Изготавливаем модель пульсирующего воздушно-реактивного двигателя Рейнста

В просторах мировой паутины можно найти немало форумов и обсуждении, которые касаются этого вида двигателей. Однако до этого было невозможно найти русскоязычной инструкции по изготовлению пульсирующего воздушно-реактивного двигателя, поскольку исключительно все видео и текстовые материалы были на английском. К счастью наши долгие поиски увенчались успехом, и мы представляем вам материал, в котором сделан обзор русскоязычного видеоролика по изготовлению двигателя Рейнста.

Представляем вашему вниманию видео от автора

Что же нам понадобится для сборки:
— стеклянная банка 400 мл;
— банка от сгущенки;
— медная проволока;
— спирт;
— ножницы;
— циркуль;
— плоскогубцы;
— дремель;
— бумага;
— карандаш.

Сразу отметим, что из банки от сгущенки нам нужна всего лишь боковая жестянка. Также уточним, что если под рукой не окажется дремеля, то можно воспользоваться обычным шилом, поскольку нам нужно отверстие маленького диаметра. Можно приступать к сборке двигателя.

Для начала проделываем в крышке от стеклянной банки отверстие диаметром приблизительно 12 мм. Почему приблизительно? Дело в том, что точных формул для сборки такого двигателя попросту нет.

После этого нам нужно свернуть диффузор. Для этого берем бумагу и рисуем на нем шаблон, как показано на рисунке ниже. Рисовать шаблон нужно циркулем. Измери таковы: ближний радиус от середины приблизительно 6 см., дальний – 10.5 см. После этого из получившегося сектора отмеряем 6 см. На ближнем радиусе и обрезаем.

Прикладываем получившийся шаблон на жестянку от банки сгущенки и обводим.

После этого вырезаем полученную деталь ножницами.

Отгибаем по миллиметру от двух краев в разные стороны.

Теперь формируем конус и зацепляем отогнутые части друг за друга.

Наш диффузор готов.

Теперь сверлим отверстия с четырех сторон на узкой части диффузора.

То же самое делаем на крышке вокруг центрального отверстия.

Теперь при помощи проволоки подвешиваем наш диффузор под отверстие на крышке. Расстояние от верхнего края должно быть приблизительно 5-7 мм.

Далее наливаем в нашу баночку спирт, примерно 5 мм от дна.

Закрываем крышку. Остается лишь зажечь спирт спичкой. Добавим также, что в качестве альтернативы спирту можно использовать ацетон.

Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели авиамоделей.

Можно кратко ознакомиться с содержанием книги :

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВИАМОДЕЛЬНОГО ПуВРД

ПуВРД имеет следующие основные элементы: входной участок а — в (рис. 1) (в дальнейшем входную часть будем называть головкой /), заканчивающийся клапанной решеткой, состоящей из диска 6 и клапанов 7; камеру сгорания 2, участок в — г; реактивное сопло 3, участок г — д выхлопную трубу 4, участок д — е.
Входной канал головки / имеет конфузорный а — б и диффузорный б — в участки. В начале диффузорного участка устанавливается топливная трубка 8 с регулировочной иглой 5.

Воздух, проходя через конфузорную часть, увеличивает свою скорость, вследствие чего давление на этом участке, согласно закону Бернулли, падает. Под действием пониженного давления из трубки 8 начинает подсасываться топливо, которое затем подхватывается струей воздуха, разбивается ею на более мелкие частички и испаряется. Образовавшаяся карбюрированная смесь, проходя диффузорную часть головки, несколько поджимается за счет уменьшения скорости движения и в окончательно перемешанном виде через входные отверстия клапанной решетки поступает в камеру сгорания.
Первоначально топливно-воздушная смесь, заполнившая объем камеры сгорания, воспламеняется с помощью электрической свечи, в крайнем случае с помощью открытого очага пламени, подводимого к обрезу выхлопной трубы, т. е. к сечению с — е. Когда двигатель выйдет на рабочий режим, вновь поступающая в камеру сгорания топливно-воздушиая смесь воспламеняется не от постороннего источника, а от горячих газов. Таким образом, электрическая свеча или другой источник пламени необходимы лишь в период запуска двигателя.

