Автор: Макс Босерман
Опубликовано: 30.06.2021, 15:02
 

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель. Хорошо забытое старое: от Фау до наших дней


ВВС США выдали стартапу Wave Engine Corporation контракт на сумму 1 млн долларов на разработку дешевой авиационной ложной цели Versatile Air-Launched Platform (VALP), которая будет оснащена пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД). ПуВРД - это идеальный вариант для "одноразовых" целей, когда нет смысла устанавливать более эффективные, мощные и экономичные силовые агрегаты. Именно поэтому Wave Engine Corporation пытается возродить ПуВРД, заявляя, что на новом техническом уровне цифровое управление ПуВРД позволит получить экономичность на уровне ТРДД при очень низкой стоимости самого двигателя.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) - это одна из трех основных разновидностей воздушно-реактивных двигателей (ВРД), особенностью которой является пульсирующий режим работы. Пульсация создает характерный и очень громкий звук, по которому легко узнать эти моторы. В отличие от других типов силовых агрегатов ПуВРД имеет максимально упрощенную конструкцию и небольшой вес.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель - это полый канал, открытый с двух сторон. С одной стороны - на входе - установлен воздухозаборник, за ним - тяговый узел с клапанами, дальше расположена одна или несколько камер сгорания и сопло, через которое выходит реактивный поток.

Входной клапан двигателя может иметь разные конструкции и внешний вид. Как вариант, он может быть выполнен в виде жалюзи - прямоугольных пластин, закрепленных на раме, которые под действием перепада давления открываются и закрываются. Другая конструкция имеет форму цветка с металлическими "лепестками", расположенными по кругу. Первый вариант более эффективный, зато второй более компактный и может использоваться на небольших по размеру конструкциях, например, при авиамоделизме.

Подача топлива осуществляется форсунками, которые имеют обратный клапан. Когда давление в камере сгорания снижается, подается порция топлива, когда же давление увеличивается за счет горения и расширения газов, подача топлива прекращается. В некоторых случаях, например на маломощных моторах от авиамоделей, форсунок может и не быть, а система подачи топлива при этом напоминает карбюраторный двигатель.

Свеча зажигания расположена в камере сгорания. Она создает серию разрядов, и когда концентрация топлива в смеси достигает нужного значения, топливный заряд воспламеняется. Поскольку двигатель имеет небольшие размеры, его стенки, выполненные из стали, в процессе работы быстро нагреваются и могут поджигать топливную смесь не хуже свечи.

Первые официально зарегистрированные разработки ПуВРД относятся ко второй половине XIX века. Во время Второй мировой войны немцы активно использовали самолет-снаряд ФАУ-1, оснащенный ПуВРД, что объяснялось простотой конструкции этого силового агрегата и его дешевизной, хотя по своим рабочим характеристикам он уступал даже поршневым двигателям. Это был первый и единственный раз в истории, когда этот тип двигателя использовался в массовом производстве самолетов. После окончания войны ПуВРД остались "в военном деле", где нашли применение в качестве силового агрегата для ракет типа "воздух-поверхность" КБ Южное . Но и здесь со временем они утратили свои позиции из-за ограничения по скорости, необходимости первоначального разгона и низкой эффективности.

Основными преимуществами пульсирующих воздушно-реактивных двигателей можно считать их простую конструкцию, что тянет за собой их невысокую стоимость. Именно эти качества и стали причиной их использования в качестве силовых агрегатов на военных ракетах, беспилотных самолетах, летающих мишенях, где важны не долговечность и сверхскорость, а возможность установки простого, легкого и дешевого мотора, способного развить нужную скорость и доставить объект к цели. Недостатков у ПуВРД немало: повышенный уровень шума при работе, неэкономный расход топлива, неполное его сгорание, ограниченность по скорости, уязвимость некоторых конструктивных элементов, таки как входной клапан.

 

Дайджест прессы за 30 июня 2021 года | Дайджест публикаций за 30 июня 2021 года
Авторские права на данный материал принадлежат журналу «Наука и техника». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.

Комментарии к новости