የፍንዳታ ሮኬት ሞተር፡ሙከራዎች፣የአሰራር መርህ፣ጥቅሞቹ

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 10:17

የጠፈር ፍለጋ ያለፈቃዱ ከጠፈር መንኮራኩሮች ጋር የተያያዘ ነው። የማንኛውም ማስጀመሪያ ተሽከርካሪ ልብ የእሱ ሞተር ነው። የመጀመሪያውን የጠፈር ፍጥነት ማዳበር አለባት - ጠፈርተኞችን ወደ ምህዋር ለማድረስ 7.9 ኪሜ በሰከንድ ሲሆን ሁለተኛው የጠፈር ፍጥነት የፕላኔቷን የስበት መስክ ለማሸነፍ ነው።

ይህን ማሳካት ቀላል አይደለም ነገርግን ሳይንቲስቶች ይህንን ችግር ለመፍታት አዳዲስ መንገዶችን በየጊዜው ይፈልጋሉ። ከሩሲያ የመጡ ዲዛይነሮች የበለጠ ሄደው የሚፈነዳ ሮኬት ሞተር ሠርተው ሙከራው በተሳካ ሁኔታ ተጠናቋል። ይህ ስኬት በህዋ ምህንድስና መስክ እውነተኛ ግኝት ሊባል ይችላል።

አዲስ ባህሪያት

ለምንድነው በፍንዳታ ሞተሮች ላይ ከፍተኛ ተስፋ ያላቸው? እንደ ሳይንቲስቶች ከሆነ ኃይላቸው አሁን ካለው የሮኬት ሞተሮች ኃይል 10 ሺህ እጥፍ ይበልጣል. በተመሳሳይ ጊዜ, በጣም ያነሰ ነዳጅ ይጠቀማሉ, እና ምርታቸው በአነስተኛ ዋጋ እና ትርፋማነት ይለያል. ከምን ጋር ነው።ተዛማጅ?

ሁሉም ስለ ነዳጅ ኦክሳይድ ምላሽ ነው። ዘመናዊ ሮኬቶች የመጥፋት ሂደትን የሚጠቀሙ ከሆነ - ቀስ በቀስ (ንዑስ-ንዑስ) የነዳጅ ማቃጠል በቋሚ ግፊት ፣ ከዚያም የፍንዳታ ሮኬት ሞተር በፍንዳታው ምክንያት ይሠራል ፣ የሚቀጣጠለው ድብልቅ መጥፋት። በሱፐርሶኒክ ፍጥነት ይቃጠላል፣ የድንጋጤ ማዕበል በሚሰራጭበት ጊዜ ከፍተኛ መጠን ያለው የሙቀት ሃይል ይለቀቃል።

የሩሲያ የፍንዳታ ሞተር ልማት እና ሙከራ በልዩ ላብራቶሪ "Detonation LRE" እንደ የምርት ውስብስብ "Energomash" አካል ተካሂዷል።

የአዳዲስ ሞተሮች ብልጫ

የዓለማችን መሪ ሳይንቲስቶች ለ70 ዓመታት ያህል የፈንጂ ሞተሮችን በማጥናት ላይ ይገኛሉ። የዚህ አይነት ሞተር እንዳይፈጠር የሚከለክለው ዋናው ምክንያት ከቁጥጥር ውጭ የሆነ ድንገተኛ ነዳጅ ማቃጠል ነው. በተጨማሪም ነዳጅ እና ኦክሲዳይዘርን በብቃት ማደባለቅ፣ እንዲሁም የእንፋሎት እና የአየር ማስገቢያ ውህደት በአጀንዳው ላይ ነበሩ።

እነዚህን ችግሮች በመፍታት የፈንጂ ሮኬት ሞተር መፍጠር ይቻላል፣ይህም ከቴክኒካዊ ባህሪው አንፃር ጊዜ የሚወስድ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ ሳይንቲስቶች ጥቅሞቹን ይሉታል፡

1. ፍጥነቶችን በንዑስ ሶኒክ እና ሃይፐርሶኒክ ክልሎች ውስጥ የማዳበር ችሎታ።
2. ብዙ ተንቀሳቃሽ ክፍሎችን ንድፍ።
3. የኃይል ማመንጫው ዝቅተኛ ክብደት እና ዋጋ።
4. ከፍተኛ ቴርሞዳይናሚክስ ብቃት።

ይህ አይነት ሞተር በተከታታይ አልተሰራም። ለመጀመሪያ ጊዜ ዝቅተኛ በረራ ባላቸው አውሮፕላኖች ላይ በ2008 ተፈትኗል። ለጀማሪ ተሽከርካሪዎች የሚፈነዳው ሞተር ለመጀመሪያ ጊዜ በሩሲያ ሳይንቲስቶች ተፈትኗል። ለዚህ ነው ይህ ክስተት ትልቅ ጠቀሜታ የሚሰጠው።

የስራ መርህ፡ pulse እና ቀጣይ

በአሁኑ ጊዜ ሳይንቲስቶች በተጨናነቀ እና ቀጣይነት ያለው የስራ ሂደት ተከላዎችን እየገነቡ ነው። የፍንዳታ ሮኬት ሞተር በተሰነጠቀ የኦፕሬሽን መርሃ ግብር የሚሰራው የቃጠሎ ክፍሉን በሚቀጣጠል ድብልቅ በሳይክል መሙላት ፣ በቅደም ተከተል ማቀጣጠል እና የቃጠሎ ምርቶችን ወደ አከባቢ በመለቀቁ ላይ የተመሠረተ ነው።

በዚህም መሰረት ቀጣይነት ባለው የስራ ሂደት ነዳጁ ወደ ማቃጠያ ክፍሉ ያለማቋረጥ ይመገባል፣ ነዳጁ በአንድ ወይም ከዚያ በላይ በሆኑ ፍንዳታ ሞገዶች ውስጥ ይቃጠላል። የእነዚህ ሞተሮች ጥቅሞች የሚከተሉት ናቸው፡

