Исследователи из Китая сообщают о создании первого в мире гиперзвукового детонационного двигателя, развивающего скорость до 9 Маха с использованием дешевого реактивного топлива. Устройство прошло испытания в гиперзвуковом ударном туннеле JF — 12 в Пекине.
Детонационный двигатель может работать более эффективно и мощно, чем другие гиперзвуковые двигатели. Волна детонации вызывает серию взрывов, которые происходят почти мгновенно и выделяют значительно больше энергии, чем при обычном сгорании с таким же количеством топлива, особенно на скорости более 8 Маха, отмечают ученые.
Традиционно в таких двигателях в качестве топлива используется водородное топливо. Исследователи продемонстрировали, что их устройство может достигать высоких скоростей при работе от обычного авиационного керосина.
Испытательная труба JF — 12. Изображение: Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences
Ученые давно работают над созданием подобных технологий. Проблема заключается в том, что керосин горит медленнее, чем водород, поэтому двигателям, работающим на этом виде топлива, требуется более длинная детонационная камера, чтобы дольше удерживать топливно-воздушную смесь. По оценке, длина камеры для керосина превышает водородную в 10 раз.
Китайские ученые обнаружили, что простая модификация — добавление выступа размером с ноготь большого пальца на поверхность воздухозаборника двигателя — может облегчить воспламенение керосина, сохраняя при этом небольшой размер камеры.
Когда свежий воздух поступает в узкую горловину клиновидного воздухозаборника двигателя, быстро движущиеся молекулы воздуха сжимаются и нагреваются, объясняют ученые. Затем горячий воздух смешивается с крошечными каплями керосина, которые распадаются на еще более мелкие молекулы. Когда смесь воздуха и топлива попадает на выступ на гладкой поверхности впускного отверстия, возникают ударные волны.
Создание гиперзвуковых двигателей, работающих на керосине, значительно снизит стоимость и безопасность полетов, заключают авторы разработки.