Образовавшиеся в процессе сгорания топливно-воз-душной смеси газы резко повышают давление в камере сгорания, и пластинчатые клапаны клапанной решетки закрываются, а газы устремляются в открытую часть камеры сгорания в сторону выхлопной трубы. В некоторый момент давление и температура газов достигают своего максимального значения. В этот период скорость истечения газов из реактивного сопла и тяга, развиваемая двигателем, также максимальны.
Под действием повышенного давления в камере сгорания горячие газы движутся в виде газового «поршня», который, проходя через реактивное сопло, приобретает максимальную кинетическую энергию. По мере выхода основной массы газов из камеры сгорания давление в ней
начинает падать. Газовый «поршень», двигаясь по инерции, создает за собой разрежение. Это разрежение начинается от клапанной решетки и по мере движения основной массы газов в сторону выхода распространяется на всю длину рабочей трубы двигателя, т. с. до сечения е — е. В результате этого под действием более высокого давлении в диффузор-нон части головки пластинчатые клапаны открываются и камера сгорания наполняется очередной порцией топ-ливно-воздушной смеси.
С другой стороны, разрежение, распространившееся до обреза выхлопной трубы, приводит к тому, что скорость части газов, двигающихся по выхлопной трубе в сторону выхода, падает до нуля, а затем получает обратное значение,— газы в смеси с подсосанным воздухом начинают двигаться в сторону камеры сгорания. К этому времени камера сгорания наполнилась очередной порцией топлнвпо-воздушной смеси и движущиеся в обратном направлении газы (волна давления) несколько поджимают ее и воспламеняют.

Таким образом, в рабочей трубе двигателя в процессе его работы происходит колебание газового столба: в период повышенного давления в камере сгорания газы движутся в сторону выхода, в период пониженного давления — в сторону камеры сгорания. И чем интенсивнее колебания газового столба в рабочей трубе, тем глубже величина разрежения в камере сгорания, тем больше в нее поступит топливно-воздушной смеси, что, в свою очередь, приведет к повышению давления, а следовательно, и к увеличению тяги, развиваемой двигателем за цикл.
После того как воспламенилась очередная порция топ-лпвно-воздушной смеси, цикл повторяется. На рис. 2 схематично показана последовательность работы двигателя за один цикл:
— заполнение камеры сгорания свежей смесью при открытых клапанах в период запуска а;
— момент воспламенения смеси б (образовавшиеся при сгорании газы расширяются, давление в камере сгорания возрастает, клапаны закрываются и газы устремляются через реактивное сопло в выхлопную трубу);
— продукты сгорания в своей основной массе в виде газового «поршня» движутся к выходу и создают за собой разрежение, клапаны открываются и происходит наполнение камеры сгорания свежей смесью в;
— в камеру сгорания продолжает поступать свежая смесь г (основная масса газов — газовый «поршень» — покинула выхлопную трубу, и разрежение распространилось до обреза выхлопной трубы, через который начинается всасывание части остаточных газов и чистого воздуха из атмосферы);
— заканчивается наполнение камеры сгорания свежей смесью д (клапаны закрываются и со стороны выхлопной трубы по направлению к клапанной решетке движется столб остаточных газов и воздуха, поджимающий смесь);

— в камере сгорания происходит воспламенение и сгорание смеси е (газы устремляются через реактивное сопло в выхлопную трубу и цикл повторяется).
Вследствие того что давление в камере сгорания меняется от какого-то максимального значения, больше атмосферного, до минимального, меньше атмосферного, скорость истечения газа из двигателя тоже непостоянна в течение цикла. В момент наибольшего давления в камере сгорания скорость истечения из реактивного сопла также наибольшая. Затем, по мере выхода основной массы газов из двигателя, скорость истечения падает до нуля и далее направлена уже в сторону клапанной решетки. В зависимости от изменения скорости истечения и массы газов за цикл меняется и тяга двигателя.

