Вы знали, что если в согнутую дугой трубу положить сухого спирта, подуть воздухом из компрессора и подать газ из баллона, то она взбесится, будет орать громче взлетающего истребителя и краснеть от злости? Это образное, но весьма близкое к истине описание работы бесклапанного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя — настоящего реактивного двигателя, построить который под силу каждому.
Принципиальная схема Бесклапанный ПуВРД не содержит ни одной подвижной детали. Клапаном ему служит фронт химических превращений, образующийся при сгорании топлива.
Механический клапан помогает двигателю работать более эффективно. К сожалению, ПуВРД оказались несостоятельными в авиации, но в последнее время их всерьез рассматривают как источник тепла при производстве биотоплива. И в этом случае двигатель работает на графитовой пыли, то есть на твердом топливе. Наконец, элементарный принцип работы пульсирующего двигателя делает его относительно безразличным к точности изготовления. Поэтому изготовление ПуВРД стало излюбленным занятием для людей, неравнодушных к техническим хобби, в том числе авиамоделистов и начинающих сварщиков.
Несмотря на всю простоту, ПуВРД — это все-таки реактивный двигатель. Собрать его в домашней мастерской весьма непросто, и в этом процессе немало нюансов и подводных камней. Поэтому мы решили сделать наш мастер-класс многосерийным: в этой статье мы поговорим о принципах работы ПуВРД и расскажем, как изготовить корпус двигателя. Материал в следующем номере будет посвящен системе зажигания и процедуре запуска. Наконец, в одном из последующих номеров мы обязательно установим наш мотор на самодвижущееся шасси, чтобы продемонстрировать, что он действительно способен создавать серьезную тягу.
От русской идеи до немецкой ракеты
Собирать пульсирующий реактивный двигатель особенно приятно, зная, что впервые принцип действия ПуВРД запатентовал российский изобретатель Николай Телешов еще в 1864 году. Авторство первого действующего двигателя также приписывается россиянину — Владимиру Караводину. Высшей точкой развития ПуВРД по праву считается знаменитая крылатая ракета «Фау-1», состоявшая на вооружении армии Германии во время Второй мировой войны.
Конечно же, речь идет о клапанных пульсирующих двигателях, принцип действия которых понятен из рисунка. Клапан на входе в камеру сгорания беспрепятственно пропускает в нее воздух. В камеру подается топливо, образуется горючая смесь. Когда свеча зажигания поджигает смесь, избыточное давление в камере сгорания закрывает клапан. Расширяющиеся газы направляются в сопло, создавая реактивную тягу. Движение продуктов сгорания создает в камере технический вакуум, благодаря которому клапан открывается, и в камеру всасывается воздух.
В отличие от турбореактивного двигателя, в ПуВРД смесь горит не непрерывно, а в импульсном режиме. Именно этим объясняется характерный низкочастотный шум пульсирующих моторов, который делает их неприменимыми в гражданской авиации. С точки зрения экономичности ПуВРД также проигрывают ТРД: несмотря на впечатляющее отношение тяги к массе (ведь у ПуВРД минимум деталей), степень сжатия в них достигает от силы 1,2:1, поэтому топливо сгорает неэффективно.
Зато ПуВРД бесценны как хобби: ведь они могут обходиться вообще без клапанов. Принципиально конструкция такого двигателя представляет собой камеру сгорания с подсоединенными к ней входной и выходной трубами. Входная труба гораздо короче выходной. Клапаном в таком двигателе служит не что иное, как фронт химических превращений.
Горючая смесь в ПуВРД сгорает с дозвуковой скоростью. Такое горение называется дефлаграцией (в отличие от сверхзвукового — детонации). При воспламенении смеси горючие газы вырываются из обеих труб. Именно поэтому и входная, и выходная трубы направлены в одну сторону и сообща участвуют в создании реактивной тяги. Но за счет разницы длин в тот момент, когда давление во входной трубе падает, по выходной еще движутся выхлопные газы. Они создают разрежение в камере сгорания, и через входную трубу в нее затягивается воздух. Часть газов из выходной трубы также направляется в камеру сгорания под действием разрежения. Они сжимают новую порцию горючей смеси и поджигают ее.
Бесклапанный пульсирующий двигатель неприхотлив и стабилен. Для поддержания работы ему не требуется система зажигания. За счет разрежения он всасывает атмосферный воздух, не требуя дополнительного наддува. Если строить мотор на жидком топливе (мы для простоты предпочли газ пропан), то входная труба исправно выполняет функции карбюратора, распыляя в камеру сгорания смесь бензина и воздуха. Единственный момент, когда необходима система зажигания и принудительный наддув, — это запуск.
