Avionul care schimbă conceptul de viteză: ce aduc nou modelele hipersonice
Folosește kerosenul de aviație, care explodează mult mai puțin decât hidrogenul.
Cercetătorii chinezi susțin că au testat cu succes un motor de detonare hipersonic care poate împinge aeronavele până la Mach 9, o viteză de nouă ori mai mare decât a sunetului. În plus, motorul folosește kerosenul de aviație drept combustibil, care nu implică nici costul, nici riscul de explozie pe care îl fac soluțiile cu hidrogen.
Publicat într-o lucrare revizuită de colegi, cercetarea afirmă că aceasta este prima dată când un motor de detonare pe bază de kerosen este testat public.
Un motor cu detonare folosește un lanț de unde de șoc pentru a propulsa aeronava înainte prin injectarea de combustibil într-un canal în formă de inel, înainte de a-l aprinde pentru a forma o explozie controlată. Unda de șoc aprinde apoi următoarea rundă de combustibil injectat în canal, creând o cascadă de detonații care se autosusțin în timp ce produsele de ardere sunt ejectate din spate.
Aceste motoare eliberează mai multă energie decât alternativele hipersonice, și anume scramjet-ul în care investesc SUA și sunt semnificativ mai eficiente la viteze mari. Pentru transportul de mărfuri sau călătorii semnificative, acest lucru ar putea însemna economii uimitoare de costuri.
O inovație interesantă
Testele au folosit tunelul de șoc hipersonic JF-12, cel mai mare tunel de șoc din lume, care reproduce condițiile de zbor hipersonic. Cu un diametru de până la 3,5 metri, tunelul poate simula condițiile de la Mach 5-9, permițând testarea profilelor și motoarelor de aeronave hipersonice.
Motoarele de detonare nu sunt un concept nou, dar visul de a folosi kerosenul de aviație a pus provocări pentru oamenii de știință, deoarece arde mai lent decât hidrogenul. Utilizarea kerosenului ar necesita o cameră uriașă care este de zece ori mai lungă decât motoarele cu hidrogen actuale și nu poți pur și simplu să faci lucrurile mai mari când va călători aproape de Mach 9.
Pentru a ocoli acest lucru, Liu Yunfeng și colegii de la Institutul de Mecanică, Academia Chineză de Științe, au venit cu o soluție ingenioasă, dar simplă – o mică umflătură (pe care ei o numesc „protuberanță”) în orificiul de admisie a aerului permite kerosenului să detoneze mai mult. uşor. Pe măsură ce aerul se învârte în jurul camerei la viteze uriașe, se ciocnește cu denivelarea pentru a crea o mică undă de șoc care ajută la aprinderea combustibilului.
Și-au testat creația folosind combustibil RP-3 și a avut succes în crearea unei forțe puternice și susținute.
Zborul hipersonic devine rapid o formă mai mică a cursei spațiale, națiunile din întreaga lume căutând tehnologii hipersonice care pot alimenta rachete, avioane de pasageri și multe altele. Avioanele care călătoresc cu această viteză sunt aproape de neoprit cu tehnologia actuală, astfel încât apelul de a crea motoare viabile ajunge rapid în prim-planul cercetării și dezvoltării.
Cercetarea a fost publicată în Journal of Experiments in Fluid Mechanics.