Pulsjetmotoren er en slags kraftenhed, der arbejder efter princippet om at blande luft og pulsjetkraft. Disse motorer er let genkendelige på deres karakteristiske stærke lyd. Blandt fordelene i forhold til analoger er et ekstremt forenklet design og lav vægt. Vi vil overveje de resterende funktioner i aggregaterne nedenfor.
Skabelsehistorie
De første udviklinger af pulsjetmotoren (ramjet) er officielt dateret til anden halvdel af det 19. århundrede. I 60'erne modtog to opfindere, bortset fra hinanden, patenter på et nyt design af propeller. Udviklingen af Teleshov N. A. og Charles de Voilier i den periode var af ringe interesse for nogen. Men i begyndelsen af det 20. århundrede var tyske ingeniører opmærksomme på dem, som ledte efter et værdigt alternativ til stempelkraftenheder.
Under Anden Verdenskrig blev tysk luftfart fyldt op med et flyprojektil af FAA-typen, somudstyret med en ramjet. På trods af, at det angivne element var ringere i tekniske parametre end stempelvariationer, var det populært. Dette faktum skyldes designens enkelhed og lave omkostninger. I kendt historie var dette det eneste tilfælde, hvor sådanne motorer blev brugt til at udstyre fly i seriel skala.
Forsøg på at forbedre
Efter krigens afslutning forblev pulsjetmotoren i militær udvikling i nogen tid. Den blev brugt som propel til luft-til-jord missiler. Lav effektivitet, lav opsendelseshastighed og behovet for acceleration ved opsendelsen er årsagerne, der er blevet nøglen til den yderligere reduktion af ramjet-positionen til nul.
Denne type motor er for nylig begyndt at interessere ingeniører og amatører igen. Der er nye udviklinger, andre forbedringsordninger. Det er meget muligt, at de opdaterede ændringer igen vises i militærluftfartsudstyret. Dens praktiske anvendelse i dag er modellering af raket- og flyprototyper ved hjælp af moderne strukturelle materialer.
Pulsende jetmotorenhed
Den betragtede enhed er et hulrum åbent på begge sider. Der er monteret et luftindtag ved indløbet, bagved er der en trækenhed med ventiler. Designet omfatter også flere forbrændingskamre, en dyse til at udløse en jetstrøm. Indløbsventilen er fremstillet i flere konfigurationer, forskellige i design og udvendigesind. En af mulighederne er rektangulære lamelplader, der monteres på en ramme, åbnes eller lukkes under trykfald. Den anden, mere kompakte version - "kronblade" af metal placeret i en cirkel.
Der er et tændrør i forbrændingskammeret. Dette element producerer en række udledninger, og efter at have nået den ønskede koncentration af brændstof, antændes ladningen. Da motoren har en beskeden størrelse, opvarmes enhedens stålvægge intensivt og er i stand til at aktivere brændstofblandingen på samme måde som et stearinlys.
Arbejdsprincip
Fordi en pulserende jetmotor kører i cyklusser, har den flere grundlæggende cyklusser. Blandt dem:
- Optagelsesproces. På dette stadium åbner indløbsventilen, udledt luft kommer ind i forbrændingskammeret. Samtidig kommer der gennem dyserne brændstof ind, som et resultat af hvilket der dannes en slags brændstofladning.
- Den resulterende blanding antændes af et tændrør, hvorefter der observeres højtryksgasser. Under deres handling er indløbsventilen tilstoppet.
- Yderligere blæses forbrændingsprodukterne ud gennem dysen, hvilket skaber stråletryk. Dette skaber et vakuum i forbrændingskammeret. Proceduren gentages - indløbsventilen åbner og passerer den næste portion luft.
Brændstof leveres af injektorer med kontraventilmekanisme. Når trykket i forbrændingskammeret falder, kommer den næste dosis brændstof ind. Efter at have øget trykket stopper forsyningen. Det skal bemærkes, at på laveffekt flymodeller, dyserneer fraværende, og systemet fungerer efter den traditionelle karburatorordning.
Designfunktioner
Pulsjetmotoren, hvis tegning og diagram er vist nedenfor, har en indsugningsventil foran forbrændingskammeret. Dette er dens største forskel fra de nærmeste "brødre" såsom ramjet og jetmotor. Denne del er ansvarlig for at forhindre tilbagevenden af forbrændingsprodukter, som bestemmer deres retning direkte ind i dysen. Konkurrerende sorter har ikke specielt brug for ventiler, da luften straks tilføres under tryk med forkompression. Sådan en "bagatel" er faktisk et kæmpe plus i driften af den pågældende enhed, hvad angår forbedringen af termodynamiske egenskaber.
En anden forskel er arbejdets cykliske karakter. For eksempel i en turbojetmotor forbrændes brændstof kontinuerligt, hvilket garanterer ensartet og jævnt tryk. I en ramjet giver cyklerne oscillationer i strukturen. For at garantere maksimal amplitude kræves vibrationssynkronisering af alle dele. Dette punkt opnås ved at vælge den optimale dyselængde.
Pulsjetmotoren er i stand til at arbejde ved lave hastigheder eller i en inaktiv position uden modgående luftstrøm. Denne fordel i forhold til versionen med direkte flow er yderst diskutabel, da indledende acceleration er påkrævet for at affyre en raket eller et fly under disse forhold.
varianter
Udover den almindelige version af pulsejet med en lige og indløbsventil, er der også ventilløse og detonationsversioner.