Китайский дизайн, российская сборка
Существует несколько распространенных конструкций пульсирующих реактивных двигателей. Кроме классической «U-образной трубы», весьма сложной в изготовлении, часто встречается «китайский двигатель» с конической камерой сгорания, к которой под углом приваривается небольшая входная труба, и «русский двигатель», по конструкции напоминающий автомобильный глушитель.
Прежде чем экспериментировать с собственными конструкциями ПуВРД, настоятельно рекомендуется построить двигатель по готовым чертежам: ведь сечения и объемы камеры сгорания, входной и выходной труб всецело определяют частоту резонансных пульсаций. Если не соблюдать пропорции, двигатель может не запуститься. Разнообразные чертежи ПуВРД доступны в интернете. Мы выбрали модель под названием «Гигантский китайский двигатель», размеры которой приводим во врезке.
Любительские ПуВРД делаются из листового металла. Применять в строительстве готовые трубы допустимо, но не рекомендуется по нескольким причинам. Во-первых, практически невозможно подобрать трубы точно требуемого диаметра. Тем более сложно найти необходимые конические секции.
Во-вторых, трубы, как правило, имеют толстые стенки и соответствующий вес. Для двигателя, который должен обладать хорошим соотношением тяги к массе, это неприемлемо. Наконец, во время работы двигатель раскаляется докрасна. Если применять в конструкции трубы и фитинги из разных металлов с разным коэффициентом расширения, мотор проживет недолго.
Итак, мы выбрали путь, который выбирает большинство любителей ПуВРД, — изготовить корпус из листового металла. И тут же встали перед дилеммой: обратиться к профессионалам со специальным оборудованием (станки для водно-абразивной резки с ЧПУ, вальцы для проката труб, специальная сварка) или, вооружившись простейшими инструментами и самым распространенным сварочным аппаратом, пройти нелегкий путь начинающего двигателестроителя от начала до конца. Мы предпочли второй вариант.Первое, что необходимо сделать, — начертить развертки будущих деталей. Для этого необходимо вспомнить школьную геометрию и совсем немного вузовского черчения. Сделать развертки цилиндрических труб проще простого — это прямоугольники, одна сторона которых равна длине трубы, а вторая — диаметру, умноженному на «пи». Рассчитать развертку усеченного конуса или усеченного цилиндра — чуть более сложная задача, для решения которой нам пришлось заглянуть в учебник черчения.
Выбор металла — весьма деликатный вопрос. С точки зрения термостойкости для наших целей лучше всего подходит нержавейка, но для первого раза лучше использовать черную низкоуглеродистую сталь: ее проще формовать и варить. Минимальная толщина листа, способного выдержать температуру сгорания топлива, — 0,6 мм. Чем тоньше сталь, тем легче ее формовать и труднее варить. Мы выбрали лист толщиной 1 мм и, похоже, не прогадали.
Чтобы работать было приятно и безопасно, мы предварительно очищаем листовой металл от пыли и ржавчины с помощью шлифовальной машинки. Края листов и деталей, как правило, очень острые и изобилуют заусенцами, поэтому работать с металлом надо только в перчатках.
Прежде чем отправляться в мастерскую, мы начертили на бумаге и вырезали шаблоны разверток деталей в натуральную величину. Осталось лишь обвести их перманентным маркером, чтобы получить разметку для вырезания. Даже если ваш сварочный аппарат может работать в режиме плазменной резки, не используйте его для вырезания разверток: края обработанных таким образом деталей плохо свариваются. Ручные ножницы по металлу — тоже не лучший выбор, так как они загибают края заготовок. Идеальный инструмент — электрические ножницы, которые режут миллиметровый лист как по маслу.
При работе с электрическими ножницами главный враг — вибрации. Поэтому заготовку нужно надежно фиксировать с помощью струбцины. При необходимости можно очень аккуратно погасить вибрации рукой.
Трубы фиксированного диаметра легко формуются вокруг трубы. В основном это делается руками за счет эффекта рычага, а края заготовки закругляются с помощью киянки. Края лучше формовать так, чтобы при состыковке они образовывали плоскость — так легче положить сварной шов.Для сгибания листа в трубу есть специальный инструмент — вальцы, или листогиб. Он относится к профессиональному производственному оборудованию и поэтому вряд ли найдется у вас в гараже. Согнуть достойную трубу помогут тиски.
