в фургоне, где мой подход мгновенно отличается от всех других, которые я когда-либо видел, поскольку большинство людей строят каркасы и закрепляют их на бетоне. блоки, но мы построили эту штуку, чтобы двигаться, так зачем зажимать ее, хахаха.
Запуск газа газа он не создает достаточной тяги, чтобы переместить собственный вес, но переворачивает бутылку вверх дном, чтобы он работал на жидкости, и он хочет двигаться, это меня взволновало, поэтому я попытался пройти его по взлетно-посадочной полосе, как собака, но когда на жидкости малейшее прикосновение к газовому клапану имеет большое значение, и это то, что Пит пытался сказать мне в видео, но я не мог его расслышать.

Запустить его на сжиженном газе из холода сложнее, и я считаю, что предварительный подогрев на газу облегчит вам жизнь. Также установленный мной соленоидный клапан, который на видео сказал, что он не работал, действительно работал, но диапазон дроссельной заслонки на газе был настолько мал, что не имел большого значения, а на жидкости замерзал и не работал. облом.

Итак, теперь давайте закрепим его в фургоне и встанем перед ним.

АД ДА

ФОТОГРАФИИ ОТ SLDIGITAL. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОСМОТРЕТЬ ЕГО САЙТ

Что ж, вы, вероятно, подумали о паре Tw@s, и вы могли бы быть правы, но это был адский день, когда были добавлены все комедийные ошибки, и было снято видео, показывающее, как мы катаемся. Так что, если вы хотите планомерного хаоса, то мы прямо здесь.
8-дюймовой цепи, я думал, будет достаточно, чтобы не расплавить ремни, только для того, чтобы я забыл о большом пламени, которое вы получаете при запуске, затем у нас был пакет, дополнительная цепь загорелась только для того, чтобы это выглядело маленьким по сравнению с почти поджег фургон после того, как в дело вмешался Санта. Смысл в лесу заключался в том, чтобы увидеть, сможет ли самолет набрать достаточно воздуха в себя с закрытой дверью, поскольку вождение с этим взрывом заставит большинство звуковых систем мальчика-гонщика звучать как телефон но угроза того, что, если он вырубит фургон, будет наполнена огнем, и многие из них сделали это слишком далеко, но могут быть пересмотрены в будущем.0173 Что мы узнали из всей этой болтовни о том, что жидкий газ быстро нагревает его и, вероятно, на 80% мощнее, так что теперь, конечно, мы должны привязать его к чему-то и двигаться, что, я думаю, требует новой страницы на моем сайте, чтобы отдать должное. . Нажмите здесь после четверга 30 мая, чтобы увидеть.

Импульсный реактивный двигатель — Academic Kids

From Academic Kids

Импульсный реактивный двигатель представляет собой очень простую форму двигателя внутреннего сгорания, в котором сгорание происходит импульсами, а тяговое усилие является реакцией на обратный поток горячих газов.

Импульсная струя включает впускное устройство, односторонний клапан для впуска воздуха, камеру сгорания и (акустически) резонансную выхлопную трубу (выхлопную трубу) со встроенным форсуночным соплом. Он также имеет средства подачи и смешивания топлива с всасываемым воздухом (или впрыска топлива в камеру сгорания) и средства воспламенения при запуске двигателя. После запуска двигателя нет необходимости обеспечивать дополнительное зажигание. Существуют также некоторые средства подачи воздуха для горения для запуска двигателя от источника сжатого воздуха.

Содержимое

1 История

2 Действующий

3 Альтернативное описание

4 Внешние ссылки

История

Мартин Виберг (1826-1905) разработал первый импульсный реактивный двигатель в Швеции.

