Édition “Courrier industriel militaire” annonce d'excellentes nouvelles dans le domaine de la technologie révolutionnaire des fusées. Moteur de fusée à détonation testé en Russie, Le vice-Premier ministre Dmitri Rogozine a déclaré vendredi sur sa page Facebook.
«Tests réussis de moteurs de fusée dits à détonation, développé dans le cadre du programme de l'Advanced Research Foundation», – cite le vice-Premier ministre Interfax-AVN.
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Comptes, ce moteur de fusée à détonation – l'un des moyens de mettre en œuvre le concept de l'hyperson dit moteur, c'est-à-dire la création d'avions hypersoniques, capable d'atteindre des vitesses de 4 – 6 Makhov (Viande – vitesse du son).
Le portail russia-reborn.ru propose une interview avec l'un des principaux ingénieurs spécialisés en moteurs de Russie sur les moteurs de fusée à détonation.
Entretien avec Petr Levotchkine, chef designer “NPO Energomash im.. Académicien V.P. Glushko”.
Les moteurs des missiles hypersoniques du futur sont en cours de création
Tests réussis de moteurs de fusée dits à détonation, donnant des résultats très intéressants. Les travaux de développement dans ce sens se poursuivront..
Détonation – c'est une explosion. Peut-il être rendu gérable?? Est-il possible de créer des armes hypersoniques sur la base de tels moteurs? Quels moteurs de fusée lanceront des véhicules inhabités et habités dans l'espace proche? Voici notre conversation avec le directeur général adjoint – chef designer “NPO Energomash im.. Académicien V.P. Glushko” Petr Levotchkine.
Petr Sergueïevitch, quelles opportunités ouvrent de nouveaux moteurs?
Petr Levotchkine: En parlant de futur proche, alors aujourd'hui nous travaillons sur des moteurs pour de tels missiles, comment “Angara A5V” et “Soyouz-5”, ainsi que d'autres, qui sont au stade d'avant-projet et méconnus du grand public. En général, nos moteurs sont conçus pour soulever une fusée de la surface d'un corps céleste.. Et elle peut être n'importe qui – terrestre, lunaire, Martien. Pour que, si les programmes lunaires ou martiens sont mis en œuvre, nous y participerons certainement.
Quelle est l'efficacité des moteurs de fusée modernes et existe-t-il des moyens de les améliorer?
Petr Levotchkine: Si on parle des paramètres énergétiques et thermodynamiques des moteurs, alors tu peux dire, que notre, comment, toutefois, et les meilleurs moteurs de fusée chimiques étrangers à ce jour ont atteint une certaine perfection. Par exemple, l'intégralité de la combustion du carburant atteint 98,5 le pourcentage. C'est-à-dire que presque toute l'énergie chimique du carburant dans le moteur est convertie en énergie thermique du jet de gaz sortant de la buse.
Les moteurs peuvent être améliorés de plusieurs façons.. Ceci et l'utilisation de composants de carburant plus énergivores, introduction de nouvelles solutions de circuit, augmentation de la pression dans la chambre de combustion. Une autre direction est l'utilisation de nouveaux, y compris additif, technologies pour réduire l'intensité de la main-d'œuvre et, Par conséquent, réduire le coût d'un moteur de fusée. Tout cela conduit à une diminution du coût de la charge utile de sortie..
Cependant, après un examen plus approfondi, il devient clair, que l'augmentation des caractéristiques énergétiques des moteurs de manière traditionnelle est inefficace.
L'utilisation d'une explosion contrôlée de propulseur pourrait donner à une fusée une vitesse huit fois supérieure à la vitesse du son
Pourquoi?
Petr Levotchkine: Augmentation de la pression et du débit de carburant dans la chambre de combustion, naturellement, augmenter la poussée du moteur. Mais cela nécessitera une augmentation de l'épaisseur des parois de la chambre et des pompes. En conséquence, la complexité de la conception et son poids augmentent., le gain d'énergie n'est pas si important. Le jeu ne coûtera pas la chandelle.