Сварка тонкого листового металла — тончайшая работа, особенно если вы используете ручную дуговую сварку, как мы. Возможно, для данной задачи лучше подойдет сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в аргонной среде, но оборудование для нее редкое и требует специфических навыков.
Сгибание конических секций — это исключительно ручной труд. Залог успеха — обжимать узкий конец конуса вокруг трубы малого диаметра, давая на него больше нагрузки, чем на широкую часть. Настало время смонтировать на нем систему зажигания. Внимательный читатель может возразить, что, по нашим же собственным словам, система зажигания для работы ПуВРД не требуется. Формально это действительно так: как только двигатель выходит на рабочий режим, зажигание выключается, так как тепла несгоревших газов вполне достаточно для воспламенения новой порции смеси. Однако для запуска ПуВРД необходима искра, причем надежная и постоянная.
Напомним, что во время рабочего такта смесь в камере сгорания интенсивно расширяется в результате дефлаграции — дозвукового горения.
Горючие газы вырываются и из выходной, и из входной трубы, однако из-за небольшой длины входной трубы давление в ней падает быстрее. Движущиеся по выходной трубе газы создают разрежение в двигателе, засасывая новую смесь в камеру сгорания. Разрежение возрастает настолько быстро, что часть газов возвращается по выхлопной трубе обратно в камеру, поджигая новую порцию топлива.
Как видите, весь цикл начинается с интенсивного расширения горючего состава. Чтобы положить начало череде скачков давления, самая первая порция смеси должна иметь идеальное соотношение газа и воздуха. В противном случае газ загорится, но не расширится, и вся конструкция превратится из двигателя в жалкое подобие огнемета.
Чтобы добиться идеального состава смеси на старте, опытные моделисты давно придумали специальную последовательность запуска. Сначала в двигатель подается газ, который полностью заполняет камеру сгорания. Затем включается искровое зажигание. Искра высекается непрерывно, но она не в силах поджечь переобогащенную смесь.
Вариантов системы зажигания для любительских ПуВРД придумано немало. Самый простой — установить в камере сгорания калильную свечу от дизельного двигателя и перед запуском разогревать ее до рабочей температуры таблеткой сухого спирта. Такая процедура имеет положительный побочный эффект в виде прогрева камеры сгорания. В более продвинутых вариантах калильная свеча запитывается от автомобильного аккумулятора.
Недостаток калильной свечи заключается в невозможности точно контролировать время зажигания. Подавая газ в камеру сгорания с уже работающей свечой, мы рискуем вместо дефлаграции получить обычный факел. Поэтому наиболее надежным и удобным считается искровое зажигание, которое можно включить после заполнения двигателя газом.
Простой и надежный источник искры — магнето от бензопилы, мотоблока или мопеда. Наш выбор пал на магнето от мотороллера «Муравей». С одной стороны, это готовый узел с собственным корпусом и приводным валом, тогда как в более современных двигателях статор магнето интегрируется в картер и не отделяется от него.
С другой стороны, у грузового «Муравья» полноразмерный 200-кубовый мотор, которому, как и нашему ПуВРД, нужна надежная мощная искра. Магнето приводится в движение торцевым ключом, зажатым в патрон дрели.
Правильный способ крепления свечи к двигателю — приварить к нему гайку, в которую вкручивается свеча. В этом вопросе мы потерпели фиаско: свечи зажигания имеют резьбу с уменьшенным шагом, и соответствующую гайку днем с огнем не сыщешь. Поэтому, да простят нас технологические пуристы, свечу пришлось просто приварить. На качестве контакта с массой это, к счастью, не сказалось.
Плохой контакт свечи с наконечником -распространенная беда советской мототехники, а вместе с ней и нашего двигателя.
Топливный инжектор делается из газовой горелки. Трубка диаметром 3 мм должна входить в трубу на глубину 4 см. Передвигая трубку ближе или дальше от камеры сгорания, можно в небольших пределах регулировать качество топливной смеси.
Неправильно Газ зажегся, но стремительного расширения горючей смеси не произошло. Пропан свободно проходит через двигатель, а из выходной трубы вырывается яркое пламя. Зрелищно, но не эффективно.
Правильно Интенсивное расширение правильно смешанного воздушно-пропанового коктейля привело к циклическим скачкам давления в камере сгорания, то есть к запуску двигателя. Раскаленный докрасна корпус — признак успеха.
