Ракетный двигатель с вращающейся детонацией впервые прошёл успешные испытания
По словам учёных, такие двигатели помогут сделать ракеты более лёгкими и экологичными.
Учёные из Университета Центральной Флориды (UCF) впервые провели успешные испытания ракетного двигателя, работающего за счёт энергии вращающихся взрывных волн.
Данная технология позволит сделать ракеты более лёгкими и экологичными — такие двигатели используют меньше топлива, при этом генерируют больше энергии, чем более привычные современные аналоги. Стоимость ракет уменьшится, вредные выбросы от запусков также будут снижены, отметили исследователи.
Технология двигателя на основе вращающихся взрывных волн впервые была описана ещё в 60-х годах прошлого века. В феврале 2020 года учёные из Вашингтонского университета показали, как подобный двигатель может выглядеть на практике, однако провести успешные тесты получилось только сейчас.
В нашем исследовании впервые представлены экспериментальные доказательства безопасной и работающей детонации водорода и кислорода в ракетном двигателе с вращающейся детонацией, — Карим Ахмед, доцент кафедры механического и аэрокосмического машиностроения UCF.
Основной сложностью было рассчитать нужный момент впрыскивания топлива — проблема заключалась в сверхзвуковой скорости перемещения взрывов — если допустить ошибку, топливо будет медленно сгорать, а не взрываться.
Учёные из Университета Центральной Флориды сумели добиться аккуратного впрыскивания кислорода и водорода для постоянной подпитки новых взрывов — им пришлось крайне точно настраивать форсунки, выпускающие топливо. В итоге, взрывные волны непрерывно вращались со скоростью в пять раз быстрее скорости звука благодаря постоянной подпитке топливом.
Для фиксации полученного результата исследователи поместили устройство для отслеживания данных в водородную смесь и определили качество детонационных волн с помощью высокоскоростной камеры.