Импульсные реактивные двигатели отличаются крайней простотой и дешевизной конструкции, высокой надежностью, плохой топливной экономичностью и очень высоким уровнем шума. Высокий уровень шума делает их непрактичными для других применений, кроме военных и других ограниченных применений. Импульсные реактивные двигатели использовались для приведения в действие экспериментальных вертолетов, двигатели которых крепились к крайним концам лопастей несущего винта. В этом применении они имеют явное преимущество, заключающееся в том, что они не создают обычный реактивный крутящий момент на фюзеляже, и вертолет может быть построен без рулевого винта и связанной с ним трансмиссии и приводного вала, что значительно упрощает самолет. Импульсные реактивные двигатели также использовались как в привязных, так и в радиоуправляемых моделях самолетов. Рекорд скорости для привязных моделей самолетов составляет 186 миль в час (299 км/ч), установленный в начале 1950-х годов.

Основное военное применение импульсного реактивного двигателя было в «жужжащей бомбе» Фау-1. Это был немецкий беспилотный летательный аппарат, использовавшийся во время Второй мировой войны, наиболее известной из которых стала бомбардировка Лондона после середины 1943 года. Концепция, разработанная в Фау-1, до сих пор используется в качестве современной «крылатой ракеты», хотя в них обычно не используются импульсные реактивные двигатели.

Работает

Отсутствует изображение
Pulse_jet.png

Схема импульсной струи. Первая часть цикла: воздухозаборник (1), смешанный с топливом (2). Вторая часть: клапан (3) закрыт, и воспламененная топливно-воздушная смесь (4) приводит в движение корабль.

Цикл сгорания включает несколько фаз: зажигание, сгорание, выпуск, впуск, сжатие и (в некоторых двигателях) впрыск топлива.

При воспламенении в камере сгорания возникает высокое давление при сгорании топливно-воздушной смеси. Сжатый газ от сгорания не может выйти вперед через односторонний впускной клапан и поэтому выходит только назад через выхлопную трубу.

Именно инерционная реакция этого газового потока заставляет двигатель создавать тягу, и эта сила используется для приведения в движение планера или лопасти несущего винта. Инерция движущихся выхлопных газов вызывает низкое давление в камере сгорания. Это давление меньше, чем давление на входе (перед односторонним клапаном), поэтому начинается фаза индукции цикла.

В самых простых импульсных реактивных двигателях этот впуск осуществляется через трубку Вентури, которая обеспечивает всасывание топлива из системы подачи топлива. В более сложных двигателях топливо может впрыскиваться непосредственно в камеру сгорания. Когда фаза индукции завершена, волна высокого давления, отраженная от выхлопной трубы, сжимает заряд, который воспламеняется за счет остаточного тепла предыдущего цикла.

Схема импульсной струи 2

Существует два основных типа импульсных форсунок. Первый известен как клапанная или традиционная импульсная струя и имеет набор односторонних клапанов, через которые проходит входящий воздух. Когда воздух/топливо воспламеняется, эти клапаны захлопываются, а это означает, что горячие газы могут выходить только через выхлопную трубу двигателя, создавая тем самым тягу вперед.

Второй тип импульсных струйных двигателей — бесклапанные импульсные струйные. У этих двигателей нет клапанов; на самом деле у них вообще нет движущихся частей, и в этом отношении они даже проще прямоточного воздушно-реактивного двигателя. В этих двигателях впускная и выпускная трубы обычно обращены в одном направлении. Это часто требует сгибания двигателя пополам (так устроена конструкция Локвуда) или изгиба впускной трубы на 180 градусов. Это необходимо, потому что, когда воздушно-топливная смесь внутри двигателя воспламеняется, горячие газы будут вырываться как из впускной трубы, так и из выхлопной трубы, поскольку нет никаких клапанов, чтобы их остановить. Если бы обе трубы не были обращены в одном направлении, тяга не создавалась бы или не создавалась бы, потому что реакции впускных и выпускных труб компенсировали бы друг друга.

Преимущество бесклапанных импульсных струйных двигателей простое и очевидное: в них нет движущихся частей, которые могут изнашиваться, поэтому они намного надежнее и проще в сборке.

Частота циклов зависит от длины самого двигателя и для двигателя небольшого модельного типа обычно может составлять около 250 импульсов в секунду, тогда как для более крупного двигателя, такого как тот, который используется на немецкой летающей бомбе V1, частота была ближе к 45 импульсам в секунду.