На фотографиях нашего двигателя вы можете заметить две свечи. Дело в том, что классическая схема подразумевает установку свечи на торец камеры сгорания. Но, поступив таким образом, мы не смогли добиться зажигания смеси. По всей видимости, газ застаивался в камере, а подаваемый из компрессора воздух проходил мимо — прямо в выходную трубу.
Мы решили проблему, установив вторую свечу непосредственно на пути смеси в камеру. Этот способ не является классическим, поэтому мы настоятельно рекомендуем вам не ограничиваться им, а попробовать несколько вариантов.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель — универсальный источник тяги для любого транспорта. Он может толкать вперед и гоночный карт, и велосипед, и легкую лодку. Чтобы сэкономить драгоценные килограммы для полезной нагрузки, мы выбрали самый легкий спортивный снаряд — лонгборд.
Будем честны: в реальной жизни поездка на лонгборде с ПуВРД далеко не так зрелищна, как на фотографиях. Расчетная тяга нашего двигателя не дотягивает и до 10 кг, поэтому движется наш ракетный транспорт степенно и величественно, как грузовая баржа.
Зато звучит на все 140 дБ и раскаляется докрасна. Если вам удастся запустить ПуВРД, об этом незамедлительно узнают все в радиусе пары километров.
Так что имейте в виду: поездка на ракетной доске без шлема еще простительна, но запуск двигателя без защитных наушников вы не простите себе никогда.
funon.cc
Демонстратор технологии ADVENT
В ходе испытаний двигатель в частности произвел несколько стабильных переходов из одного режима работы в другой. Во время таких переходов производилось переключение воздушного потока из высокого воздушного контура в низкий. При этом все параметры работы ADVENT соответствовали расчетным. Во время испытаний также была проведена проверка керамических матричных композитов, из которых изготовлены некоторые узлы ADVENT, на воздействие высоких температур.
Из керамических матричных композитов в двигателе изготовлено сопло турбины высокого давления. Во время испытаний эти элементы нагревались до температуры в 1650 градусов Цельсия. Это на несколько сотен градусов выше предельной температуры для стандартных элементов реактивных двигателей, изготовленных из различных никелевых сплавов. По итогам испытаний сопла турбины каких либо повреждений конструкции выявлено не было.
Между тем, 20 января 2015 года AFRL заключила с GE новый контракт на продолжение разработки и испытаний ADVENT. Сумма сделки составила 325 миллионов долларов. В целом программа разработки реактивного двигателя изменяемого цикла с адаптивной технологией рассчитана на десять лет и предполагает создание, в конечном итоге, адаптивных реактивных силовых установок для боевых и гражданских самолетов.
Особенностью перспективного адаптивного двигателя является использование третьего (высокого) воздушного контура вдобавок к традиционному низкому (второму). При взлете и полете на максимальной скорости третий контур будет закрываться, чтобы двигатель мог поддерживать максимальный уровень тяги. При полете на крейсерской дозвуковой скорости третий воздушный контур будет открыт, что позволит несколько увеличить тягу двигателя и снизить потребление топлива.
По предварительным данным, в целом улучшение основных параметров в ADVENT по сравнению с обычными реактивными двигателями составит 35 процентов. Экономичность двигателя увеличится на 25 процентов, диапазон рабочих режимов — на 30 процентов, а тяга — на 5-10 процентов. Работы по ADVENT планируется завершить в 2016 году, после чего GE переключится на следующий этап программы — создание двигателей AETD для американских боевых самолетов.
Разработку технологий реактивного двигателя изменяемого цикла ВВС США заказали у компании General Electric в сентябре 2012 года. Тогда сообщалось, что рабочий прототип нового двигателя AETD будет создан к 2017 году, а его установка на боевые самолеты начнется после 2020 года. По предварительной оценке, использование адаптивных двигателей позволит ВВС США экономить до 1,2 миллиарда галлонов топлива в год (4,5 миллиарда литров). Это чуть меньше половины ежегодного потребления топлива американскими ВВС.
Источник
Поскольку первичные испытания прошли удачно, то компания рассчитывает начать в 2013 году полномасштабные испытания своего высокотехнологичного детища. В новом двигателе широко используются современные лёгкие и одновременно термостойкие материалы на основе матричных композитов. Помимо того компании удалось создать некоторые наработки в конструировании т.н. адаптивного каскада низкого давления. Инженеры надеются, что новый двигатель будет экономичнее старых образцов на 25%.
Некоторые предварительные данные дают возможность предположить, что двигатель ADVENT будет работать с увеличенным на 30% диапазоном рабочих режимов. Тяга двигателя будет превосходить на 5-10% тягу своих стандартных собратьев.
