เมื่อปลายเดือนมกราคม มีรายงานความก้าวหน้าครั้งใหม่ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของรัสเซีย จากแหล่งข่าวอย่างเป็นทางการ เป็นที่ทราบกันว่าโครงการในประเทศของเครื่องยนต์ไอพ่นประเภทระเบิดที่มีแนวโน้มว่าจะผ่านขั้นตอนการทดสอบไปแล้ว สิ่งนี้จะทำให้งานที่จำเป็นทั้งหมดเสร็จสิ้นสมบูรณ์ยิ่งขึ้นตามผลลัพธ์ของการออกแบบของรัสเซียอวกาศหรือขีปนาวุธทางทหารจะสามารถรับโรงไฟฟ้าใหม่ที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น หลักการใหม่ของการทำงานของเครื่องยนต์นั้นสามารถนำไปใช้ได้ไม่เฉพาะในด้านขีปนาวุธเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในด้านอื่นๆ ด้วย
ในปลายเดือนมกราคม รองนายกรัฐมนตรี Dmitry Rogozin บอกกับสื่อในประเทศเกี่ยวกับความสำเร็จล่าสุดขององค์กรวิจัย ในหัวข้ออื่นๆ เขาได้กล่าวถึงกระบวนการสร้างเครื่องยนต์ไอพ่นโดยใช้หลักการทำงานใหม่ เครื่องยนต์ที่มีแนวโน้มว่าจะเผาไหม้ด้วยการระเบิดได้ถูกนำไปทดสอบแล้ว รองนายกรัฐมนตรีกล่าวว่าการใช้หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าแบบใหม่ทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างของสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิมพบว่ามีแรงขับเพิ่มขึ้นประมาณ 30%
ไดอะแกรมเครื่องยนต์จรวดระเบิด
เครื่องยนต์จรวดสมัยใหม่ของคลาสและประเภทต่าง ๆ ดำเนินการในด้านต่าง ๆ ใช้สิ่งที่เรียกว่า วัฏจักรไอโซบาริกหรือการเผาไหม้ deflagration ห้องเผาไหม้ของพวกเขารักษาแรงดันคงที่ซึ่งเชื้อเพลิงจะเผาไหม้อย่างช้าๆ เครื่องยนต์ที่ยึดหลักการไล่ลมไม่ต้องการหน่วยที่ทนทานเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพสูงสุดมีจำกัด การเพิ่มคุณสมบัติพื้นฐานเริ่มต้นจากระดับหนึ่งกลายเป็นเรื่องยากเกินสมควร
อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับเครื่องยนต์ที่มีวัฏจักรไอโซบาริกในบริบทของการปรับปรุงประสิทธิภาพคือระบบที่เรียกว่า การเผาไหม้ของการระเบิด ในกรณีนี้ ปฏิกิริยาออกซิเดชันของเชื้อเพลิงจะเกิดขึ้นหลังคลื่นกระแทกที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงผ่านห้องเผาไหม้ สิ่งนี้ทำให้เกิดความต้องการพิเศษในการออกแบบเครื่องยนต์ แต่ในขณะเดียวกันก็มีข้อดีที่ชัดเจน ในแง่ของประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิง การเผาไหม้แบบจุดชนวนดีกว่าการเผาไหม้แบบ Deflagration 25% นอกจากนี้ยังแตกต่างจากการเผาไหม้ด้วยแรงดันคงที่โดยการเพิ่มกำลังของการปล่อยความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ผิวของปฏิกิริยาด้านหน้า ในทางทฤษฎี สามารถเพิ่มพารามิเตอร์นี้ได้สามถึงสี่ลำดับของขนาด เป็นผลให้ความเร็วของก๊าซปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น 20-25 เท่า