Читать еще: Простая, компактная бормашина на двигателе 775

На рис. 3 показан характер изменения давления р и скорости истечения газа Се за цикл в ПуВРД с длинной выхлопной трубой. Из рисунка видно, что скорость истечения газа, с некоторым сдвигом по времени, изменяется в соответствии с изменением давления и достигает своего максимума примерно при максимальном значении давления. В период, когда давление в рабочей трубе ниже атмосферного, скорость истечения и тяга — отрицательны (участок ш), так как газы движутся по выхлопной трубе в сторону камеры сгорания.

В результате того что газы, двигаясь по выхлопной трубе, образуют разрежение в камере сгорания, ПуВРД может работать на месте при отсутствии скоростного напора.

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ТЕОРИЯ АВИАМОДЕЛЬНОГО ПуВРД

Тяга, развиваемая двигателем

Тяга, развиваемая реактивным двигателем (в том числе и пульсирующим), определяется вторым и третьим законами механики.
Тяга за один цикл ПуВРД изменяется от максимальной— положительной величины до минимальной — отрицательной. Такое изменение тяги за цикл обусловлено принципом действия двигателя, т. е. тем, что параметры газа—давление, скорость истечения и температура — в течение цикла непостоянны. Поэтому, переходя к определению силы тяги, введем понятие о средней скорости истечения газа из двигателя. Обозначим эту скорость Свср (см. рис. 3).
Определим тягу двигателя как реактивную силу, соответствующую предполагаемой средней скорости истечения. Согласно второму закону механики изменение количества движения любого газового потока, в том числе и в двигателе, равно импульсу силы, т. е. в данном случае силы тяги:
Р* = тг — С,ср — таУ, (1)
где тг— масса продуктов сгорания топлива;
тй — масса воздуха, поступающего в двигатель; С,ср — средняя скорость истечения продуктов сгорания;
V — скорость полета модели; Р — сила тяги; I — время действия силы, Формулу (1) можно записать и в другом виде, разделив правую и левую ее части на I:
т.. гпп
, (2)
где тг. сек и МБ. сек — представляют собой массы продуктов сгорания и воздуха, протекающих через двигатель в секунду, и, следовательно, могут быть выражены через соответствующие секундные весовые расходы Сг. сек
II Ов. сек, Т. С.
_ ^г. сек _ «р. сек
. сек —

а
Подставляя в формулу (2) секундные массовые расходы, выраженные через секундные весовые расходы, получим:
г-сск в- сск
*-*
г> -. п. сек
Вынося за скобку — , получим выражение
. сек г. сек
. сек
Известно, что для полного сгорания 1 кг углеводородного топлива (например, бензина) необходимо примерно 15 кг воздуха. Если теперь предположить, что мы сожгли 1 кг бензина и на его сгорание потребовалось 15 кг воздуха, то вес продуктов сгорания 6Г будет равен: СГ = 0Т + (гв = 1 кг топлива 4- 15 кг воздуха = 16 кг про- дуктов сгорания, а отношение

в весовых единицах
В
будет иметь вид:
вг (?т + (?в ] + 15
—^ .» р
Это же значение будет иметь и отношение^-1
в- сек
п г сек
Принимая отношение т^ — равным единице, получим более простую и достаточно точную формулу для определения силы тяги:
Я = ^ (С,ер — V). (5)
При работе двигателя на месте, когда V = О, получим
Р = ^ С’ср- (6)
Формулы (5 и 6) можно написать в более развернутом виде:
, (Т)
где Св. ц—вес воздуха, протекающего через двигатель
за один цикл;
п — число циклов в секунду.
Анализируя формулы (7 и 8), можно сделать вывод, что тяга ПуВРД зависит:
— от количества воздуха, проходящего через двигатель за цикл;
— от средней скорости истечения газа из двигателя;
— от числа циклов в секунду.
Чем больше число циклов двигателя в секунду и чем больше через него проходит топливно-воздушной смеси, тем больше развиваемая двигателем тяга.
Основные относительные (удельные) параметры
ПуВРД
Летно-эксплуатационные качества пульсирующих воздушно-реактивных двигателей для авиамоделей удобнее всего сравнивать, пользуясь относительными параметрами.
Основными относительными параметрами двигателя являются: удельная тяга, удельный расход топлива, удельный вес и удельная лобовая тяга.
Удельная тяга Руд — это отношение развиваемой двигателем тяги Р [кг] к весовому секундному расходу воздуха через двигатель.

