Лента новостей

05:17
Определены самые безопасные места при апокалипсисе
05:14
Tesla отказалась от миллиардных субсидий на строительство предприятия в Берлине
05:09
Эксперты рассказали, сколько школьников стараются самостоятельно заработать деньги
05:08
Известия: около 30 кредитных организаций могут закрыться в РФ к октябрю 2022 года
05:05
Двое сирийских военных ранены во время обстрелов со стороны боевиков в Идлибе
04:43
Новый стратегический ракетоносец Ту-160М пройдет первые испытания в декабре 2021 года
04:41
Политолог Корнилов увидел в словах Зеленского официальное объявление войны России
04:30
Как чекист Блюмкин хотел застрелить Игоря Ильинского, а тот сбежал от него из ресторана
04:16
В Перу 12 человек получили ранения в результате сильного землетрясения
04:15
Главы МИД Британии Трасс и Израиля Лапид выступили против создания ядерного оружия в Иране
04:04
Премьер Латвии призвал ЕС и НАТО дать сигнал России относительно Украины
03:36
Ученые из США «вычислили» виды спорта, которые наиболее опасны для развития деменции
03:28
Корабль ЧФ впервые в новейшей истории получил кормовой Георгиевский флаг
03:06
ВКС России получат 16 новых учебных самолетов до конца текущего года
02:42
Экономист РУДН Карпенко посоветовала россиянам хранить деньги на срочном депозите
02:40
Президент Сербии Вучич заявил, что Россию выдавливают с рынка газа, хотя ЕС его не хватает
02:39
Главный инфекционист США Фаучи оценил эффективность вакцин против нового омикрон-штамма
02:38
В Нидерландах прибывшая из ЮАР пара прервала карантин и попыталась улететь из страны
02:37
Президент Мадуро назвал делегацию ЕС на выборах в Венесуэле шпионской
01:59
Более 630 тысяч заражений в день: Китай рассказал, что будет, если отменить в стране коронавирусные ограничения
01:58
В Белоруссии собираются изменить законодательство, чтобы судить эмигрировавших оппозиционеров заочно
01:57
Умер американский дизайнер Вирджил Абло, человек, создавший бренд Off-White
01:55
Почему кавказцев нужно защищать «законом Кадырова»
01:53
Групповое тестирование 46 видеокарт в Battlefield 2042
01:49
Иран, Азербайджан и Туркмения подписали соглашение о своповых поставках газа
01:48
Проекты стоимостью 25 млрд рублей планируют реализовать в АПК Ставрополья в 2022 году
01:47
Премьер Латвии считает рост цен на газ в Европе искусственным
01:44
В России изобрели робота-разведчика, замаскированного под камень
01:43
Двое сирийский военных ранены в результате минометного обстрела в провинции Идлиб
01:29
Особенности переподготовки учителя начальных классов
01:27
Польша. Европейская гиена в овечьей шкуре
01:18
The Sun: союз России и Китая обернется «ужасающей» перспективой для Запада
00:55
Минпромторг России не обсуждает вопрос продления экспортных пошлин на металлопродукцию
00:54
Наименее закредитованными регионами России стали Ингушетия, Чечня и Дагестан
00:53
Эксперты ВШЭ предложили рассчитывать уровень якорной бедности в России
00:51
Власти Молдавии запретили из-за омикрона въезд иностранцам, побывавшим в Южной Африке
00:50
В Швейцарии заявили о подозрении на первый случай заражения омикрон-штаммом коронавируса
00:49
Два беженца из лагеря около границы Белоруссии с Польшей заразились коронавирусом
00:48
Во Франции выявили восемь предполагаемых случаев заражения омикрон-штаммом коронавируса
00:25
Ливия в режиме глобального управления
00:13
Фонд Гейтсов и «Большая тройка» финансовых мега-холдингов: как подчинить себе планету?
00:08
Science Alert: Британские ученые придумали, как превратить Марс во вторую Землю
00:06
В Кремле уже не уверены в победе над коронавирусом?
00:00
ЦИК РФ: наблюдатели на выборах в Киргизии не фиксировали серьезных нарушений за 8 часов
23:58
В Севастополе открыли памятник Герою Советского Союза Екатерине Деминой
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Как работает самый совершенный ракетный двигатель

Как работает самый совершенный ракетный двигатель


Космическая отрасль максимально консервативна. Это касается не только Роскосмоса, но и космических программ других стран. Только Илон Маск со своей SpaceX попробовал показать, что все может быть по-пижонски и у него получилось, но костюмы и дизайн кораблей в стиле фильма Интерстеллар это скорее исключение. В любом случае это больше внешняя оболочка. Внутри самой ракеты лежат те же принципы, что и в других подобных аппаратах. Самое главное, что в этом нет ничего принципиально нового и все уже было придумано советскими и американскими учеными десятки лет назад. Давно была придумана и технология типа двигателей, которые сейчас считаются новыми и перспективными.

Вывод ракеты в космос — непростая задача. Но ученые нашли способ сделать ее проще.