ดังนั้นเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจึงสามารถพัฒนาแรงขับได้มากขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงน้อยลง ข้อดีของมันเหนือการออกแบบแบบดั้งเดิมนั้นชัดเจน แต่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ความคืบหน้าในด้านนี้เหลืออีกมากเป็นที่ต้องการ หลักการของเครื่องยนต์ไอพ่นระเบิดถูกสร้างขึ้นในปี 1940 โดยนักฟิสิกส์โซเวียต Ya. B. Zeldovich แต่ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปประเภทนี้ยังไม่ถึงการแสวงประโยชน์ สาเหตุหลักของการขาดความสำเร็จที่แท้จริงคือปัญหาในการสร้างโครงสร้างที่แข็งแรงเพียงพอ เช่นเดียวกับปัญหาในการเปิดตัวและการรักษาคลื่นกระแทกโดยใช้เชื้อเพลิงที่มีอยู่
หนึ่งในโครงการในประเทศล่าสุดในด้านเครื่องยนต์จรวดระเบิดเปิดตัวในปี 2014 และกำลังได้รับการพัฒนาที่ NPO Energomash ที่ได้รับการตั้งชื่อตาม นักวิชาการ กลัชโก้. จากข้อมูลที่มีอยู่ เป้าหมายของโครงการที่มีรหัส "Ifrit" คือการศึกษาหลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีใหม่ด้วยการสร้างเครื่องยนต์จรวดที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลวในภายหลังโดยใช้น้ำมันก๊าดและออกซิเจนในก๊าซ เครื่องยนต์ใหม่นี้ตั้งชื่อตามปีศาจเพลิงจากนิทานพื้นบ้านอาหรับ โดยมีพื้นฐานมาจากการเผาไหม้แบบหมุนจุดชนวน ดังนั้นตามแนวคิดหลักของโครงการ คลื่นกระแทกจะต้องเคลื่อนที่เป็นวงกลมภายในห้องเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง
หัวหน้าผู้พัฒนาโครงการใหม่คือ NPO Energomash หรือห้องปฏิบัติการพิเศษที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของมัน นอกจากนี้ ยังมีองค์กรวิจัยและพัฒนาอื่นๆ อีกหลายแห่งที่มีส่วนร่วมในงานนี้ โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิจัยขั้นสูง ด้วยความพยายามร่วมกัน ผู้เข้าร่วมโครงการ Ifrit ทุกคนสามารถสร้างรูปลักษณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องยนต์ที่มีแนวโน้มดี และสร้างแบบจำลองห้องเผาไหม้ด้วยหลักการทำงานใหม่
เพื่อศึกษาแนวโน้มของทั้งทิศทางและแนวความคิดใหม่ที่เรียกว่า ห้องเผาไหม้แบบจำลองที่ตรงตามข้อกำหนดของโครงการ เครื่องยนต์ที่มีประสบการณ์ซึ่งมีการกำหนดค่าลดลงควรใช้น้ำมันก๊าดเหลวเป็นเชื้อเพลิง แนะนำให้ใช้แก๊สออกซิเจนเป็นตัวออกซิไดซ์ ในเดือนสิงหาคม 2559 การทดสอบกล้องต้นแบบเริ่มต้นขึ้น เป็นสิ่งสำคัญที่เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่มีการนำโครงการประเภทนี้มาสู่ขั้นตอนการทดสอบบัลลังก์ ก่อนหน้านี้ เครื่องยนต์จรวดระเบิดในประเทศและต่างประเทศได้รับการพัฒนา แต่ไม่ได้ทดสอบ
ระหว่างการทดสอบตัวอย่างแบบจำลอง ได้ผลลัพธ์ที่น่าสนใจมาก ซึ่งแสดงให้เห็นความถูกต้องของแนวทางที่ใช้ ดังนั้น เนื่องจากการใช้วัสดุและเทคโนโลยีที่เหมาะสม จึงส่งผลให้แรงดันภายในห้องเผาไหม้สูงถึง 40 บรรยากาศ แรงผลักดันของผลิตภัณฑ์ทดลองถึง 2 ตัน
ห้องจำลองบนม้านั่งทดสอบ
ได้ผลลัพธ์บางอย่างภายในกรอบของโครงการ Ifrit แต่เครื่องยนต์ระเบิดที่ใช้เชื้อเพลิงเหลวในประเทศยังห่างไกลจากการใช้งานจริงอย่างเต็มรูปแบบ ก่อนที่จะนำอุปกรณ์ดังกล่าวไปใช้ในโครงการเทคโนโลยีใหม่ นักออกแบบและนักวิทยาศาสตร์ต้องแก้ปัญหาที่ร้ายแรงที่สุดจำนวนหนึ่ง เมื่อนั้นอุตสาหกรรมจรวดและอวกาศหรืออุตสาหกรรมการป้องกันประเทศจะสามารถเริ่มตระหนักถึงศักยภาพของเทคโนโลยีใหม่ในทางปฏิบัติ