Подставляя в данную формулу значение силы тяги Р из формулы (5), получим
1
При работе двигателя на месте, т. е. при V = 0, выражение для удельной тяги примет очень простой вид:
п *ср
* уд — — •
УД ^
Таким образом, зная среднюю скорость истечения газа из двигателя, можем легко определить удельную тягу двигателя.
Удельный расход топлива С?уд равен отношению часового расхода топлива к тяге, развиваемой двигателем
бт Г *г Ч Г г 1 аУД —

‘ |_«/ас-^ [час -г] *
где 6 уд — удельный расход топлива;
^ « г кг г ] 6Т — часовой расход топлива — » — | .
Зная секундный расход топлива Ст. сек. можно определить часовой расход по формуле
6т = 3600 • Сг. сек •
Удельный расход топлива — важная эксплуатационная характеристика двигателя, показывающая его экономичность. Чем меньше 6УЛ, тем больше дальность и продолжительность полета модели при прочих равных условиях.
Удельный вес двигателя -,’дп равен отношению сухого веса двигателя к максимальной тяге, развиваемой двигателем на месте:
„
Тдв
_^ Г«1ГО
— р » [«г] [г ] »
где 7дп — удельный вес двигателя;
6ДП — сухой вес двигателя.
При заданной величине тяги удельный вес двигателя определяет вес двигательной установки, который, как известно, сильно влияет на летные параметры летающей модели и в первую очередь на ее скорость, высоту и грузоподъемность. Чем меньше удельный вес двигателя при заданной тяге, тем совершеннее его конструкция, тем большего веса модель этот двигатель может поднять в воздух.
Удельная лобовая тяга Я.™-, — это отношение тяги, развиваемой двигателем, к площади его наибольшего поперечного сечения
где Рлоб — удельная лобовая тяга;
/»лоо — площадь наибольшего поперечного сечения двигателя.
Удельная лобовая тяга играет важную роль при оценке аэродинамических качеств двигателя, особенно для скоростных летающих моделей. Чем больше РЛоб, тем меньшая доля тяги, развиваемой двигателем в полете, расходуется па преодоление его собственного сопротивления.
ПуВРД, имеющий малую лобовую площадь, удобен для установки на летающие модели.
Относительные (удельные) параметры двигателя меняются с изменением скорости и высоты полета, так как при этом не сохраняют свою величину тяга, развиваемая двигателем, и суммарный расход топлива. Поэтому относительные параметры обычно относятся к работе неподвижного двигателя на режиме максимальной тяги на земле.
Изменение тяги ПуВРД в зависимости от скорости
полета
Тяга ПуВРД в зависимости от скорости полета может изменяться различным образом и зависит от способа регулирования подачи топлива в камеру сгорания. От того, по какому закону осуществляется подача топлива, зависит и изменение скоростной характеристики двигателя.
На известных конструкциях летающих моделей самолетов с ПуВРД, как правило, не применяют специальных автоматических устройств для подачи топлива в камеру сгорания в зависимости от скорости и высоты полета, а регулируют двигатели на земле на максимальную тягу или пл наиболее устойчивый и наложный режим работы.
На больших летательных аппаратах с ПуБРД всегда устанавливают автомат подачи топлива, который в зависимости от скорости н высоты полета поддерживает постоянным качество топливпо-воздушпой смеси, поступающей в камеру сгорания, и тем самым поддерживает устойчивый и наиболее эффективный режим работы двигателя. Ниже рассмотрим скоростные характеристики двигателя в тех случаях, когда установлен автомат подачи топлива и когда он не установлен.
Для полного сгорания топлива требуется строго определенное количество воздуха. Для углеводородных топлив, например бензина и керосина, отношение веса воздуха, необходимого для полного сгорания топлива, к весу этого топлива равно примерно 15. Это отношение обычно обозначают буквой /,. Поэтому, зная вес топлива, можно определить сразу же количество теоретически необходимого воздуха:
6В = /^г. (13)
Секундные расходы находятся точно в такой же зависимости:
^ и. сек ==

