GE Aerospace продемонстрировала, как она утверждает, первое в мире испытание на стенде гиперзвукового двухрежимного прямоточного воздушно-реактивного двигателя (DMRJ) с использованием вращающегося детонационного сгорания (RDC) в сверхзвуковом потоке, который однажды сможет увеличить дальность действия гиперзвуковых ракет.
Гиперзвуковые технологии способны совершить революцию в войне, невиданную со времен разработки сверхзвуковых полетов. Однако полет со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука, требует серьезных технологических достижений, включая разработку новых материалов и электроники, способных выдерживать высокие температуры в области 5+ Маха, а также двигателей, которые могут обеспечить гиперзвуковые аппараты средствами для продолжительного полета.
В настоящее время многие прототипы гиперзвуковых ракет представляют собой так называемые планирующие аппараты. То есть они разгоняются до большой высоты и скорости, а затем, переходя в пикирование, достигают гиперзвуковой скорости. С этого момента только гравитация и инерция обеспечивают движущую силу. Это работает, но это ограничивает маневренность, дальность и эффективность корабля.
В идеале нужен двигатель, который сможет приводить в движение ракету или другой корабль на протяжении большей части полета. Это позволит исключить фазу пикирования, позволит машине стабильно летать на меньших высотах, увеличит дальность полета и обеспечит большую маневренность. Для всего этого ракете понадобится что-то вроде прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Это все хорошо, но прямоточные воздушно-реактивные двигатели, способные работать в гиперзвуковых условиях, плохо работают при низких числах Маха, поэтому машину все равно необходимо разгонять ракетой-носителем до тех пор, пока она не станет достаточно быстрой для включения двигателя.
<р>Чтобы обойти эту проблему, DMRJ компании GE Aerospace использует принцип RDC для работы как на более низких, так и на более высоких скоростях. В РДЦ топливо и воздух подаются в зазор между двумя соосными цилиндрами. Когда смесь воспламеняется, она горит совершенно особым образом. Горение принимает форму сверхзвуковой волны, распространяющейся внутри зазора. По мере того, как сверху подается больше топлива и воздуха, волна продолжает вращаться в зазоре, производя все больше и больше тепла и давления, и опускается вниз, пока не выйдет через выходное сопло, создавая тягу.
Прелесть такой конструкции ПВРД в том, что она очень проста, не содержит движущихся частей и пригодна для гиперзвукового полета, поскольку способна выдерживать поток воздуха, поступающего в камеру на сверхзвуковых скоростях.
Новый двигатель был продемонстрирован на испытательном стенде на заводе GE в Нискаюне в штате Нью-Йорк. Объединив новую конструкцию с достижениями компании в области высокотемпературных материалов, высокотемпературной электроники, 3D-печати и технологий управления температурным режимом, цель состоит в том, чтобы создать практичный двигатель, который может работать как со скоростью выше 5 Маха, так и ниже 3 Маха. также будет меньше и легче, чем сопоставимые двигатели.
Полномасштабная версия двигателя ожидается в 2024 году.
«Поскольку аэрокосмический сектор смотрит в будущее гиперзвука GE Aerospace имеет хорошие возможности, опыт и масштаб, чтобы стать лидером в разработке новых разработок для наших клиентов», — сказала Эми Гаудер, президент и генеральный директор GE Aerospace, Defense & Системы. «Весьма успешная демонстрация DMRJ с RDC является результатом нашей более чем 10-летней работы в области RDC, включая стратегическое приобретение компании Innoveering, которая принесла передовые технологии и опыт в области гиперзвуковых двигателей и прямоточных воздушно-реактивных двигателей».
