Afin de créer une réserve technologique pour le développement ultérieur de l'aviation, de la technologie des fusées et de l'astronautique, plusieurs projets prometteurs sont en cours de développement dans notre pays, notamment. un moteur fondamentalement nouveau. Récemment, il a été annoncé l'achèvement des tests d'un moteur à détonation pulsatoire à statoréacteur. Jusqu'à présent, seul le démonstrateur technologique a été testé sur le stand, mais même il montre une augmentation significative des principales caractéristiques.
Dernières nouvelles
Le 9 avril, le service de presse de l'entreprise UEC-UMPO (qui fait partie de United Engine Corporation et Rostec) a rendu compte des derniers succès dans le domaine de la construction de moteurs. OKB je. UN M. Les berceaux de l'UEC-UMPO ont réalisé avec succès la première étape de test du démonstrateur du nouveau moteur.
Le moteur à détonation pulsée à flux direct (PPDD) avec un bloc de résonateurs à gaz dynamique dans la version démonstrateur a confirmé la possibilité d'obtenir des caractéristiques techniques élevées. La poussée du produit atteint 1600 kg. Dans certains modes, le moteur a montré une augmentation de la poussée spécifique jusqu'à 50% par rapport aux produits d'autres systèmes existants. La consommation spécifique de carburant a été réduite en conséquence.
L'utilisation de moteurs présentant de telles caractéristiques augmentera considérablement les paramètres de base et les capacités des aéronefs. La portée maximale et la charge utile peuvent être augmentées de 1, 3 à 1, 5 fois. Une augmentation du rapport poussée/poids améliorera également la maniabilité et la dynamique de vol.
Il convient de noter que le développement d'un moteur à détonation à statoréacteur domestique a commencé il y a longtemps. Les premiers reportages sur ce projet, développé à l'OKB im. Les berceaux sont apparus en 2011. Déjà en 2013, l'un des premiers moteurs expérimentaux a été testé. Il a créé une poussée de seulement 100 kg, mais a montré une forte augmentation de l'efficacité et d'autres paramètres.
À l'avenir, la conception a été améliorée et agrandie, avec une augmentation simultanée des caractéristiques clés. A ce jour, le moteur du démonstrateur a une poussée de 1600 kg, soit 16 fois plus que le tout premier prototype. Il est prévu que le projet actuel soit développé, et grâce à cela, un moteur encore plus puissant apparaîtra.
Fondamentaux technologiques
Le concept du RPA ou Pulse Detonation Engine (PDE) a été activement développé dans différents pays au cours des dernières décennies. Dans les conditions des laboratoires et des bancs d'essais, des résultats assez intéressants ont déjà été obtenus, mais pas un seul moteur d'une nouvelle classe n'a encore été mis en pratique.
À ce jour, plusieurs conceptions IDD de base ont été développées et testées. Le plus simple implique la création d'un produit qui comprend un dispositif d'admission d'air, le soi-disant. mur de traction et chambre du tube de détonation. Lorsque le mélange air-carburant brûle, une onde de détonation se forme, heurtant la paroi de traction et créant une poussée. Sur la base de tels dispositifs, des moteurs multitubes peuvent être créés.
Plus complexe, mais efficace est le PDD avec un résonateur haute fréquence. Sa conception se distingue par la présence d'un réacteur et d'un résonateur. Le réacteur est un dispositif spécial qui permet une combustion plus complète du mélange air-carburant. Le résonateur permet une utilisation plus efficace de l'énergie des ondes de détonation. Un tel moteur peut être utilisé en tant que produit autonome ou en remplacement plus efficace de la postcombustion "traditionnelle" d'un turboréacteur.
OKB je. Cradle développe et teste précisément le circuit avec un bloc de résonateurs à gaz dynamique. Son potentiel élevé a été confirmé à plusieurs reprises par des tests de divers prototypes, et maintenant un autre produit similaire est en cours de test.