Читать еще: Небольшая кухонная мельница на двигателе 775

Реактивный пульсирующий двигатель: принцип работы, устройство и применение

Реактивный пульсирующий двигатель представляет собой разновидность силовых агрегатов, работающих по принципу смешивания воздушной и реактивной пульсирующей силы. Указанные моторы легко узнать по характерному сильному звуку. Среди преимуществ перед аналогами – предельно упрощенная конструкция и небольшая масса. Остальные особенности агрегатов рассмотрим далее.

История создания

Первые разработки пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) официально датированы второй половиной XIX столетия. В 60-е годы два изобретателя, обособленно друг от друга, получили патенты на новую конструкцию движителей. Разработки Телешова Н. А. и Шарля де Вуалье на тот период мало кого заинтересовали. Зато в начале XX века на них обратили внимание немецкие инженеры, которые искали достойную альтернативу поршневым силовым агрегатам.

В период Второй мировой войны немецкая авиация пополнилась самолетным снарядом типа ФАУ, который оснащался ПВРД. Невзирая на то, что указанный элемент уступал по техническим параметрам поршневым вариациям, он пользовался популярностью. Этот факт обусловлен простотой конструкции и дешевизной. В известной истории это был единственный случай, когда подобные моторы применялись для оснащения самолетов в серийных масштабах.

Попытки усовершенствования

После окончания войны реактивный пульсирующий двигатель некоторое время оставался в разработке военного направления. Он использовался как движитель для ракет конфигурации «воздух-земля». Низкая эффективность, слабая стартовая скорость и необходимость разгона при запуске – причины, которые стали ключевыми в дальнейшем снижении позиций ПВРД до нулевого показателя.

Указанный тип мотора в последнее время снова начал интересовать инженеров и любителей. Появляются новые разработки, иные схемы усовершенствования. Вполне возможно, что обновленные модификации снова появятся в оснащении военной авиации. Практическое применение его сегодня – моделирование прототипов ракет и самолетов с использованием современных конструкционных материалов.

Устройство реактивного пульсирующего двигателя

Рассматриваемый агрегат представляет собой полость, открытую с обеих сторон. На входе монтируется заборник воздуха, сзади него – тяговый блок с клапанами. Также в конструкцию входит несколько камер сгорания, сопло для выпуска реактивного потока. Входной клапан изготавливается в нескольких конфигурациях, отличных по устройству и внешнему виду. Один из вариантов – прямоугольные пластины по типу жалюзи, которые крепятся на раме, открываются или закрываются под перепадами давления. Вторая, более компактная версия – металлические «лепестки», размещаемые по кругу.

В отсеке сгорания предусмотрена свеча зажигания. Этот элемент продуцирует серию разрядов, а после достижения нужной концентрации горючего, заряд воспламеняется. Так как двигатель обладает скромными габаритами, стальные стенки агрегата интенсивно нагреваются, способны активировать топливную смесь по аналогу свечи.

Принцип работы

Поскольку реактивный пульсирующий двигатель работает циклично, он имеет несколько основных тактов. Среди них:

Процесс впуска. На этом этапе клапан входа открывается, в камеру сгорания попадает разряженный воздух. Синхронно, через форсунки, поступает горючее, в результате чего создается своеобразный топливный заряд.
Полученная смесь воспламеняется от искры свечи зажигания, после чего наблюдается образование газов высокого давления. Под их действием впускной клапан закупоривается.
Далее продукты сгорания выдуваются через сопло, создавая реактивную тягу. При этом в отсеке сгорания получается разряжение. Процедура повторяется – входной клапан открывается, пропуская очередную порцию воздуха.