Импульсные реактивные двигатели сегодня в основном используются в моделях самолетов, хотя некоторые экспериментаторы продолжают работать над усовершенствованными конструкциями, включая импульсно-детонационные двигатели.

Альтернативное описание

Как и большинство реактивных двигателей, импульсный реактивный двигатель очень прост по конструкции и состоит в основном из длинной трубы, в которую входит воздух и смешивается с топливом для создания горючей (стехиометрической) смеси. Отличие импульсного реактивного двигателя от других двигателей, таких как турбореактивный или прямоточный, заключается в том, что сгорание внутри двигателя не является непрерывным, а происходит в форме повторяющихся дефлаграций, отсюда и название «пульсирующий реактивный двигатель».

Однако, несмотря на это преимущество, импульсные реактивные двигатели редко рассматриваются как практичные силовые установки из-за их высокого расхода топлива, низкой эффективности, шума и значительного уровня вибрации. Сегодня они выживают в качестве силовой установки для моделей самолетов.

См. также: Импульсно-детонационный двигатель

Внешние ссылки

  • http://www.pulse-jets.com/ — международный сайт, посвященный импульсным реактивным самолетам, включая разработку и эксперименты. Включает чрезвычайно активный форум, состоящий из знающих энтузиастов.
  • http://www.aardvark.co.nz/pjet/ — обширный сайт, посвященный импульсным форсункам, включая обширную работу по разработке современных конструкций, проводимую сопровождающим сайта.

Списки из Самолет | Производители самолетов | Авиационные двигатели | Производители авиадвигателей

Аэропорты | авиакомпании | ВВС | Авиационное оружие | Ракеты | Хронология авиации

de:Verpuffungsstrahltriebwerk
fr: Pulsoracteur
это: Импульсный театр

Эксплуатационные испытания импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на уровне моря при различном смоделированном напорном давлении

Один из 338 сообщает в

серии:

Меморандумные отчеты NACA доступны на этом сайте.

Показаны 1-4 из

40 страниц в этом отчете.

PDF-версия также доступна для скачивания.

Описание

Отчет об испытаниях на уровне моря импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на упорном стенде. Испытания проводились при нескольких напорах и во всем диапазоне расходов топлива, при которых двигатель может работать. Предоставляется информация о режиме максимальной тяги, рабочей частоте, максимальном давлении в камере сгорания и сроке службы.

Физическое описание

[39] с. : больной.

Информация о создании

Манганьелло, Юджин Дж.; Валерино, Майкл Ф. и Эссиг, Роберт Х.

2 октября 1945 года.

Контекст

Этот

отчет

входит в состав сборника под названием:

Коллекция Национального консультативного комитета по аэронавтике

а также

предоставлено отделом государственных документов библиотек ЕНТ
к
Электронная библиотека ЕНТ,

цифровой репозиторий, размещенный на
Библиотеки ЕНТ.

Его просмотрели 348 раз.

Более подробную информацию об этом отчете можно посмотреть ниже.


Поиск

Кто

Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.

Авторы

  • Манганьелло, Юджин Дж.

  • Валерино, Майкл Ф.

  • Эссиг, Роберт Х.

Создатель

  • Лаборатория авиационных двигателей

    Национальный консультативный комитет по аэронавтике. Лаборатория авиационных двигателей

Предоставлено

Библиотеки ЕНТ Отдел государственных документов

Являясь одновременно федеральной и государственной депозитарной библиотекой, отдел государственных документов библиотек ЕНТ хранит миллионы единиц хранения в различных форматах. Департамент является членом Программы партнерства по контенту FDLP и Аффилированного архива Национального архива.

О |

Просмотрите этого партнера

Свяжитесь с нами

Исправления и проблемы
Вопросы

какая

Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет.
Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.

Титулы


  • Основное название:

    Эксплуатационные испытания импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на уровне моря при различных смоделированных давлениях поршня


  • Название серии:

    Отчеты NACA военного времени


  • Название серии:

    Отчеты меморандума NACA

Описание

Отчет об испытаниях на уровне моря импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на упорном стенде. Испытания проводились при нескольких напорах и во всем диапазоне расходов топлива, при которых двигатель может работать. Предоставляется информация о режиме максимальной тяги, рабочей частоте, максимальном давлении в камере сгорания и сроке службы.

