Импульстік реактивті қозғалтқыш - ауа мен импульстік реактивті күшті араластыру принципі бойынша жұмыс істейтін қуат блогының бір түрі. Бұл қозғалтқыштарды олардың тән күшті дыбысымен оңай тануға болады. Аналогтардан артықшылықтардың арасында өте жеңілдетілген дизайн және төмен салмақ бар. Төменде агрегаттардың қалған мүмкіндіктерін қарастырамыз.
Жаратылу тарихы
Импульстік реактивті қозғалтқыштың (ramjet) алғашқы әзірлемелері ресми түрде 19 ғасырдың екінші жартысына жатады. 60-жылдары екі өнертапқыш бір-бірінен бөлек, пропеллердің жаңа дизайнына патент алды. Телешов Н. А. мен Шарль де Вуйьенің сол кезеңдегі дамуы ешкімді қызықтырған жоқ. Бірақ 20 ғасырдың басында неміс инженерлері оларға назар аударды, олар поршенді қуат блоктарына лайықты балама іздеді.
Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде неміс авиациясы FAA типті ұшақ снарядымен толықты.рамжетпен жабдықталған. Көрсетілген элемент техникалық параметрлері бойынша поршеньдік вариациялардан төмен болғанына қарамастан, ол танымал болды. Бұл факт дизайнның қарапайымдылығына және төмен құнына байланысты. Белгілі тарихта мұндай қозғалтқыштар ұшақтарды сериялық масштабта жабдықтау үшін пайдаланылған жалғыз жағдай болды.
Жақсарту әрекеттері
Соғыс аяқталғаннан кейін импульстік реактивті қозғалтқыш біраз уақыт әскери дамуда қалды. Ол «әуе-жер» зымырандарының винті ретінде пайдаланылды. Төмен тиімділік, ұшыру жылдамдығының төмендігі және ұшыру кезінде жеделдету қажеттілігі ramjet позициясын одан әрі нөлге дейін төмендетудің негізгі себептері болды.
Мотордың бұл түрі жақында инженерлер мен әуесқойларды қайтадан қызықтыра бастады. Жаңа әзірлемелер, басқа жақсарту схемалары бар. Жаңартылған модификациялар әскери авиацияның техникасында қайтадан пайда болуы әбден мүмкін. Оның бүгінгі практикалық қолданылуы қазіргі заманғы құрылымдық материалдарды пайдалана отырып, зымыран мен ұшақтардың прототиптерін модельдеу болып табылады.
Импульсті реактивті қозғалтқыш құрылғысы
Қарастырылған құрылғы екі жағынан ашық қуыс болып табылады. Кіре берісте ауа сорғыш орнатылған, оның артында клапандары бар тартқыш қондырғы бар. Дизайн сонымен қатар бірнеше жану камерасын, ағынды ағынды шығаруға арналған саптаманы қамтиды. Кіріс клапаны бірнеше конфигурацияда шығарылады, дизайн және сыртқы жағынан әртүрліақыл. Опциялардың бірі - рамаға орнатылған, қысымның төмендеуімен ашылатын немесе жабылатын тікбұрышты жалюзи типті плиталар. Екінші, неғұрлым ықшам нұсқасы - шеңберге орналастырылған металл "жапырақтары".
Жану камерасында ұшқын шамы бар. Бұл элемент разрядтардың сериясын жасайды және жанармайдың қажетті концентрациясына жеткеннен кейін заряд жанып кетеді. Қозғалтқыштың өлшемі қарапайым болғандықтан, құрылғының болат қабырғалары қарқынды қызады және отын қоспасын шам сияқты белсендіруге қабілетті.
Жұмыс принципі
Пульсациялық реактивті қозғалтқыш циклдармен жұмыс істейтіндіктен, оның бірнеше негізгі циклі бар. Олардың ішінде:
- Қабылдау процесі. Бұл кезеңде кіріс клапаны ашылады, шығарылған ауа жану камерасына түседі. Бір уақытта саптамалар арқылы жанармай кіреді, нәтижесінде жанармай зарядының бір түрі пайда болады.
- Алынған қоспаны ұшқын шамы тұтандырады, содан кейін жоғары қысымды газдар байқалады. Олардың әрекетінен кіріс клапаны бітеліп қалады.
- Одан әрі жану өнімдері саптама арқылы үрленіп, ағынның күші пайда болады. Бұл жану камерасында вакуумды тудырады. Процедура қайталанады - кіріс клапан ауаның келесі бөлігін өткізіп ашылады.
Отын кері клапан механизмі бар инжекторлармен қамтамасыз етіледі. Жану камерасындағы қысым төмендеген кезде отынның келесі дозасы кіреді. Қысымды арттырғаннан кейін беру тоқтайды. Айта кету керек, төмен қуатты ұшақ үлгілерінде саптамаларжоқ және жүйе дәстүрлі карбюратор схемасына сәйкес жұмыс істейді.