Горючее подается посредством форсунок с обратным клапанным механизмом. При снижении давления в камере горения поступает следующая доза топлива. После увеличения давления подача прекращается. Стоит отметить, что на авиационных моделях малой мощности форсунки отсутствуют, а система работает по традиционной карбюраторной схеме.

Конструктивные особенности

У пульсирующего реактивного двигателя, чертеж и схема работы которого приведена ниже, имеется впускной клапан перед камерой сгорания. Это является основным его отличием от ближайших «собратьев» типа прямоточного и реактивного мотора. Указанная деталь отвечает за предотвращение возврата продуктов сгорания, что определяет их направление прямо в сопло. Конкурирующие разновидности особо не нуждаются в клапанах, поскольку воздух сразу подается под давлением с предварительным сжатием. Такая «мелочь» на самом деле является огромным плюсом в работе рассматриваемого агрегата, касательно улучшения термодинамических характеристик.

Еще одно отличие – цикличность работы. Например, в ТРД топливо сжигается беспрерывно, что гарантирует равномерную и ровную тягу. В ПВРД циклы обеспечивают колебания внутри конструкции. Чтобы гарантировать максимальную амплитуду, требуется синхронизация вибрации всех деталей. Этот момент достигается за счет подбора оптимальной длины сопла.

Реактивный пульсирующий двигатель способен функционировать на низких скоростях или находясь в неактивной позиции при отсутствии встречного потока воздуха. Это преимущество перед прямоточной версией весьма спорно, поскольку для пуска ракеты или самолета в указанных условиях требуется первоначальное ускорение.

Разновидности

Кроме обычной версии пульсирующего воздушно-реактивного двигателя с прямолинейным и входным клапаном, существуют еще бесклапанная и детонационная разновидности.

Первая модификация не оснащается входным клапаном. Это обусловлено уязвимостью и быстрым износом дополнительной детали. В таком варианте срок службы силовой установки больше. По конструкции агрегат представляет собой форму в виде литеры U, концы которой направлены по течению реактивной тяги (назад). Канал, который отвечает за тягу, немного длиннее. По короткому патрубку поступает воздушный поток в отсек сгорания. В результате сжигания и расширения газов некоторая часть из них возвращается обратно через указанный вход. Подобное устройство дает возможность обеспечить улучшенную вентиляцию рабочей камеры. При этом отсутствует потеря топливного заряда через входной клапан, что создает незначительную «прибавку» тягового усилия.

ПВРД детонационного типа ориентирован на сжигание заряда топлива посредством детонации. То есть, при постоянном объеме, в отсеке сгорания происходит резкое увеличение давления топливно-воздушной смеси. При этом объем увеличивается начиная от момента перемещения газов по сопловой части. Такое решение позволяет повысить термический коэффициент полезного действия. В настоящее время такая конфигурация моторов не эксплуатируется, находясь на этапе исследования и доработок.

Плюсы

Принцип работы реактивного пульсирующего двигателя наряду с простотой конструкции и невысокой стоимостью – основные преимущества рассматриваемой системы. Эти качества обусловили появление данных моторов на военных ракетах, летающих мишенях и прочих объектах, где важна не долговечность, а быстрая доставка летательного аппарата к цели с максимально упрощенной комплектацией «движка». Любители авиамоделизма ценят рассматриваемую модификацию по тем же причинам. Компактные, дешевые и легкие моторы прекрасно подходят для авиационных моделей. Еще один плюс – возможность изготовления элементарного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя своими руками.

Читать еще: Замена двигателя наддува на горне

Минусы

Среди недостатков также немало пунктов, а именно:

высокая степень шумности в рабочем состоянии;
чрезмерный расход горючего;
наличие остатков топлива после использования;
повышенная уязвимость входного клапана;
ограничение скоростного режима.

