Nowy układ napędowy umożliwia samolotom osiągnięcie prędkości do 17 mah

Nowa technologia może urzeczywistnić lot hipersoniczny, umożliwiając samolotowi osiągnięcie 17 machów bez wywoływania niekontrolowanej detonacji.

Naukowcy z University of Central Florida opracowali nowy system napędowy stabilizujący detonację – rodzaj eksplozji, który wysyła fale z prędkością większą niż prędkość światła.

Obiekt posiada komorę o nachyleniu 30 stopni w pobliżu komory mieszania, która stabilizuje pochyloną falę uderzeniową przez trzy sekundy w kontrolowanym eksperymencie – poprzednia praca rejestrowała ją tylko przez milisekundy.

Ta kontrolowana metoda wykorzystuje wgniecenia dla źródła zasilania, które umożliwia samolotowi poruszanie się z prędkością od 6 do 17 Macha, która przekracza 4600 do 13 000 mil na godzinę, jednocześnie zatrzymując silne wstrząsy, które mogą uszkodzić otoczenie pojazdu.

Przewiń w dół, aby obejrzeć film

„Prowadzone są intensywne międzynarodowe wysiłki w celu opracowania potężnych systemów napędowych do lotów hipersonicznych i naddźwiękowych, które umożliwiałyby latanie przez naszą atmosferę z bardzo dużą prędkością, a także umożliwiałyby efektywne wchodzenie i wychodzenie z atmosfer planetarnych” – powiedział współautor badania, Karim Ahmed. Profesor na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Kosmicznej Uniwersytetu Kalifornijskiego.

„Odkrycie stabilności detonacji – najpotężniejszej formy intensywnej reakcji i uwalniania energii – może zrewolucjonizować układ napędowy i ultradźwiękowy”.

Technologia ta poprawia sprawność silnika odrzutowego, dzięki czemu generowane jest więcej energii przy mniejszym zużyciu paliwa niż w przypadku konwencjonalnych silników napędowych, zmniejszając w ten sposób obciążenie paliwem oraz koszty i emisje.

Oprócz szybszej podróży powietrznej system może być również używany w rakietach do misji kosmicznych, aby uczynić je lżejszymi, wymagając mniej paliwa, podróżując dalej i spalając czystsze spalanie.

Obiekt posiada komorę o nachyleniu 30 stopni w pobliżu komory mieszania, która stabilizuje pochyloną falę uderzeniową przez 3 sekundy w kontrolowanym eksperymencie – poprzednia praca rejestrowała ją tylko na milisekundy

Naukowcy zaprojektowali niewielką, 2,5-metrową serię komór naśladującą jedną, która będzie uruchamiać odrzutowiec z prędkością Macha, donosi Live Science.

Komory mieszają powietrze i paliwo w taki sposób, aby wytworzyć potężne spalanie, które jest uwalniane do nowej komory w postaci detonacji.

Mała detonacja utrzymywała się stabilnie przez trzy sekundy.

Powiedział Ahmed Żywe nauki Chociaż czas był krótki, był on wystarczający, aby wykazać, że innowacja była w stanie kontrolować detonację podczas przemieszczania się w górę lub w dół.

„Jest to pierwszy raz, gdy detonacja okazała się eksperymentalnie stabilna” – powiedział Ahmed.

W końcu udało nam się przeprowadzić detonację w przestrzeni w formie ukośnej detonacji. To prawie jak zamrażanie ogromnej eksplozji w fizycznej przestrzeni.

Ta kontrolowana metoda wykorzystuje wgniecenia dla źródła zasilania, które umożliwia samolotowi poruszanie się z prędkością od 6 do 17 Macha, która przekracza 4600 do 13 000 mil na godzinę, jednocześnie zatrzymując silne wstrząsy, które mogą uszkodzić otoczenie pojazdu.

Gabriel Goodwin, inżynier kosmiczny w Naval Space Technology Center of the Naval Research Laboratory i współautor badania, twierdzi, że ich badania pomagają odpowiedzieć na wiele podstawowych pytań dotyczących skośnych silników fal uderzeniowych.

Rolą Goodwina w badaniach było wykorzystanie kodów obliczeniowej dynamiki płynów dla Naval Research Laboratory do symulacji eksperymentów prowadzonych przez grupę Ahmeda.

„Badania takie jak te są niezbędne, aby pogłębić naszą wiedzę na temat tych złożonych zjawisk i przybliżyć nas do opracowywania systemów na skalę inżynierską” – mówi Goodwin.

„Ta praca jest ekscytująca i przesuwa granice zarówno symulacji, jak i eksperymentu” – mówi Goodwin. „Jestem zaszczycony, że mogę być tego częścią”.