ในช่วงกลางเดือนมกราคม Rossiyskaya Gazeta ได้ตีพิมพ์บทสัมภาษณ์หัวหน้านักออกแบบของ NPO Energomash, Petr Levochkin เกี่ยวกับสถานะปัจจุบันของกิจการและแนวโน้มของเครื่องยนต์ระเบิด ตัวแทนของบริษัทผู้พัฒนากล่าวถึงข้อกำหนดหลักของโครงการ และยังได้กล่าวถึงหัวข้อของความสำเร็จที่ทำได้ นอกจากนี้ เขายังกล่าวถึงขอบเขตที่เป็นไปได้ของการใช้ "อิฟริท" และโครงสร้างที่คล้ายคลึงกัน
ตัวอย่างเช่น สามารถใช้เครื่องยนต์ระเบิดในเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียงได้ P. Lyovochkin เล่าว่าตอนนี้เครื่องยนต์ที่เสนอให้ใช้กับอุปกรณ์ดังกล่าวใช้การเผาไหม้แบบเปรี้ยงปร้าง ที่ความเร็วเหนือเสียงของอุปกรณ์การบิน อากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์จะต้องถูกลดความเร็วไปที่โหมดเสียง อย่างไรก็ตาม พลังงานการเบรกจะต้องทำให้เกิดภาระความร้อนเพิ่มเติมบนเฟรมเครื่องบิน ในเครื่องยนต์จุดระเบิด อัตราการเผาไหม้เชื้อเพลิงอย่างน้อย M = 2, 5 ทำให้สามารถเพิ่มความเร็วในการบินของเครื่องบินได้ เครื่องดังกล่าวที่มีเครื่องยนต์ประเภทระเบิดจะสามารถเร่งความเร็วได้ถึงแปดเท่าของความเร็วเสียง
อย่างไรก็ตาม โอกาสที่แท้จริงสำหรับเครื่องยนต์จรวดประเภทระเบิดนั้นยังไม่ดีมาก ตามป. Lyovochkin เรา "เพิ่งเปิดประตูสู่พื้นที่การเผาไหม้ของการระเบิด" นักวิทยาศาสตร์และนักออกแบบจะต้องศึกษาหลายๆ ประเด็น และหลังจากนั้นจะสามารถสร้างโครงสร้างที่มีศักยภาพในทางปฏิบัติได้ ด้วยเหตุนี้ อุตสาหกรรมอวกาศจึงต้องใช้เครื่องยนต์ขับเคลื่อนด้วยของเหลวแบบเดิมมาเป็นเวลานาน ซึ่งไม่ได้ทำให้เสียความเป็นไปได้ในการปรับปรุงต่อไป
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจคือ หลักการจุดระเบิดของการเผาไหม้ไม่เพียงแต่ใช้ในด้านเครื่องยนต์จรวดเท่านั้น มีโครงการในประเทศสำหรับระบบการบินที่มีห้องเผาไหม้แบบจุดระเบิดที่ทำงานด้วยหลักการพัลส์อยู่แล้ว ต้นแบบประเภทนี้ถูกนำไปทดสอบและในอนาคตจะสามารถเริ่มต้นทิศทางใหม่ได้ เครื่องยนต์ใหม่ที่มีการเผาไหม้แบบน็อคสามารถนำไปใช้กับพื้นที่ได้หลากหลายและแทนที่บางส่วนได้แทนที่เครื่องยนต์กังหันก๊าซหรือเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทแบบดั้งเดิม
โครงการภายในประเทศของเครื่องยนต์อากาศยานระเบิดกำลังได้รับการพัฒนาที่ OKB im เป็น. เปล. ข้อมูลเกี่ยวกับโครงการนี้ถูกนำเสนอครั้งแรกในฟอรัมเทคนิคทางการทหารระหว่างประเทศของปีที่แล้ว "Army-2017" ที่จุดยืนของผู้พัฒนาบริษัทมีเนื้อหาเกี่ยวกับเอ็นจิ้นต่างๆ ทั้งแบบอนุกรมและอยู่ระหว่างการพัฒนา ในกลุ่มหลังเป็นตัวอย่างการระเบิดที่มีแนวโน้ม
สาระสำคัญของข้อเสนอใหม่คือการใช้ห้องเผาไหม้ที่ไม่ได้มาตรฐานซึ่งสามารถทำให้เกิดการเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบพัลซิ่งในบรรยากาศของอากาศ ในกรณีนี้ ความถี่ของ "การระเบิด" ภายในเครื่องยนต์จะต้องสูงถึง 15-20 kHz ในอนาคต พารามิเตอร์นี้สามารถเพิ่มได้อีก เนื่องจากเสียงเครื่องยนต์จะเกินขอบเขตที่หูของมนุษย์รับรู้ คุณลักษณะของเครื่องยนต์ดังกล่าวอาจเป็นที่สนใจ