Как работает двигатель ракеты

Работа любого современного ракетного двигателя основана на реактивной тяге, которая создается за счет сгорания большого количества топлива. Если не ограничиваться только космическими ракетами, а поговорить еще и об оружии, то двигатели делятся на несколько типов в зависимости от используемого топлива. Подробно об этом я рассказывал в отдельной статье и сейчас углубляться в это не стоит.

Если описать работу ракетного двигателя простым языком, то можно сказать, что когда топливо сгорает, оно создает постоянную тягу за счет реактивной струи. Это можно сравнить со сдувающимся шариком, который улетает, если его отпустить. Только в ракетах давление создается иным образом и мощность ”чуть-чуть” повыше.

Инженер NASA предлагает использовать ускоритель частиц в качестве ракетного двигателя

Недостатки ракетных двигателей

Консервативность людей, которые работают в ракетной отрасли, объяснима. Они создают сложнейшее техническое средство, которое укрощает энергию крайне нестабильного топлива. В таком режиме работы малейшие изменения могут привести к катастрофе. Поэтому проще ничего не менять. Существуют даже присказки в духе ”дайте машине спокойно работать”.

Если такая мощь работает, может правда не стоит ей мешать?

Такой подход приводит к тому, что никаких революций за последние десятилетия не было. Немного менялось топливо, немного менялись двигатели, но принципиальных перемен не было. Тем не менее эффективность ракетного двигателя в десятки и сотни раз ниже, чем могла бы быть. Это не значит, что ракета может полететь быстрее или поднять в сто раз больше груза. Материалы просто не выдержат такую тягу.

Рев двигателей и комендантский час: как SpaceX вынудила жителей Техаса продать свои дома

Вместо этого можно просто в разы сократить запас топлива и взять дополнительный полезный груз. Так запуски станут намного дешевле и экономия на спускаемых модулях SpaceX покажется ”экономией на спичках”.

Главным недостатком современной технологии является то, что топливо сгорает постепенно. В обычных условиях скорость сгорания топлива составляет примерно 10-15 метров в секунду. Это называют медленным сгоранием, так как оно дозвуковое. Есть даже термин — дефлаграция. Так называется именно обычное воспламенение топлива, когда оно просто разгорается.

Когда горит так — это дефлаграция.

Есть и еще один способ сгорания топлива, который называется детонация. При таком воспламенении происходит взрыв, а не постепенное сгорание. В этом случае топливо сгорает быстрее, но эффективность такого сгорания на несколько порядков выше, а скорость воспламенения превышает скорость звука.

Скорость дефлаграции смеси водорода и кислорода составляет 10 м/с, а скорость детонации того же топлива - 2700 м/c. Разница более чем ощутима

Двигатель с постоянными вращающимися взрывами

Технология такого двигателя была описана еще в 60-х годах прошлого века. Он должен приводить аппарат в движение за счет серии постоянных небольших взрывов смеси. Эти взрывы не могут создаваться одним источником. Для того, чтобы их было много, источники располагают по кругу, а частота последовательных взрывов очень высокая и они идут по кругу. В итоге, за счет этого достигается очень высокая равномерность тяги.

Так работает двигатель с вращающимися взрывами.

Для наглядности можно привести описание скорости распространения взрывов, которое я нашел в одном из источников. Если представить смену минивзрывов, как движение точки по кругу, то скорость движения этой точки будет в несколько раз выше скорости звука (примерно 330 м/c).

Даже за секунду происходит очень много таких взрывов, но все вместе они потребляют намного меньше топлива, чем процесс поддержания сгорания в обычном двигателе. Отсюда и экономия.

Любой двигатель перед применением должен пройти множество испытаний.

Если все так хорошо и технология настолько эффективна, то почему же ей не пользовались с 60-х годов, когда она была впервые предложена? Как обычно, есть несколько причин.

Одной из этих причин является недооцененность технологии. Не всегда сразу понятно, насколько стоит стремиться к реализации чего-то, и что это даст на выходе. Еще одной причиной являются сложности в подаче топлива.

Конструкция описываемого двигателя выглядит примерно так.

Для того, чтобы поддерживался именно режим детонации, нужно подавать топливо строго в определенный момент. Но учитывая, что такие взрывы происходят раз в долю секунды, сделать это крайне сложно.

Если не получится обеспечивать подачу топлива строго в нужные моменты времени, то есть по несколько тысяч раз в секунду, то процесс детонации превратится в дефлорацию и эффективность сгорания будет даже ниже, чем у классического двигателя.

Про все самые перспективные технологии мы рассказывает в нашем Telegram-канале. Заходи! Там очень круто!

Сейчас эта проблема отчасти решена и ученые уже начали испытывать подобные двигатели. Когда они доведут свои исследования до конца, мы получим двигатель, который станет настоящим прорывом, и тогда в летать в космос станет намного дешевле. Даже не из-за экономии на том, что сгорит меньше топлива, а из-за того, что при той же тяге можно увезти на орбиту тонны дополнительного груза. Благодаря этому, вывод каждого килограмма будет намного дешевле.


Артем Сутягин


Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Подпишись:





Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх