Спиновые детонационные двигатели помогут экономить топливо

Спиновые детонационные двигатели помогут экономить топливо

Научно-исследовательская лаборатория (NRL) ВМС США намерена разработать ротационный, или спиновый, детонационный двигатель (Rotating Detonation Engine, RDE), который в перспективе сможет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки. Как сообщает NRL, новые двигатели позволят военным снизить потребление топлива, одновременно повысив энергетическую отдачу силовых установок.

В настоящее время ВМС США используют 430 газотурбинных двигателей (ГТД) на 129 кораблях. Ежегодно они потребляют топлива на два миллиарда долларов. По оценке NRL, благодаря RDE военные смогут экономить на топливе до 400 миллионов долларов в год. RDE смогут вырабатывать на десять процентов больше энергии, чем обычные ГТД. Прототип RDE уже создан, однако когда такие двигатели начнут поступать на флот, пока неизвестно.

В основу RDE легли наработки NRL, полученные при создании пульсирующего детонационного двигателя (Pulse Detonation Engine, PDE). Работа таких силовых установок основана на устойчивом детонационном горении топливной смеси.

В случае с пульсирующими двигателями детонационная волна распространяется в топливной смеси быстрее скорости звука; за время химического горения смеси давление в камере сгорания не успевает значительно измениться, но затем возрастает в разы скачкообразно. После этого начинается расширение продуктов сгорания в сопле с образованием реактивной струи. Последняя на кораблях будет вращать лопасти газовой турбины.

Одним из преимуществ детонационных двигателей является прогрев топливной смеси вплоть до возгорания при прохождении через нее фронта ударной волны. Последующее возгорание топливной смеси также происходит в режиме детонации, благодаря чему удается получить устойчивый цикл работы двигателя. Одним из препятствий создания RDE является несовершенство материалов, не способных обеспечить большой ресурс силовой установки.

В ротационном детонационном двигателе, в отличие от пульсирующего, образуется вращающаяся детонационная волна; она как бы "обегает" по кругу кольцеобразную камеру сгорания. Такой принцип позволяет значительно снизить шумность силовой установки в целом, повысить топливную эффективность (в частности, за счет меньше потребности в топливе для инициации нового детонационного цикла), а также добиться непрерывности детонации - предыдущий цикл взрывного горения не мешает последующему.

Сами RDE могут быть сконструированы без каких-либо движущихся частей, благодаря чему обеспечивается простота их обслуживания и относительная дешевизна производства по сравнению с обычными двигателями внутреннего сгорания других типов. RDE пока планируется использовать для модернизации силовых установок уже стоящих на вооружении ВМС США кораблей.

Следует отметить, что помимо NRL разработкой ротационного детонационного двигателя занимается Техасский университет в Арлингтоне. Создаваемая им силовая установка получила название двигателя непрерывной детонации. Новые двигатели в будущем могут быть использованы не только на кораблях, но и на самолетах.

В марте 2011 года управляющий директор НПО "Сатурн" Илья Федоров рассказал, что Научно-технический центр имени Люльки (входит в НПО) занимается созданием пульсирующего воздушно-реактивного двигателя. Тип двигателя Федоров не уточнил. В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей: клапанные, бесклапанные и детонационные.