เปิดตัวผลิตภัณฑ์ทดลองครั้งแรก "อิฟริท"
อย่างไรก็ตาม ข้อได้เปรียบหลักของโรงไฟฟ้าใหม่นี้สัมพันธ์กับประสิทธิภาพที่ดีขึ้น การทดสอบแบบตั้งโต๊ะของต้นแบบได้แสดงให้เห็นว่าเครื่องยนต์เหล่านี้เหนือกว่าเครื่องยนต์กังหันก๊าซแบบเดิมประมาณ 30% ในตัวชี้วัดเฉพาะ เมื่อถึงเวลาของการสาธิตสาธารณะครั้งแรกของวัสดุในเครื่องยนต์ OKB im. เป็น. ประคองสามารถได้รับคุณลักษณะที่มีประสิทธิภาพค่อนข้างสูง เครื่องยนต์ที่มีประสบการณ์ของชนิดใหม่สามารถทำงานได้ 10 นาทีโดยไม่หยุดชะงัก เวลาทำงานทั้งหมดของผลิตภัณฑ์นี้ ณ เวลานั้นเกิน 100 ชั่วโมง
ตัวแทนของ บริษัท พัฒนาระบุว่าสามารถสร้างเครื่องยนต์ระเบิดใหม่ได้ 2-2.5 ตันเหมาะสำหรับการติดตั้งบนเครื่องบินขนาดเล็กหรืออากาศยานไร้คนขับ ในการออกแบบเครื่องยนต์ดังกล่าวขอเสนอให้ใช้สิ่งที่เรียกว่า อุปกรณ์เรโซเนเตอร์รับผิดชอบการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ถูกต้อง ข้อได้เปรียบที่สำคัญของโครงการใหม่คือความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานในการติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวที่ใดก็ได้ในเฟรม
ผู้เชี่ยวชาญของ OKB เหล่านั้น เป็น. ประคองประคองได้ทำงานกับเครื่องยนต์อากาศยานที่มีการเผาไหม้แบบจุดระเบิดด้วยแรงกระตุ้นมากว่าสามทศวรรษแล้ว แต่จนถึงขณะนี้โครงการยังไม่ออกจากขั้นตอนการวิจัยและไม่มีโอกาสเกิดขึ้นจริง สาเหตุหลักคือการขาดคำสั่งซื้อและเงินทุนที่จำเป็น หากโครงการได้รับการสนับสนุนที่จำเป็น ในอนาคตอันใกล้ สามารถสร้างเครื่องมือตัวอย่างได้ เหมาะสำหรับใช้กับอุปกรณ์ต่างๆ
จนถึงปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์และนักออกแบบชาวรัสเซียสามารถแสดงผลที่โดดเด่นอย่างมากในด้านเครื่องยนต์ไอพ่นโดยใช้หลักการทำงานใหม่ มีหลายโครงการในคราวเดียวที่เหมาะสำหรับใช้ในพื้นที่จรวดและพื้นที่ที่มีความเร็วเหนือเสียง นอกจากนี้ เครื่องยนต์ใหม่ยังสามารถใช้ในการบิน "ดั้งเดิม" ได้อีกด้วยบางโครงการยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นและยังไม่พร้อมสำหรับการตรวจสอบและงานอื่นๆ ในขณะที่ในด้านอื่นๆ ได้ผลลัพธ์ที่โดดเด่นที่สุดแล้ว
การตรวจสอบหัวข้อของเครื่องยนต์เจ็ทสันดาปจุดระเบิด ผู้เชี่ยวชาญของรัสเซียสามารถสร้างแบบจำลองม้านั่งของห้องเผาไหม้ที่มีคุณสมบัติที่ต้องการได้ ผลิตภัณฑ์ทดลอง "Ifrit" ผ่านการทดสอบแล้วซึ่งมีการรวบรวมข้อมูลต่าง ๆ จำนวนมาก ด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลที่ได้รับ การพัฒนาทิศทางจะดำเนินต่อไป
การเรียนรู้ทิศทางใหม่และการแปลความคิดให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้จริงจะใช้เวลานาน และด้วยเหตุนี้ในอนาคตอันใกล้ จรวดอวกาศและกองทัพในอนาคตอันใกล้จะติดตั้งเฉพาะเครื่องยนต์ขับเคลื่อนด้วยของเหลวแบบดั้งเดิมเท่านั้น อย่างไรก็ตาม งานดังกล่าวได้ออกจากขั้นตอนทางทฤษฎีอย่างหมดจดแล้ว และตอนนี้การทดสอบการเปิดตัวเครื่องยนต์ทดลองแต่ละครั้งจะทำให้ช่วงเวลาของการสร้างขีปนาวุธเต็มเปี่ยมด้วยโรงไฟฟ้าใหม่เข้ามาใกล้ยิ่งขึ้น