NASA испытало 3D-печатный ротационный детонационный двигатель
Такие силовые установки в перспективе позволят летать на гиперзвуковых скоростях с высокой топливной экономичностью и могут найти применение как в ракетостроении, так и и авиации. Опытный образец изготовлен на 3D-принтере с использованием специального медного сплава.
Стендовые испытания ротационного детонационного двигателя в Космическом центре имени Маршалла
Детонационные двигатели разрабатываются с сороковых годов прошлого века, но пока не получили широкого распространения — применение ограничивается несколькими экспериментальными самолетами и ракетами. От других воздушно-реактивных и ракетных двигателей такие силовые установки отличаются тем, что топливная смесь не сгорает в привычном смысле, а взрывается, детонирует, тем самым повышая термодинамическую эффективность. Теоретически детонационные двигатели можно использовать как в дозвуковых и сверхзвуковых, так и в гиперзвуковых летательных аппаратах, а заодно добиваться высокой топливной экономичности и тяги параллельно со снижением массогабаритных характеристик.
Схема работы ротационного детонационного двигателя
Наиболее распространенный вариант — это импульсные детонационные двигатели, где тяга генерируется в результате последовательных взрывов. Опытный образец прямоточного импульсного детонационного двигателя, например, создан в ОКБ имени Люльки и прошел испытания весной 2021 года. Тогда Ростех заявил, что «силовая установка на отдельных режимах работы продемонстрировала увеличение удельной тяги до 50% в сравнении с двигателями традиционных схем».
Опытный двигатель разработки ОКБ имени Люльки
Первый в истории летательный аппарат с импульсным детонационным двигателем поднялся в воздух в 2008 году: им стал легкий самолет Rutan Long-EZ, модифицированный компанией Scaled Composites и переоборудованный силовой установкой разработки Исследовательской лаборатории ВВС США.
Экспериментальный самолет Borealis на основе Rutan Long-EZ, оснащенный импульсным детонационным двигателем
Один важный аспект в разработке детонационных двигателей — это повышение частоты детонаций, так как высокие темпы помогают сглаживать генерируемые вибрации. В этом смысле наиболее перспективен другой вариант — ротационные детонационные двигатели, где волновой фронт постоянно перемещается в кольцевой камере с непрерывной подачей топлива. В прошлом году об испытаниях такого двигателя заявила команда китайских ученых из Университета Цинхуа, а теперь подтянулось Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA), опубликовавшее ролик с испытаниями ротационного детонационного двигателя, разработанного совместными усилиями инженеров Космического центра имени Маршалла и компании IN Space. Испытания прошли в прошлом году и состояли из «более дюжины» стендовых тестов общей продолжительностью свыше десяти минут.
Ротационный детонационный двигатель Университета Цинхуа
«Программа испытаний ротационного детонационного двигателя достигла основной цели и продемонстрировала, что изготовленная с применением аддитивных технологий конструкция способна работать в течение длительного времени, выдерживая экстремальные температуры и давление, создаваемые взрывами. При работе на полной мощности двигатель создавал тягу свыше 1800 килограмм в течение почти минуты при среднем давлении в камере в 42 атмосферы — это рекордный показатель для таких конструкций», — сообщает NASA.
Пример 3D-печати детали клиновоздушного ракетного двигателя медным сплавом GRCop-42
Двигатель изготовлен по технологии 3D-печати методом порошкового синтеза на подложке (скорее всего селективного лазерного сплавления или SLM) с использованием сплава GRCop-42, разработанного в NASA. В состав медного сплава входят легирующие добавки хрома и ниобия. Конструкторы уже работают над двигателем с тягой в четыре с половиной тонны: с его помощью планируется оценить преимущества таких силовых установок над традиционными жидкостными ракетными двигателями.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
Еще больше интересных статей
Росатом представил самый большой российский DMD 3D-принтер
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
В Томском политехническом университете установили 3D-печатный скелет мамонта
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Ежегодное издание «Голос филамента»
Подпишитесь на автора
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Компания FDplast объявила о выпуске бесплат...
Комментарии и вопросы
Harzlabs INDUSTRIAL ABS не хру...
Ну не все так сложно. Вот боле...
Она у всех лагает, и на Х1 так...
Здравствуйте. При первичной&nb...
Здравствуйте, установил klippe...
Всем привет. Имею принтер ульт...
Халоу народ, помогите нубу, по...