Невзирая на все минусы, ПВРД в своем сегменте остается весьма востребован. Подобный мотор незаменим для одноразовых запусков, особенно если нецелесообразно монтировать мощные и дорогие версии.

Детонационный пульсирующий реактивный двигатель своими руками

Для начала необходимо создать чертеж с разверткой будущих деталей. Если вы помните азы школьной геометрии и обладаете минимальными навыками по черчению, можете приступать к работе. Самая простая схема – цилиндрические трубы. Рисуются прямоугольники, одна сторона которых будет равняться длине, а вторая – диаметру (умноженному на 3,14 – число «пи»). Конусные и цилиндрические развертки можно выполнить, найдя необходимые рекомендации в любом пособии по черчению.

Второй немаловажный вопрос – выбор металла. Как вариант, можно использовать нержавейку или низкоуглеродистую черную сталь. Остановимся на втором варианте, поскольку он проще в обработке и формировании. Толщина листа по минимуму составляет 0,6 мм. В указанном случае размер составил 1 мм.

Подготовительный процесс

Прежде чем приступить к сооружению пульсирующего реактивного двигателя своими руками, необходимо очистить листовые металлические заготовки от ржавчины и пыли. Для этого вполне подойдет стандартная шлифовальная машинка. Побеспокойтесь о безопасности – наденьте перчатки, так как края листов острые и изобилуют заусенцами.

Перед началом основных работ нужно подготовить чертежи и картонные шаблоны деталей в натуральную величину. Для получения точной конфигурации и размеров контуры обводят перманентным маркером. Крайне не рекомендуется вырезать развертки при помощи сварочного аппарата, каким бы современным он ни был. Дело в том, что полученные таким способом детали очень плохо свариваются по краям. Желательно для этой цели использовать электрические ножницы по металлу, поскольку в ручном варианте имеется большой риск загибания краев заготовок. Резать нужно аккуратно, надежно зафиксировав обрабатываемый шаблон струбциной или другим подходящим способом.

Основной этап

Изготавливая реактивный пульсирующий двигатель дома, помните, что трубы фиксированного диаметра легко сформировать при помощи большего аналога. Вполне реально операцию провести руками за счет рычажного принципа, после чего края заготовки обработать киянкой, загибая их до нужной кондиции. Желательно, чтобы концы при стыковании образовывали плоскость, что улучшит размещение сварного шва. Листы в трубу согнуть сложнее, потребуется листогиб или вальцы. Этот профессиональный инструмент найдется далеко не у каждого. В качестве альтернативы допускается использование тисов.

Важный и кропотливый момент – сварка тонкого листа из металла. Здесь потребуются специальные навыки, особенно если в процессе применяется ручная дуговая сварка. Новичкам лучше не пытаться экспериментировать (малейшая передержка электрода в одной точке приводит к прожиганию дыры). Кроме того, в район шва могут попасть пузырьки, что впоследствии гарантирует течь. Лучше всего провести шлифовку шва до минимальной толщины, что позволит увидеть «брак» невооруженным глазом сразу. Конические сегменты сгибают вручную, обжимают узкий конец заготовки вокруг трубы малого диаметра, делая большее усилие, чем на широкую часть.

В России испытали пульсирующий детонационный двигатель

В России испытали пульсирующий детонационный двигатель

Су-35С

Су-35СФото: КнААЗ

Опытно-конструкторское бюро имени Люльки разработало, изготовило и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси. Как сообщает ИТАР-ТАСС , средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность непрерывной работы ─ более десяти минут. До конца текущего года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий детонационный двигатель.

По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги.

На основе проведенных исследований, полученных при испытании данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с крейсерским сверхзвуковым режимом полета.

В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в атмосфере и за ее пределами.

По оценке конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50 процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых установок.

О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя, сообщалось в марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типа детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.

В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─ клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих силовых установок заключается в периодической подаче в камеру сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси, при котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.

В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки.

Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.

голоса

Рейтинг статьи

Изготавливаем модель пульсирующего воздушно-реактивного двигателя Рейнста