Лого Сделано у нас
95

В ЦИАМ прошли стендовые испытания прототипа гиперзвукового прямоточного двигателя

  •  © rg.ru

В Центральном институте авиационного моторостроения имени Баранова прошли стендовые испытания прототипа перспективного водородного гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя, разработка которого ведется в рамках масштабного международного проекта HEXAFLY-INT.

Об этом корреспонденту «РГ» рассказал Михаил Гордин — гендиректор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) им. П.И. Баранова. Работы над весьма перспективным мотором идут в широкой международной кооперации, включающей помимо России Европейское космическое агентство и ряд научно-исследовательских учреждений Австралии.

Одним из основных направлений исследований авиастроительных компаний в мире сегодня являются сверхзвуковые пассажирские самолеты. В будущем они позволят сократить время полетов по традиционным маршрутам почти в два раза. Такие летательные аппараты могут начать выполнять полеты самое раннее в середине 2020-х годов. Одновременно исследования ведутся и в области полетов на гиперзвуковой скорости, однако они пока носят больше теоретический, нежели практический характер.

Стендовые испытания двигателя, разработанного Центральным институтом авиационного моторостроения, проводятся в специальной аэродинамической трубе. В мире подобных испытательных стендов, позволяющих испытывать авиационные двигатели на земле на гиперзвуковых скоростях потока, существует всего два: один — в США, а второй — в России. Стендовые испытания планируется завершить в текущем году, а в 2019-м — приступить к летным проверкам нового двигателя. При этом, эти сроки могут сдвинуться в зависимости от итогов стендовых испытаний.

Новый водородный гиперзвуковой двигатель внешне представляет собой клиновидную прямоугольную в сечении конструкцию с заужением в центральной части, где происходит незначительное торможение воздушного потока, смешение с топливом и поджиг. Силовая установка работает по принципу создания разницы давления на входе и выходе. Конструкторы рассчитали, что теоретически водородный двигатель способен развивать скорость до 12 чисел Маха. Минимальная скорость полета, на которой двигатель начинает стабильно работать, составляет 2,2-2,5 числа Маха.

Гиперзвуковой двигатель, демонстратор технологий которого создан Центральным институтом авиационного моторостроения, может работать на высоте полета до 35 тысяч метров. Такая высота считается оптимальной с точки зрения экономичных гиперзвуковых полетов — из-за разрежения атмосферы аэродинамическое сопротивление летательного аппарата ниже, но при этом сохраняется достаточный для работы силовой установки приток воздуха. В полете двигатель будет подвержен высоким температурам. Для перераспределения тепла и расширения температурных режимов установки воздухозаборную ее часть сделали из меди.

В силовой установке подача водорода производится через два пояса, один из которых расположен на входе в камеру сгорания ближе к воздухозаборнику, а второй — в середине эллиптической камеры сгорания.

Разработкой проекта HEXAFLY-INT занимаются научно-исследовательские центры из Евросоюза, России и Австралии. От Евросоюза координатором проекта выступает Европейский центр космических исследований и технологий, а от России — Центральный аэрогидродинамический институт имени Жуковского. Летом 2017 года на авиасалоне МАКС-2017 российские разработчики представили модель гиперзвукового летательного аппарата HEXAFLY-INT.

Представленная модель предназначена для исследований в аэродинамической трубе. В первую очередь она должна помочь в определении оптимального соотношения между внутренним полезным объемом летательного аппарата и сечением воздухозаборника гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Аппарат выполняется по схеме «несущий корпус», при которой в полете значительная часть подъемной силы образуется на широком фюзеляже.

Модель также оснащена коротким крылом большой стреловидности и двумя килями. В рамках проекта планируется создать демонстратор технологий длиной около трех метров. Согласно действующим планам, демонстратор технологий HEXAFLY-INT должен будет показать возможность стабильного и управляемого полета на скорости не менее семи чисел Маха (около 8,6 тысячи километров в час). Когда именно может состояться первый полет аппарата, пока неизвестно. Проект HEXAFLY-INT, стартовавший в 2014 году, рассчитан до апреля 2019 года.

  • 8
    Clausson Clausson
    25.04.1823:11:12

    Как это часто бывает в жизни самую простую конструкцию (в данном случае двигателя) труднее всего создать. Но она же и самая гениальная.

  • 0
    shigorin shigorin
    26.04.1811:04:31

    Гм, медь-то теплопроводная, но она же мягкая и довольно низкоплавкая, а также тяжёлая. Немного удивлён.

    • 2
      Denis Grabov
      26.04.1816:57:18

      Может в этой медной детали какие-то каналы для испаряющегося водорода?

      Можно еще упрочнить ковкой.

      А вообще есть еще карбид креиния. Теплопроводность сравнима с медью, тверже и прочнее рубина. Можно получать необходимые детали эпитаксией.

      Отредактировано: Denis Grabov~16:58 26.04.18
    • 1
      Михаил Иванов Михаил Иванов
      27.04.1806:19:08

      Я тоже был удивлён, когда узнал, что камеры сгорания ракетных двигателей делают из медного сплава    )

  • 0
    Denis Grabov
    26.04.1817:30:23

    До какой какой температуры разогревается воздуха в компрессорной секции ГПВРД? Думаю, что больше 400 °C, т. к. до этой те пературы нагревалась оболочка SR 72. Он летал со скоростью 3,2 М. Лучше возить с собой аммиак. Один литр жидкого аммиака содержит больше атомов водорода, чем литр жидкого водорода. При 250 градусах аммиак начинает разлагаться на водород и азот. Значит, при 400 -600 градусах скорость разложения уже вполне приличная. Да и понижается температура в компрессоре за счет употребления теплоты на разложение аммиака, а эио полезно для кпд. Получившийся атомарный водород намного быстрее сгорает чем молекулярный. Да и испаряющийся аммиак можно использовать для охлаждения кабины.

    Кстати, в угле всегда есть некоторое количество аммиака. Это, считай, халявный водород. Можно сберечь бешенные количества газа.

  • 0
    Нет аватара all-rulez
    26.04.1819:15:09

    а я вот сомневаюсь в необходимости делиться технологиями и техническими возможностями с западным миром. это не коллайдер — эта штука будет толкать аирбасы лет через 10-20, а мы будем опять сетовать на малую долю своего рынка и непорядочность запада.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,