Общее описание
В настоящее время возможности совершенствования существующих типов жидкостных реактивных двигателей (ЖРД) для космических транспортных систем практически полностью исчерпаны. Качественный скачок в развитии космического двигателестроения связывают с разработкой и внедрением принципиально новых типов ЖРД, работающих на импульсно-детонационном горении. В таких импульсно-детонационных ракетных двигателях (ИДРД) топливные компоненты будут периодически подаваться в камеру сгорания и химически реагировать в периодически инициируемых детонационных волнах. Как известно, вследствие сильного ударного сжатия химическая реакция в детонационной волне протекает в режиме самовоспламенения при высоких избыточных давлениях и температурах. Следовательно, чтобы эффективно преобразовывать химическую энергию топлива в работу расширения, в таких двигателях нет необходимости поддерживать очень высокое давление в камере сгорания и использовать высоконапорные турбонасосные агрегаты.
В литературе имеются десятки публикаций по экспериментальным исследованиям рабочего процесса в ИДРД, предназначенных для использования в качестве маршевых двигателей. Другое привлекательное приложение для ИДРД – микро-ИДРД для коррекции положения и орбитальных перемещений искусственных спутников Земли. Благодаря высокой термодинамической эффективности цикла c детонационным горением и высокой повторяемости детонационных импульсов, такие микро-ИДРД превзойдут существующие аналоги не только по конструктивным (технологичность изготовления, простота конструкции и др.) и функциональным (надежность, циклическая стабильность и др.) характеристикам, но и по удельным тяговым характеристикам (удельный импульс, удельная масса и др.). Если будущий облик маршевых ИДРД в литературе активно обсуждается, то облик микро-ИДРД до сих пор не определен.
Цель проекта — формирование будущего облика микро-ИДРД для системы стабилизации космических аппаратов на основе экспериментальной реализации высокочастотного импульсно-детонационного цикла в капельных смесях жидкого углеводородного горючего с газообразным кислородом в коротких трубках малого диаметра.
|