Начальные проектные работы нового двигателя были завершены 8 февраля 2013 года. Защита эскизного проекта новой силовой установки запланирована на ноябрь 2014. До конца 2016 года инженеры планируют завершить весь комплекс работ.
Все технологии, обкатанные в разработке ADVENT, в последующем будут использованы в разработках двигателей AETD. Предполагается, что они будут использованы в военных разработках. Во всяком случае, в двигателях AETD очень заинтересовано ВВС США. Новая силовая установка будет наделена возможностью переключения режимов полёта из дозвукового на сверхзвуковой и обратно. А ведь современные двигатели могут работать исключительно в одном режиме, для которого собственно и сконструированы. За счёт возможности переключения между режимами в случае необходимости можно достигнуть топливной эффективности.
Ещё одна особенность двигателя – наличие третьего воздушного контура. Этот контур закрывается в режиме взлёта и при полёте в режиме максимальной скорости. Сделано это для того чтобы в двигателе стало возможным постоянно поддерживать максимальный уровень тяги. Если самолёт с таким двигателем летит на крейсерской скорости (дозвуковой) то третий контур открывается и создаёт дополнительную тягу в двигателе и значительно экономит топливо.
Разработку технологии адаптивного реактивного двигателя ВВС США заказали компании General Electric всего пару месяцев тому (в сентябре 2012года). Тогда отмечалось, что рабочий прототип такого движка можно будет реально создать только к 2017 году. Установка же на самолёты может быть начата только с 2020 года.
ВВС США очень надеются, что профинансированная ими разработка станет существенным моментом в экономии топлива. Надеются сэкономить не менее 4.5 млрд. литров топлива! А ведь это чуть меньше чем половина ежегодной нормы потребления топлива в ВВС США.
Источник
Источник Там же текст на английском.
kramtp.info
История реактивных двигателей неразрывно связана с историей авиации. Прогресс в авиации на всём протяжении её существования обеспечивался, главным образом, прогрессом авиационных двигателей, а всё возраставшие требования, предъявляемые авиацией к двигателям, являлись мощным стимулятором развития авиационного двигателестроения. Считающийся первым самолётом «Флайер-1» (конструкции братьев Райт, США, 1903 год), был оснащён поршневым двигателем внутреннего сгорания, и это техническое решение до начала 40-х годов XX века оставалось неизменным в авиации. Другие имевшиеся в то время технические решения, например самолёт Можайского (Россия, 1885 год), который имел паровые двигатели, были менее удачными. Авиационные поршневые двигатели совершенствовались, возрастала их мощность и, соответственно, тяговооружённость самих самолётов.
Однако, к концу Второй мировой войны требование ещё бо́льшего повышения мощности поршневых двигателей внутреннего сгорания вошло в неразрешимое противоречие с другими требованиями, предъявляемыми к авиамоторам — компактностью и ограничением массы. Дальнейшее развитие авиации по пути совершенствования поршневых двигателей становилось невозможным, и почти одновременно со смертью младшего из братьев Райт — Орвилла (1948 г) закончилась и эпоха поршневой авиации.
В двигателестроении ожили идеи, предложенные намного раньше поршневого двигателя внутреннего сгорания, но не привлекавшие внимания авиаконструкторов, пока поршневой двигатель сохранял перспективу развития. Ещё в эскизах Леонардо да Винчи (XV век) было найдено изображение колеса с лопастями, приводимого в движение тягой каминной трубы (прообраз турбины)[уточнить][1], и вращавшего через зубчатую передачу шампур для жарки мяса.[источник не указан 2424 дня] Первый патент на турбинный двигатель был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году.[источник не указан 2424 дня] В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель.[источник не указан 2424 дня]
Следует отметить, что ряд инженеров и учёных разных стран ещё в 30-е, и даже в 20-е годы XX века предвидели надвигающийся кризис в авиационном двигателестроении, и искали пути выхода из него, в том числе и за счёт ВРД.[источник не указан 2424 дня] К ним можно отнести Ф. Уиттла (Великобритания), фон Охайна (Германия), Рене Ледюка (René Leduc) (Франция).[источник не указан 2424 дня] В СССР этой проблемой занимались Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев, А. М. Люлька и другие.[источник не указан 2424 дня]
Впервые в СССР проект реального истребителя с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в марте 1943 года предложил начальник ОКБ-301 М. И. Гудков.[источник не указан 2424 дня] Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, главным образом, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.
Первый турбореактивный самолёт Heinkel He 178. 
Двигатель Jumo-004 — первый в мире крупносерийный ТРД Немецкие конструкторы и учёные, работавшие в этой и смежных областях (ракетостроение), оказались в более выгодном положении. Третий рейх планировал войну и выиграть её рассчитывал за счёт технического превосходства в вооружениях. Поэтому в Германии новые разработки в области авиации и ракетной техники субсидировались более щедро, чем в других странах. Первым самолётом, поднявшимся в небо с турбореактивным двигателем (ТРД) HeS 3 конструкции фон Охайна, был He 178[источник не указан 2424 дня] (фирма Хейнкель Германия), управляемый лётчиком-испытателем флюг-капитаном Эрихом Варзицем (27 августа 1939 года). Этот самолёт превосходил по скорости (700 км/ч) все поршневые истребители своего времени, максимальная скорость которых не превышала 650 км/ч,[источник не указан 2424 дня] но при этом был менее экономичен, и вследствие этого имел меньший радиус действия. К тому же у него были бо́льшие скорости взлёта и посадки, чем у поршневых самолётов, из-за чего ему требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса с качественным покрытием.
Работы по этой тематике неспешно продолжались почти до конца войны, когда Третий рейх, утратив своё былое преимущество в воздухе, предпринял безуспешную попытку восстановить его за счёт серийного выпуска с августа 1944 года реактивного истребителя-бомбардировщика Мессершмитт Me.262, оборудованного двумя турбореактивными двигателями Jumo-004 производства фирмы Юнкерс. Этот самолёт значительно превосходил всех своих «современников» по скорости и скороподъёмности. А с ноября 1944 года начал выпускаться ещё и первый реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz с теми же двигателями, который из-за его скорости не могли перехватывать поршневые истребители того времени. Единственным реактивным самолётом союзников по антигитлеровской коалиции, формально принимавшим участие во Второй мировой войне, был «Глостер Метеор» (Великобритания) с ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкции Ф. Уиттла (серийное производство которого началось даже раньше, чем немецких).[источник не указан 2424 дня]
После войны во всех странах, имевших авиационную промышленность, начинаются интенсивные разработки в области воздушно-реактивных двигателей. Реактивное двигателестроение открыло новые возможности в авиации: полёты на скоростях, превышающих скорость звука, и создание самолётов с грузоподъёмностью, многократно превышающей грузоподъёмность поршневых самолётов, как следствие более высокой удельной мощности газотурбинных двигателей в сравнении с поршневыми.
Первым отечественным серийным реактивным самолётом был истребитель Як-15 (1946 г), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном КБ В. Я. Климова под обозначением.[2]
А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1,[3] разработанный в КБ А. М. Люльки (ныне филиал УМПО). Такие быстрые темпы освоения совершенно новой сферы двигателестроения имеют объяснение: группа А. М. Люльки занималась этой проблематикой ещё с довоенных времён, но «зелёный свет» этим разработкам был дан, только когда руководство страны вдруг обнаружило отставание СССР в этой области.
Первым отечественным реактивным пассажирским авиалайнером был Ту-104 (1955 г), оборудованный двумя турбореактивными двигателями РД-3М-500 (АМ-3М-500), разработанными в КБ А. А. Микулина. К этому времени СССР был уже в числе мировых лидеров в области авиационного моторостроения.[источник не указан 2424 дня]
Leduc 010 первый аппарат, летавший с ПВРД (Музей в Ле Бурже). Первый полёт — 19 ноября 1946 Запатентованный ещё в 1913 г, прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) привлекал конструкторов простотой своего устройства, но главное — своей потенциальной способностью работать на сверхзвуковых скоростях и в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы, то есть в условиях, в которых ВРД других типов неработоспособны или малоэффективны. В 1930-е годы с этим типом двигателей проводились эксперименты в США (Уильям Эвери), в СССР (Ф. А. Цандер, Б. С. Стечкин, Ю. А. Победоносцев).
В 1937 году французский конструктор Рене Ледюк получил заказ от правительства Франции на разработку экспериментального самолёта с ПВРД. Эта работа была прервана войной и возобновилась после её окончания. 19 ноября 1946 года состоялся первый в истории полёт аппарата с маршевым ПВРД.[4] Далее в течение десяти лет было изготовлено и испытано ещё несколько экспериментальных аппаратов этой серии, в том числе, пилотируемые,[5][неавторитетный источник?] а в 1957 году правительство Франции отказалось от продолжения этих работ — бурно развивавшееся в то время направление ТРД представлялось более перспективным.