Nom de l'industrie militaire
C'est-à-dire que les moteurs de fusée ont épuisé les ressources de leur développement?
Petr Levotchkine: Pas certainement de cette façon. En termes techniques, ils peuvent être améliorés en augmentant l'efficacité des processus intra-moteurs. Il existe des cycles de conversion thermodynamique de l'énergie chimique en énergie d'un jet sortant, qui sont beaucoup plus efficaces que la combustion classique du carburant de fusée. C'est le cycle de combustion par détonation et le cycle de Humphrey qui lui est proche..
L'effet même de la détonation du carburant a été découvert par notre compatriote – plus tard, l'académicien Yakov Borisovich Zel'dovich de retour dans 1940 an. La mise en œuvre de cet effet dans la pratique promettait de très grandes perspectives en science des fusées.. Pas étonnant, que les Allemands de ces mêmes années ont activement enquêté sur le processus de détonation de la combustion. Mais ils n'ont pas avancé plus loin que des expériences pas entièrement réussies..
Les calculs théoriques ont montré, cette détonation qui brûle 25 % plus efficace, que le cycle isobare, correspondant à la combustion du carburant à pression constante, qui est mis en œuvre dans les chambres des moteurs à propergol liquide modernes.
Et qu'est-ce qui offre les avantages de la combustion par détonation par rapport à la combustion classique?
Petr Levotchkine: Processus de combustion classique – subsonique. Détonation – supersonique. La rapidité de la réaction dans un petit volume conduit à un énorme dégagement de chaleur – c'est plusieurs milliers de fois plus élevé, que la combustion subsonique, mis en œuvre dans les moteurs de fusée classiques avec la même masse de carburant en combustion. Et pour nous, ingénieurs moteurs, ça veut dire, qu'avec des dimensions beaucoup plus petites du moteur à détonation et avec une petite masse de carburant, la même poussée peut être obtenue, comme dans les énormes moteurs de fusée à liquide modernes.
Pas un secret, que des moteurs à combustion de carburant par détonation sont également en cours de développement à l'étranger. Quels sont nos postes? céder, aller à leur niveau ou diriger?
Petr Levotchkine: Nous ne cédons pas – ça c'est sûr. Mais aussi dire, que nous menons, ne peut pas. Sujet assez clos.. L'un des principaux secrets technologiques est, Comment l'obtenir, pour que le carburant et l'oxydant du moteur-fusée ne brûlent pas, mais a explosé, sans détruire la chambre de combustion.. C'est, en fait, faire une véritable explosion maîtrisée et maîtrisée. Pour référence: la détonation est la combustion de carburant devant une onde de choc supersonique. Distinguer la détonation par impulsion, lorsque l'onde de choc se déplace le long de l'axe de la chambre et que l'une remplace l'autre, ainsi qu'en continu (tournoyer) détonation, lorsque les ondes de choc dans la chambre se déplacent en cercle.
Pour autant que l'on sache, avec la participation de vos spécialistes, des études expérimentales de combustion par détonation ont été réalisées. Quels résultats ont été obtenus?
Petr Levotchkine: Des travaux ont été menés pour créer une chambre modèle pour un moteur de fusée à détonation liquide. Une large coopération des principaux centres scientifiques de Russie a travaillé sur le projet sous le patronage de la Foundation for Advanced Study. Parmi eux se trouvent l'Institut d'hydrodynamique nommé d'après. MA. Lavrentieva, AMI, “Centre Keldysha”, Institut central des moteurs d'aviation nommé d'après. PI. Baranova, Faculté de mécanique et de mathématiques, Université d'État de Moscou. Comme carburant, nous avons proposé d'utiliser du kérosène, et l'oxydant – oxygène gazeux. Au cours d'études théoriques et expérimentales, la possibilité de créer un moteur-fusée à détonation basé sur de tels composants a été confirmée.. Sur la base des données obtenues, nous avons développé, fabriqué et testé avec succès un modèle de chambre de détonation avec poussée 2 tonnes et une pression dans la chambre de combustion d'environ 40 au m.