Источник: lenta.ru

Комментарии пользователей:
Написал: Zveruga,
2013-09-27 в 19:45
0
Американцы создают одну из реинкорнаций ротационного двигателя Войцеховского. Войцеховский - это один из первооткрывателей спиновой детонации. ОТСЮДА И ИДЕЯ - запустить детонационную волну по кругу. 1964 г. Воейцеховский трудился в институте гидродинамики им. Лаврентьева (ИГИЛ) СО РАН. ИХФ тоже занимается этими проблемами. Сейчас ИГИЛ работает по проекту Сколково с EADS над газотурбинным вариантом ротационного двигателя, по гранту ФПИ с Энергомашем - над ЖРД. В текущем виде схема нереализуема, т.е. детонация возникает и процесс является самоподдерживающимся, что и было доказано еще 50 лет назад Войцеховским и Щелкиным, но кпд ниже, чем у традиционных конструкций. Причем ниже в разы.
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
Топологические изоляторы научились запускать по поверхности спиновые волны
Электроны способны образовывать хиральные спиновые волны в поверхностных проводящих слоях топологических изоляторов. Группа американских физиков обнаружила этот эффект экспериментально, изучив свойства бездефектного селенида висмута. Работа опубликована в Physical Review Letters.Трехмерные топологические изоляторы — диэлектрические материалы, ..
2017-10-09 8185 0 Технология
0
Наноинженеры создают новые формы магнитной памяти
Устройства памяти на основе магнита являются одной из основных технологий компьютерной индустрии, но инженеры уже работают над созданием новых форм магнитной памяти, которая будет быстрее, меньше и более энергосберегающей, чем сегодняшняя «Flash» и «SDRAM» памяти, сообщает «WordScience.org». Команды из Национального ..
2012-04-5 931 0 Технология
0
Американцы создали питающегося травой робота-газонокосилку
Американская компания EcoMow, основанная инженерами и студентами Университета Джорджа Мейсона, создала робота-газонокосилку, способного самостоятельно производить для своих нужд топливо из травы. Основной задачей этого проекта EcoMow называет создание системы производства топлива, которую можно ..
2014-02-28 1333 0 Технология
0
Тюменские ученые создали новое экологичное топливо
По сообщению ИА «Тюменская линия», тридцатилетняя разработка нового топлива увенчалась успехом. Учёные Тюмени разработали новый вид топлива, который будет экологичнее и намного дешевле бензина. Так называемое твёрдое топливо открыто в Тюменском нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) и может стать ..
2013-03-2 4242 0 Технология
0
Германия: заработала установка для тестирования ионных двигателей
В Германском аэрокосмическом центре (DLR) заработала установка для испытания космических аппаратов. Об этом сообщает New Scientist.Основная часть аппарата - камера, по сути огромная (12 метров в длину и 5 в диаметре) цилиндрическая бочка. Внутри нее можно создавать условия, близкие к условиям открытого космоса ..
2011-11-2 1337 0 Технология
0
Новое устройство уменьшит стоимость водородного топлива
Некоторые автопроизводители начали разрабатывать автомобили, работающие на водородном топливе. Учёные Стэнфордского университета создали устройство, которое уменьшит стоимость водородного топлива. Ведущие компании Toyota, Mercedes-Benz и другие занимаются разработкой таких автомобилей, однако водородное топливо не дешёвое, ..
2014-08-31 1442 0 Технология
0
Основатель Amazon будет выпускать ракетные двигатели
Blue Origin, компания, основанная главой Amazon Джеффом Безосом (Jeff Bezos), и United Launch Alliance (ULA), совместное предприятие Boeing и Lockheed Martin, объявили о заключении соглашения о сотрудничестве с целью освоения производства двигателей Blue Origin BE-4 ..
2014-09-23 896 0 Технология
0
Японцы выпустили душ, который существенно экономит воду, не ослабляя поток капель
Специалисты крупной японской компании TOTO разработали сменные головки для душа, которые позволяют сохранить до 35% воды, не изменяя при этом поток падающих капель. По заверениям создателей, технология такова, что пользователь не почувствует недостатка очищающей влаги. "Обычные экономичные головки для душа ..
2012-12-18 1861 0 Технология
0
В КНР начата разработка гибридного термоядерного реактора
Китайские ученые начали работы по созданию гибридного термоядерного реактора типа «деление-синтез». Об этом сообщает The South China Morning Post. Проект осуществляется в стенах секретного научно-исследовательского центра инженерно-физической академии в провинции Сычуань, специализирующегося на создании ядерного оружия. Планируется, ..
2015-07-18 3832 0 Технология
0
Механические наносенсоры помогут обнаружить внеземную жизнь
Швейцарские ученые разработали датчик, который, отслеживая наноразмерные вибрации, способен определять их принадлежность живым существам. Такие сенсоры найдут применение на марсоходах и других аппаратах, ищущих признаки жизни на далеких планетах. Результаты своих исследований авторы опубликовали ..
2015-01-02 6035 0 Технология
1
Твердые дороги помогут сэкономить топливо
Инженеры из Массачусетского технологического института создали математическую модель дорожного покрытия и предложили способ сэкономить до 3 процентов топлива, затрачиваемого на передвижение. Работа опубликована в журналеTransportation Research Record, ее краткое содержание можно прочитать на сайте института. Для создания модели ученые использовали ..
2012-05-24 963 0 Технология
0
Корабли и самолеты будут заправляться водой из океанов
Новые технологии обеспечат флот топливом, без необходимости выстраивать сложную логистическую цепочку и закупать нефть. Заправка военных кораблей в открытом море является сложным и дорогостоящим процессом. Американская Военно-морская исследовательская лаборатория (NRL) планирует решить эту проблему, добывая топливо ..
2012-10-2 1630 0 Технология
0
Ученые научились производить дешевое водородное топливо
Когда речь идет о топливе, использование растительности — это не просто тенденция, а необходимость в пресечении зависимости от ограниченных (и грязных) нефтересурсов. Водородное топливо является прекрасной альтернативой, но его создание является сложным и дорогостоящим процессом. Тем не менее, группа ученых из Университета Колорадо ..
2013-08-6 1613 0 Технология
0
Ростехнологии возобновят строительство в Иркутской области
Госкорпорация "Ростехнологии" в 2012 году возобновит приостановленный в 2009 году из-за кризиса проект по созданию Восточно-Сибирского комбината биотехнологий в Иркутской области, сообщил глава "Ростехнологий" Сергей Чемезов . Предприятие создают на базе Тулунского гидролизного завода. Там будут производить ..
2012-01-19 1707 0 Технология
0
Планируется создание музея робототехники на территории технополиса Москва
В Москве планируется создание специализированного музея, в котором будут собраны разработки отечественной робототехники. В данный период времени лишь в московском Политехническом музее (который является одним из старейших и крупнейших научно-технических музеев в мире) можно увидеть и познакомиться с историей ..
2016-03-04 767 0 Технология
0