Обладая рядом недостатков для использования на пилотируемых самолётах (нулевая тяга на месте, низкая эффективность на малых скоростях полёта), ПВРД является предпочтительным типом ВРД для беспилотных одноразовых снарядов и крылатых ракет, благодаря своей простоте, а, следовательно, дешевизне и надёжности. Начиная с 50-х годов XX века в США было создан ряд экспериментальных самолётов и серийных крылатых ракет разного назначения с этим типом двигателя.
В СССР с 1954 по 1960 гг в ОКБ-301 под руководством С.А.Лавочкина,[источник не указан 2424 дня] разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов[источник не указан 2424 дня] 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 трех Махов, и на высоте 17 км.[источник не указан 2424 дня] В 1957 году проект вступил в стадию лётных испытаний, в ходе которых выявился ряд проблем, в частности, с точностью наведения, которые предстояло разрешить, и на это требовалось время, которое трудно было определить. Между тем, в том же году на вооружение уже поступила МБР Р-7, имевшая то же назначение, разработанная под руководством С. П. Королёва. Это ставило под сомнение целесообразность дальнейшей разработки «Бури». Из числа более современных отечественных разработок можно упомянуть противокорабельные крылатые ракеты с маршевыми ПВРД: П-800 Оникс, П-270 Москит.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом.[источник не указан 2424 дня] 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. После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric), кроме того, благодаря простоте и дешевизне, маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов, и в любительской авиации, и появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).[6]
org-wikipediya.ru
March 11, 2010
Самая известная из всех реактивных машин
Недавно мы уже писали про реактивные двигатели. Мы рассматривали их принцип действия и внутреннее устройство. Немного коснулись областей их применения. Сегодня мы хотим провести второй парад изобретений, посвятив его безумным видам реактивного транспорта. Куда только не присобачивали изобретатели эти двигатели. Итак парад объявляем открытым!
Тут все понятно. Первым реактивным самолетом был Heinkel He 178, созданный в 1937 году.
С тех пор прошло много времени, все сильно изменилось и сейчас большинство самолетов реактивные, с различными модификациями этих двигателей. Самыми очевидными являются истребители, которые используют только реактивные двигатели. Это обусловленно тем, что винтовой истребитель будет очень быстро сбит, из-за своей тихоходности по сравнению с конкурентами.
Все авиалайнеры – турбореактивные, почти все винтовые пассажирские самолеты, на самом деле турбовинтовые. В общем в авиации турбодвигатели прижились и чувствуют себя хорошо, благо топливные баки большие. Но что происходит в других областях техники? Ходят же слухи и байки про туробореактивные машины, поезда, ранцы наконец? Они есть, читаем далее.
Bombardier JetTrain собственной персовной
Идея поставить на поезд реактивные двигатели, дабы придать ему должное ускорение витает в умах изобретателей с 60 года. Тогда, во время холодной войны и гонки вооружений были созданы прототипы поездов, на крышах которых были установлены спаренные реактивные двигатели, прямоточного типа. Мы рассказывали об этом в предыдущем “Параде изобретений“.И казалось бы – это отголоски гонки вооружений, ан нет. И современные конструкторы бредят реактивными поездами. Вот например новейший прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. По нашему мнению тема реактивных поездов до сих пор не раскрыта. Конечно на крышу турбины уже никто не ставит, но она присуствует в двигателе этого поезда.Такие двигатели способны долгое время поддерживать стабильную работу, а также не могут работать вхолостую, потому что даже без нарузки, этот тип двигателей потребляет 65% от обычного потребления топлива под нагрузкой. Куда? На поддержание “цепной реакции” – подпитку собственной турбины, на минимальных оборотах. Именно поэтому такие двигатели не получили жизни в автомобилях, зато повсеместно используются в самолетах, где они не только двигают самолет, но еще и вырабатывают электроэнергию.Если суметь преодолеть все технические недостатки, то турбины могут поселится в поездах дальнего следования, благо сил хватает мощность локомотива от Bombardier – 5000 л.с.