Le RPM et l'IDD de tous les schémas présentent certains avantages par rapport aux turbines à gaz. Tout d'abord, c'est une conception moins complexe. Dans IDD, il n'y a pas de pièces mobiles difficiles à fabriquer, soumises à des charges mécaniques et thermiques élevées. De plus, un tel moteur a des exigences moindres pour les paramètres du chemin d'écoulement. Grâce à cela, le moteur à détonation peut être fabriqué en utilisant les technologies et les matériaux existants.
En raison d'un cycle thermodynamique différent, la consommation spécifique de carburant est réduite, ce qui peut être utilisé pour améliorer certaines caractéristiques de l'avion. En fonction des tâches définies, vous pouvez abandonner l'économie au profit d'une augmentation de la poussée ou la conserver en augmentant la plage de vol.
Applications
L'organisation-développeur du démonstrateur de nouvelle technologie estime que les moteurs de la nouvelle classe peuvent être largement utilisés dans divers domaines. Les règles de circulation seront utiles dans le développement futur de l'aviation, incl. super et hypersonique; ils peuvent être utilisés dans de nouveaux systèmes aérospatiaux. Le nouveau moteur est considéré comme un complément utile aux systèmes de propulsion de fusée et à réaction.
Les RPME présentent des avantages conceptuels et technologiques par rapport aux turbines à gaz avec les mêmes paramètres. Selon l'OKB eux. UN M. Les nacelles, c'est aussi un avantage commercial et économique. Un avion doté d'un tel moteur aura des caractéristiques techniques élevées, mais le coût de développement, de production et d'exploitation restera à un niveau acceptable.
Dans le même temps, les conceptions proposées d'IDD ne sont pas sans inconvénients. Ainsi, comme les autres statoréacteurs, la détonation a une plage de vitesses de fonctionnement limitée. Pour démarrer, il a besoin d'une accélération initiale - avec l'aide d'un moteur différent. Dans le cas des missiles, il peut s'agir d'un système de propulsion à ergols liquides ou solides, et l'aéronef peut disposer d'un turboréacteur distinct pour les modes décollage et atterrissage et accélération.
En raison de contraintes techniques et opérationnelles, la direction des moteurs à impulsions statoréacteurs a été sous-développée dans le passé. En conséquence, de nouveaux projets IDD sont encore au stade de développement et de test. Il n'existe toujours pas d'échantillons performants à part entière pouvant être mis en œuvre dans de vrais projets de technologie aéronautique ou spatiale.
Pour leur apparition, une poursuite des travaux est nécessaire avec une solution progressive de toutes les tâches clés. Une augmentation de la poussée est nécessaire pour atteindre le niveau des turboréacteurs modernes, une augmentation de la ressource et l'atteinte d'une fiabilité élevée. Des travaux de ce genre sont en cours et donnent déjà certains résultats. Mais la création d'un IDD / PDAA à part entière pour une utilisation pratique est encore une question d'avenir lointain.
Travailler pour l'avenir
Le moteur à détonation pulsée à flux direct présente un certain nombre de caractéristiques importantes et présente un grand intérêt dans le contexte du développement ultérieur de la technologie de l'aviation, des fusées et de l'espace. Cependant, le développement de cette direction et le développement de structures exploitables avec un niveau de caractéristiques suffisant s'avère être un processus très difficile et long. Ainsi, au cours des 10 dernières années, les règles de circulation nationales et les règlements élaborés par l'UEC-UMPO ont montré une augmentation significative des performances, mais n'ont pas encore atteint la mise en œuvre dans la pratique.
Néanmoins, le travail se poursuit et incite à l'optimisme. Les dernières nouvelles montrent des progrès significatifs et suggèrent également que l'industrie connaîtra de nouveaux succès dans un proche avenir. Ainsi, l'apparition d'avions à moteurs à explosion pulsée est encore un événement du futur à moyen ou long terme, mais chaque nouvelle étape de développement et d'essais le rapproche.