Физическое описание

[39] с. : больной.

Предметы

Ключевые слова

  • авиадвигатели
  • характеристики самолета

Язык

  • Английский

Тип вещи

  • Отчет

Идентификатор

Уникальные идентификационные номера для этого отчета в электронной библиотеке или других системах.

  • Присоединение или местный контроль № :

    93R22887

  • URL-адрес :

    http://hdl.handle.net/2060/19930093597
    Внешняя ссылка

  • Отчет № :

    НАКА-WR-E-269

  • Отчет № :

    НАКА-MR-E5J02

  • Центр аэрокосмической информации, номер :

    19930093597

  • Архивный ресурсный ключ :
    ковчег:/67531/metadc62542

Коллекции

Этот отчет является частью следующих сборников связанных материалов.

Коллекция Национального консультативного комитета по аэронавтике

Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) был федеральным агентством США, основанным 3 марта 1915 года для проведения, продвижения и институционализации авиационных исследований. 1 октября 1958 года агентство было распущено, а его активы и персонал переданы недавно созданному Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).

О |

Просмотреть эту коллекцию

Архив технических отчетов и библиотека изображений

Эта подборка материалов из Архива технических отчетов и библиотеки изображений (TRAIL) включает труднодоступные отчеты, опубликованные различными государственными учреждениями. Технические публикации содержат отчеты, изображения и технические описания исследований, выполненных для правительственных учреждений США. Темы варьируются от добычи полезных ископаемых, опреснения и радиации до более широких исследований в области физики, биологии и химии. Некоторые отчеты включают карты, раскладки, чертежи и другие материалы большого размера.

О |

Просмотрите эту коллекцию

Какие обязанности у меня есть при использовании этого отчета?

Цифровые файлы

  • 40

    файлы изображений

    доступны в нескольких размерах

  • 1

    файл

    (. pdf)

  • API метаданных:
    описательные и загружаемые метаданные, доступные в других форматах

Когда

Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.

Дата создания

  • 2 октября 1945 г.

Добавлено в цифровую библиотеку ЕНТ

  • 17 ноября 2011 г., 17:13

Описание Последнее обновление

  • 16 января 2019 г. , 13:23

Статистика использования

Когда последний раз использовался этот отчет?


Вчерашний день:
0


Последние 30 дней:
1


Всего использовано:
348

Дополнительная статистика

Взаимодействие с этим отчетом

Вот несколько советов, что делать дальше.

Поиск внутри

Поиск

Начать чтение

905:50

PDF-версия также доступна для скачивания.

  • Все форматы

Цитаты, права, повторное использование

  • Ссылаясь на этот отчет

  • Обязанности использования

  • Лицензирование и разрешения

  • Связывание и встраивание

  • Копии и репродукции

Международная структура взаимодействия изображений

Мы поддерживаем IIIF Презентация API

Распечатать/поделиться

Полезные ссылки в машиночитаемом формате.

Архивный ресурсный ключ (ARK)

  • ERC Запись:
    /арк:/67531/metadc62542/?
  • Заявление о стойкости:
    /ark:/67531/metadc62542/??

Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)

  • IIIF Манифест:
    /арк:/67531/metadc62542/манифест/

Форматы метаданных

  • УНТЛ Формат:
    /ark:/67531/metadc62542/metadata. untl.xml
  • DC РДФ:
    /ark:/67531/metadc62542/metadata.dc.rdf
  • DC XML:
    /ark:/67531/metadc62542/metadata.dc.xml
  • OAI_DC :
    /oai/?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_dc&identifier=info:ark/67531/metadc62542
  • МЕТС :
    /ark:/67531/metadc62542/metadata. mets.xml
  • Документ OpenSearch:
    /ark:/67531/metadc62542/opensearch.xml

Картинки

  • Миниатюра:
    /арк:/67531/metadc62542/миниатюра/
  • Маленькое изображение:
    /ковчег:/67531/metadc62542/маленький/

URL-адреса

  • В текст:
    /ark:/67531/metadc62542/urls.