Самый быстрый в мире автомобиль
Подвешивание 6000 сильной турбины к своему Ford Focus будоражит многие умы. Неясно практическое применение этой модификации, но смотрится крайне здорово. Вообще, если смотреть со стороны, введя в гугл запрос jet car, можно подумать что за рубежом этим занимается любой школьник. Неизвестно что привело к такому повальному турбированию машин, но последствия хорошо и ярко показаны в фильме “Премия Дарвина”
Если же обратить свой взор к соревнованиям, то здесь автомобиль с обычным двигателем уже никогда е сможет поставить рекорды. Реактивные авто уже много лет ставят рекорды скорости на земле. На момент написания статьи есть информация про последний рекорд скорости, установленный Энди Грином, на автомобиле Thrust II SSC, сконструированном Ричардом Ноблом. Энди проехал по дну знаменитого озера в Неваде с максимальной скоростью 1229,78 км/ч. Это выше скорости звука, и является абсолютным рекордомю Однако средняя скорость машины по двум заездам составила 1226,522 км/ч.Такую подвижность машине весом в делять тонн, с корпусом из кевлара, придали два реактивных двигателя Rolls-Royse (Spey 205), суммарной мощностью 110 000 л.с. Управление этого чуда техники было самолетным.
Встречается и такое.Существует видео про реактивный грузовик. Где и когда это было и есть ли еще что-то подобное – неизвестно.
Еще одно увлекательное занятие, будоражащее умы зарубежных изобретателей, это реактивный велосипед. В принципе, на это многострадальное средство передвижения можно навесить прямоточный реактивный двигатель.Например
Смотрится крайне эффектно. Реактивные велосипеды продаются и видимо выпускаются серийно, вот фотография агрегата под названием Fire Trick BOB.
Fire Trick BOB реактивный велосипед
Стоит 1 миллион йен. Все серьезно: скоростная турбина, самолетное топливо, стоимость одной минуты работы (учитывая все расходные материалы – 500 йен), тяга 5,5 лошадиных сил. Заметьте – здесь используется полноценный реактивный двигатель, с турбиной, наддувом и прочими прелестями.Вот еще одно фото, найденное на просторах интернета. Но здесь, в отличие от Fire Trick используется прямоточный двигатель, что намного проще в конструировании и обслуживании.
Этот вид реактивного транспорта слабо распространен из-за больших сложностей в изготовлении, применении и управлении данным аппаратом. Первоначально Jetpack планировалось применять в военных целях, например для перелета через границу (чтобы не касаться земляной полосы и ограды, не оставлять следов).Разработки велись в США в 50-60-е годы. Главным инженером в этих исследованиях был Венделл Мур, который поначалу лично и на свои средства разрабатывал реактивные ранцы.Впервые свободный полет на реактивном ранце был совершен 20 апреля 1961 года, в пустыне около городка Ниагара Фоллс.Рекондная продолжительность полета составила 21 секунду, и 120 метров, на высоте 10 метров. При этом расходовалось 19 литров перекиси водорода, которая была дефицитом.В общем после того, как ранец был сделан, товарищи военные поняли, что заигрались. Хотя было ясно изначально, что даже если взвод солдат (7 человек) перелетит тихой ночью через границу на Jetpacks, об этом будут знать ближайшие 8-10 квадратных километров, сила звука достигает 130 дб) Тащить далее за собой такое оборудование (50 кг) никто не будет, да и в остальных применениях ранцы практически бесполезны.
Теоретически должен развивать до ста километров в час. На него привешены два реактивных двигателя JFS 100.
Практичность применения такая же как и у турбо велосипеда, но ведь прикольно!
Легендарная система реактивного залпового огня. Является одним из самых безбашенных проектов советской военной промышленности. Стреляет снарядами РС-132.Каждый снаряд имеет твердотопливных реактивных двигатель на бездымном порохе, включает в себя боевую, топливную и собственно реактивную части.Применение катюши сопровождалось неслыханным фейерверком и полным уничтожением всего что попадало под обстрел на расстоянии до 8,5 км от установки. Впервые БМ-13 были применены для уничтожения складов с горючим, чтобы они не достались подходящим фашистским войскам.Применение же реактивной установки по прямому назначению первое время часто вызывало панику у противника.
lab-37.com
1.
На самом деле ракеты новенькие, все взорвались, а на фото отработанный реактивный двигатель. Как только топливо заканчивается, боевая часть отделяется и летит дальше по инерции, а бесполезная труба падает.
Просто кому-то повезло чуть больше. Реактивный двигатель двигатель легко проламывает стены и крыши, но не взрывается.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Двигатель позволяет проследить путь ракеты, откуда она попала на Донбасс. Ракета - не мина и не снаряд, от которых мало что остается. По-хорошему, на эту тему нужно снять документальный фильм, как и по другим обстрелам - а не российские паспорта с трибуны показывать.
Нас убивают, а мы не можем даже внятно назвать убийц.
Минстець, ау!
pauluskp.com
pauluskp.livejournal.com