Дизайн мүмкіндіктері
Сызбасы мен диаграммасы төменде көрсетілген импульстік реактивті қозғалтқыштың жану камерасының алдында қабылдау клапаны бар. Бұл оның ramjet және реактивті қозғалтқыш сияқты ең жақын «ағайындылардан» негізгі айырмашылығы. Бұл бөлік жану өнімдерінің қайтарылуын болдырмауға жауап береді, бұл олардың бағытын саптамаға тікелей анықтайды. Бәсекелес сорттар әсіресе клапандарды қажет етпейді, өйткені ауа алдын ала қысу арқылы қысыммен дереу жеткізіледі. Мұндай «ұсақ-түйек» термодинамикалық сипаттамаларды жақсартуға қатысты қарастырылып отырған қондырғының жұмысында үлкен плюс болып табылады.
Тағы бір ерекшелік - жұмыстың циклдік сипаты. Мысалы, турбореактивті қозғалтқышта отын үздіксіз жанып тұрады, бұл біркелкі және біркелкі тартуға кепілдік береді. Раджетте циклдар құрылым ішіндегі тербелістерді қамтамасыз етеді. Максималды амплитудаға кепілдік беру үшін барлық бөліктердің діріл синхрондауы қажет. Бұл нүктеге оңтайлы саптама ұзындығын таңдау арқылы қол жеткізіледі.
Импульстік реактивті қозғалтқыш төмен жылдамдықта немесе келе жатқан ауа ағыны болмаған кезде белсенді емес күйде жұмыс істей алады. Тікелей ағынды нұсқаға қарағанда бұл артықшылық өте даулы, өйткені мұндай жағдайларда зымыран немесе ұшақты ұшыру үшін бастапқы жеделдету қажет.
Сұрттар
Тіке және кіріс клапаны бар импульстік ағынның кәдімгі нұсқасына қоса, клапансыз және детонациялық нұсқалары да бар.
Бірінші модификация кіріс клапанымен жабдықталмаған. Бұл қосымша бөліктің осалдығына және тез тозуына байланысты. Бұл нұсқада электр станциясының қызмет ету мерзімі ұзағырақ. Конструкциясы бойынша қондырғы U әрпі түріндегі пішін болып табылады, оның ұштары ағынды соққының төмен ағынына (артқа) бағытталған. Тартуға жауапты арна сәл ұзағырақ. Қысқа құбыр жану камерасына ауа ағынына түседі. Газдардың жануы және кеңеюі нәтижесінде олардың бір бөлігі көрсетілген кіріс арқылы кері қайтарылады. Мұндай құрылғы жұмыс камерасының жақсартылған желдетуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Кіріс клапан арқылы жанармай заряды жоғалмайды, бұл тарту күшінде аздап «артық» жасайды.
Детонациялық типтегі рамжет детонация арқылы жанармай зарядын жағуға арналған. Яғни, тұрақты көлемде жану камерасында отын-ауа қоспасының қысымының күрт артуы орын алады. Бұл жағдайда газдар саптама бөлігінің бойымен қозғалған сәттен бастап көлем артады. Бұл шешім жылу тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта бұл қозғалтқыш конфигурациясы жұмыс істемейді, ол зерттеу және жетілдіру сатысында.
Просстар
Рактивті пульсирленген қозғалтқыштың жұмыс істеу принципі дизайнның қарапайымдылығымен және арзандығымен бірге қарастырылып отырған жүйенің негізгі артықшылықтары болып табылады. Мыналарсапасы бұл қозғалтқыштардың әскери зымырандарда, ұшатын нысандарда және басқа да нысандарда пайда болуына әкелді, мұнда төзімділік маңызды емес, бірақ «қозғалтқыштың» ең жеңілдетілген конфигурациясымен ұшақты нысанаға тез жеткізу. Әуе кемелерін модельдеудің жанкүйерлері дәл осындай себептерге байланысты модификацияны жоғары бағалайды. Шағын, арзан және жеңіл қозғалтқыштар ұшақ үлгілері үшін тамаша. Тағы бір плюс - қарапайым пульсирленген реактивті қозғалтқышты өз қолыңызбен жасау мүмкіндігі.
Жағымсыз жақтары
Кемшіліктердің арасында көптеген тармақтар бар, атап айтқанда:
- жұмыс кезіндегі шудың жоғары дәрежесі;
- шамадан тыс отын шығыны;
- пайдаланғаннан кейін жанармай қалдықтарының болуы;
- кіру клапанының осалдығы жоғарылады;
- жылдамдық шегі.