1. የነዳጅ ነጠላ ማብራት።
2. በአንፃራዊነት ቀላል ንድፍ።
3. አነስተኛ መጠን እና ክብደት።
4. የሚቀጣጠል ድብልቅን የበለጠ ቀልጣፋ አጠቃቀም።
5. ዝቅተኛ ድምጽ፣ ንዝረት እና ልቀቶች።

ወደፊት እነዚህን ጥቅሞች በመጠቀም የሚፈነዳ ፈሳሽ-ፕሮፔላንት ሮኬት ሞተር ቀጣይነት ያለው ቀዶ ጥገና ሁሉንም ነባር ተከላዎች በክብደቱ፣ በመጠን እና በዋጋ ባህሪው ይተካል።

የፍንዳታ ሞተር

የመጀመሪያዎቹ የቤት ውስጥ ፍንዳታ ተከላ ሙከራዎች የተከናወኑት በማዕቀፉ ውስጥ ነው።በትምህርት እና ሳይንስ ሚኒስቴር የተቋቋመ ፕሮጀክት. በ 100 ሚሊ ሜትር ዲያሜትር ያለው የቃጠሎ ክፍል እና 5 ሚሜ የሆነ የዓመት ሰርጥ ስፋት ያለው ትንሽ ሞተር እንደ ምሳሌ ቀርቧል። ፈተናዎቹ የተካሄዱት በልዩ ማቆሚያ ላይ ነው, አመላካቾች በተለያዩ ተቀጣጣይ ድብልቅ ዓይነቶች ላይ ሲሰሩ ተመዝግበዋል - ሃይድሮጂን-ኦክሲጅን, የተፈጥሮ ጋዝ-ኦክስጅን, ፕሮፔን-ቡቴን-ኦክስጅን.

በኦክሲጅን-ሃይድሮጅን ነዳጅ የተገጠመ የፈንጂ ሮኬት ሞተር ሙከራዎች የእነዚህ ክፍሎች ቴርሞዳይናሚክስ ዑደት ከሌሎች ክፍሎች በ7% የበለጠ ቀልጣፋ መሆኑን አረጋግጠዋል። በተጨማሪም፣ የሚቀርበው የነዳጅ መጠን ሲጨምር ግፊት መጨመር፣እንዲሁም የፍንዳታ ሞገዶች ቁጥር እና የመዞሪያው ፍጥነት እንደሚጨምር በሙከራ ተረጋግጧል።

አናሎግ በሌሎች አገሮች

የፍንዳታ ሞተሮች እየተገነቡ ያሉት ከአለም መሪ ሀገራት በመጡ ሳይንቲስቶች ነው። በዚህ አቅጣጫ ከዩኤስኤ ዲዛይነሮች ከፍተኛውን ስኬት አግኝተዋል. በአምሳያዎቻቸው ውስጥ, ቀጣይነት ያለው የአሠራር ዘዴን ወይም መዞርን ተግባራዊ አድርገዋል. የዩኤስ ወታደራዊ ሃይል የመሬት ላይ መርከቦችን ለማስታጠቅ እነዚህን ጭነቶች ለመጠቀም አቅዷል። ክብደታቸው ቀላል እና አነስተኛ መጠን ያለው ከፍተኛ የውጤት ሃይል በመሆኑ የውጊያ ጀልባዎችን ውጤታማነት ለመጨመር ይረዳሉ።

Stoichiometric የሃይድሮጅን እና ኦክስጅን ድብልቅ በአሜሪካ ፍንዳታ ሮኬት ሞተር ይጠቀማል። የእንደዚህ አይነት የኃይል ምንጭ ጥቅሞች በዋናነት ኢኮኖሚያዊ ናቸው - ኦክስጅን ሃይድሮጂንን ለማራገፍ የሚያስፈልገውን ያህል በትክክል ይቃጠላል. አሁን ለየአሜሪካ መንግስት የጦር መርከቦችን የካርበን ነዳጅ ለማቅረብ ብዙ ቢሊዮን ዶላር ያወጣል። ስቶይቺዮሜትሪክ ነዳጅ ወጭዎችን ብዙ ጊዜ ይቀንሳል።

የበለጠ የእድገት አቅጣጫዎች እና ተስፋዎች

በፍንዳታ ሞተሮች ሙከራዎች የተገኘ አዲስ መረጃ በፈሳሽ ነዳጅ ላይ ለመስራት እቅድ ለማውጣት መሰረታዊ አዳዲስ ዘዴዎችን ወስኗል። ነገር ግን ለሥራው እንዲህ ዓይነት ሞተሮች በተለቀቀው ከፍተኛ መጠን ያለው የሙቀት ኃይል ምክንያት ከፍተኛ ሙቀት መቋቋም አለባቸው. በአሁኑ ጊዜ የቃጠሎ ክፍሉን በከፍተኛ የሙቀት መጠን መጋለጥ የሚያረጋግጥ ልዩ ሽፋን እየተሰራ ነው።

በተጨማሪ ምርምር ውስጥ ልዩ ቦታው ጭንቅላትን መቀላቀል ሲሆን ይህም መጠን, ትኩረት እና ስብጥር ያላቸው ተቀጣጣይ ነገሮች ጠብታዎች ማግኘት ይቻላል. እነዚህን ችግሮች ለመፍታት፣ አዲስ የሚፈነዳ ፈሳሽ-ፕሮፔላንት ሮኬት ሞተር ይፈጠራል፣ ይህም ለአዳዲስ የማስጀመሪያ ተሽከርካሪዎች መሰረት ይሆናል።