Ce problème a été résolu pour la première fois non seulement en Russie, mais aussi le monde. C'est pourquoi, assurément, les problèmes étaient. Premièrement, liés à la garantie d'une détonation stable de l'oxygène avec du kérosène, Deuxièmement, avec un refroidissement fiable du mur coupe-feu de la chambre sans refroidissement par rideau et une foule d'autres problèmes, dont l'essence n'est claire que pour les spécialistes.
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Est-il possible d'utiliser un moteur à détonation dans des missiles hypersoniques?
Petr Levotchkine: Et tu peux, et besoin. Ne serait-ce que parce que, que la combustion du carburant qu'il contient est supersonique. Et dans ces moteurs, sur lequel ils tentent maintenant de créer des avions hypersoniques contrôlés, combustion subsonique. Et cela crée beaucoup de problèmes.. Après tout, si la combustion dans le moteur est subsonique, et le moteur vole, admissible, à vitesse cinq (Mach est égal à la vitesse du son), il est nécessaire de ralentir le flux d'air venant en sens inverse vers le mode sonore. Respectivement, toute l'énergie de cette décélération est convertie en chaleur, ce qui entraîne une surchauffe supplémentaire de la structure.
Et dans un moteur à détonation, le processus de combustion se produit à une vitesse d'au moins deux fois et demie supérieure au son. je, respectivement, de ce montant, nous pouvons augmenter la vitesse de l'avion. Autrement dit, nous ne parlons pas de cinq, mais environ huit coups. Il s'agit de la vitesse actuellement réalisable des avions équipés de moteurs hypersoniques., dans lequel le principe de la combustion par détonation sera utilisé.
Que va-t-il se passer ensuite?
Petr Levotchkine: C'est une question difficile. Nous venons d'ouvrir la porte du domaine de la combustion par détonation. Il reste encore beaucoup d'inexplorés en dehors des parenthèses de notre étude.. Aujourd'hui avec RKK “Énergie” nous essayons de déterminer, à quoi le moteur dans son ensemble avec une chambre de détonation pourrait ressembler à l'avenir par rapport aux étages supérieurs.
Sur quels moteurs une personne volera-t-elle vers des planètes lointaines?
Petr Levotchkine: À mon avis, pendant longtemps, nous volerons sur des moteurs de fusée traditionnels, en les améliorant. Bien que d'autres types de moteurs de fusée se développent certainement, par exemple, fusée électrique (ils sont beaucoup plus efficaces que les moteurs de fusée – leur impulsion spécifique est 10 fois plus élevé). Hélas, les moteurs et les lanceurs d'aujourd'hui ne permettent pas de parler de la réalité des énormes interplanétaires, et encore plus les vols intergalactiques. Jusqu'à présent, tout est au niveau de la fantaisie: moteurs à photons, téléportation, lévitation, ondes gravitationnelles. Bien que, d'autre part, il y a un peu plus de cent ans, les écrits de Jules Verne étaient perçus comme de la pure fantaisie. peut être, percée révolutionnaire dans ce domaine, où nous travaillons, pas longtemps à attendre. Y compris dans le domaine de la création pratique de fusées, utilisant l'énergie explosive.
Dossier “GR”:
“Association de recherche et de production Energomash” fondée par Valentin Petrovitch Glushko en 1929 an. Porte maintenant son nom. Ici, ils développent et produisent des moteurs de fusée à liquide pour moi, dans certains cas, II étages de lanceurs. Les ONG se sont développées 60 divers moteurs à jet de liquide. Sur les moteurs “Énergomash” le premier satellite a été lancé, le premier homme a volé dans l'espace, lance le premier véhicule automoteur “Lunokhod-1”. Aujourd'hui sur les moteurs, développé et produit dans des ONG “Énergomash”, décolle plus de quatre-vingt-dix pour cent des lanceurs en Russie.
agréable
dans la société d'aujourd'hui, il est peu probable