Барлық кемшіліктерге қарамастан, өз сегментіндегі ramjet жоғары сұранысқа ие болып қала береді. Мұндай қозғалтқыш бір реттік іске қосу үшін өте қажет, әсіресе қуатты және қымбат нұсқаларды орнату мүмкін болмаса.
DIY детонациялық импульстік реактивті қозғалтқыш
Алдымен болашақ бөлшектерді әзірлейтін сызбаны жасау керек. Мектеп геометриясының негіздерін есте сақтасаңыз және сурет салудың ең аз дағдылары болса, сіз жұмысқа кірісе аласыз. Ең қарапайым схема - цилиндрлік құбырлар. Тіктөртбұрыштар сызылады, олардың бір жағы ұзындығына, ал екіншісі диаметріне тең болады (3, 14-ке көбейтілген - «pi» саны). Конустық және цилиндрлік рейктерді табу арқылы орындауға боладыкез келген сызба нұсқаулығындағы қажетті нұсқаулық.
Екінші маңызды мәселе - металды таңдау. Балама ретінде тот баспайтын болат немесе төмен көміртекті қара болатты пайдалануға болады. Екінші нұсқаға тоқталайық, өйткені оны өңдеу және қалыптастыру оңайырақ. Ең аз парақ қалыңдығы 0,6 мм. Бұл жағдайда өлшем 1 мм болды.
Дайындық процесі
Өз қолыңызбен пульсирленген реактивті қозғалтқышты құрастыруды бастамас бұрын, қаңылтыр дайындамаларын тот пен шаңнан тазалау керек. Бұл үшін стандартты ұнтақтағыш өте қолайлы. Қауіпсіздігіңіз үшін қолғап киіңіз, өйткені парақтардың жиектері өткір және қылшықтарға толы.
Негізгі жұмысты бастамас бұрын бөлшектердің сызбалары мен картон үлгілерін толық көлемде дайындау керек. Дәл конфигурация мен өлшемдерді алу үшін контурлар тұрақты маркермен белгіленеді. Қанша заманауи болса да, дәнекерлеу машинасымен рейктерді кесу ұсынылмайды. Өйткені, осылайша алынған бөлшектер шеттерде өте нашар дәнекерленген. Бұл үшін электрлік металл қайшыларды қолданған жөн, өйткені қолмен нұсқада дайындамалардың шеттерін майыстыру қаупі жоғары. Өңделген үлгіні қысқышпен немесе басқа қолайлы әдіспен мықтап бекітіп, мұқият кесу керек.
Негізгі кезең
Үйде импульстік реактивті қозғалтқышты жасағанда, диаметрі бекітілген құбырларды құрастыру оңай екенін есте сақтаңыз.үлкенірек аналогтың көмегі. Операцияны рычаг принципіне байланысты қолыңызбен орындауға әбден болады, содан кейін дайындаманың шеттері балғамен өңделеді, оларды қажетті күйге дейін бүгеді. Ұштар біріктірілген кезде жазықтықты құраған жөн, бұл дәнекерлеудің орналасуын жақсартады. Парақтарды құбырға бүгу қиынырақ, сізге майыстырушы немесе роликтер қажет болады. Бұл кәсіби құрал бәріне бірдей жарамайды. Yews балама ретінде пайдаланылуы мүмкін.
Маңызды және қиын сәт - жұқа металды дәнекерлеу. Мұнда арнайы дағдылар қажет болады, әсіресе процесте қолмен доғалық дәнекерлеу қолданылса. Жаңадан бастаушыларға тәжірибе жасауға тырыспаған дұрыс (бір нүктеде электродтың шамалы шамадан тыс әсер етуі тесіктің күйіп кетуіне әкеледі). Сонымен қатар, көпіршіктер тігіс аймағына түсуі мүмкін, бұл кейіннен ағып кетуге кепілдік береді. Тігістің ең төменгі қалыңдығына дейін ұнтақтау жақсы, бұл сізге «некеді» жалаңаш көзбен бірден көруге мүмкіндік береді. Конусты сегменттер қолмен бүгіліп, дайындаманың тар ұшын шағын диаметрлі құбырдың айналасына қысып, кең бөлікке қарағанда көбірек күш жұмсайды.
Ұсыныстар
Импульстік реактивті қозғалтқышты өзіңіз жасауды біле отырып, оны ұшақ үлгілерінде немесе скейтбордты жылдамдату үшін пайдалануға болады. Тәжірибелі пайдаланушылар отын қоспасының оңтайлы құрамын алу үшін алдымен жану камерасын толығымен толтырып, қозғалтқышқа газ беруді ұсынады. Содан кейін тұтану ұшқыны іске қосылады. Ауа соңғы рет жеткеннен кейін беріледібарлық компоненттердің оңтайлы шоғырлануы - іске қосу орындалуда.