Den første modifikation er ikke udstyret med en indløbsventil. Dette skyldes den ekstra dels sårbarhed og hurtige slid. I denne udførelsesform er kraftværkets levetid længere. Ved design er enheden en form i form af bogstavet U, hvis ender er rettet nedstrøms for strålekraften (bagud). Kanalen, der er ansvarlig for trækkraften, er lidt længere. Et kort rør kommer ind i luftstrømmen ind i forbrændingskammeret. Som et resultat af forbrænding og udvidelse af gasser returneres nogle af dem tilbage gennem det angivne indløb. En sådan anordning gør det muligt at tilvejebringe forbedret ventilation af arbejdskammeret. Der er intet tab af brændstofladning gennem indløbsventilen, hvilket skaber en lille "gevinst" i trækkraften.
Den detonations-type ramjet er designet til at brænde en ladning af brændstof gennem detonation. Det vil sige, at ved et konstant volumen sker en kraftig stigning i trykket af brændstof-luftblandingen i forbrændingskammeret. I dette tilfælde øges volumenet fra det øjeblik, gasserne bevæger sig langs dysedelen. Denne løsning gør det muligt at øge den termiske effektivitet. I øjeblikket er denne motorkonfiguration ikke i drift, da den er på stadiet med forskning og forbedringer.
Fordele
Princippet for drift af en jet pulserende motor, sammen med det enkle design og lave omkostninger, er de vigtigste fordele ved det pågældende system. Dissekvalitet førte til udseendet af disse motorer på militære missiler, flyvende mål og andre objekter, hvor ikke holdbarhed er vigtig, men hurtig levering af flyet til målet med den mest forenklede konfiguration af "motoren". Fans af flymodellering værdsætter den pågældende modifikation af samme grunde. Kompakte, billige og lette motorer er gode til flymodeller. Et andet plus er evnen til at lave en elementær pulserende jetmotor med dine egne hænder.
Ulemper
Blandt manglerne er der også mange punkter, nemlig:
- høj grad af støj under drift;
- for højt brændstofforbrug;
- tilstedeværelse af brændstofrester efter brug;
- øget sårbarhed af indløbsventil;
- hastighedsgrænse.
På trods af alle ulemperne er ramjet i sit segment stadig i høj efterspørgsel. Sådan en motor er uundværlig ved engangslanceringer, især hvis det er upraktisk at montere kraftige og dyre versioner.
DIY-detonationspulsjetmotor
Først skal du lave en tegning med en udvikling af fremtidige detaljer. Hvis du husker det grundlæggende i skolegeometri og har minimale tegnefærdigheder, kan du komme på arbejde. Den enkleste ordning er cylindriske rør. Der tegnes rektangler, hvoraf den ene side vil være lig med længden, og den anden - til diameteren (multipliceret med 3, 14 - tallet "pi"). Koniske og cylindriske oprømmere kan udføres ved at findenødvendig vejledning i enhver tegningsmanual.
Det andet vigtige spørgsmål er valget af metal. Alternativt kan rustfrit stål eller lavt kulsort stål anvendes. Lad os dvæle ved den anden mulighed, da den er lettere at behandle og danne. Den mindste pladetykkelse er 0,6 mm. I dette tilfælde var størrelsen 1 mm.
Forberedende proces
Før du begynder at bygge en pulserende jetmotor med dine egne hænder, skal du rense pladeemner for rust og støv. Til dette er en standardkværn ret velegnet. For din sikkerhed skal du bære handsker, da kanterne på arkene er skarpe og fulde af grater.
Før du starter hovedarbejdet, skal du forberede tegninger og papskabeloner af dele i fuld størrelse. For at opnå en nøjagtig konfiguration og dimensioner er konturerne skitseret med en permanent markør. Det anbefales stærkt ikke at skære oprømmerne med en svejsemaskine, uanset hvor moderne den måtte være. Faktum er, at de dele, der opnås på denne måde, er meget dårligt svejset i kanterne. Det er tilrådeligt at bruge elektriske metalsakse til dette formål, da der i den manuelle version er stor risiko for at bøje kanterne på emnerne. Du skal skære forsigtigt og fastgøre den forarbejdede skabelon sikkert med en klemme eller en anden passende metode.
Main Stage
Når du laver en pulsjetmotor derhjemme, skal du huske, at rør med fast diameter er nemme at danne, nårhjælp af en større analog. Det er helt muligt at udføre operationen med dine hænder på grund af løftestangsprincippet, hvorefter kanterne af emnet behandles med en hammer, bøjer dem til den ønskede tilstand. Det er ønskeligt, at enderne danner et plan, når de samles, hvilket vil forbedre placeringen af svejsningen. Det er sværere at bøje plader ind i et rør, du skal bruge en bøjning eller ruller. Dette professionelle værktøj er ikke for alle. Taks kan bruges som et alternativ.
Et vigtigt og omhyggeligt øjeblik er svejsningen af en tynd metalplade. Særlige færdigheder vil være påkrævet her, især hvis manuel lysbuesvejsning anvendes i processen. Det er bedre for begyndere ikke at prøve at eksperimentere (den mindste overeksponering af elektroden på et tidspunkt fører til at brænde et hul). Derudover kan der komme bobler ind i sømområdet, hvilket efterfølgende garanterer en lækage. Det er bedst at slibe sømmen til en minimumstykkelse, som giver dig mulighed for at se "ægteskabet" med det blotte øje med det samme. De tilspidsede segmenter bøjes i hånden, hvorved den smalle ende af emnet krymper rundt om røret med lille diameter, hvilket gør en større indsats end den brede del.
Anbefalinger
Ved, hvordan du selv laver en pulsjetmotor, og du kan bruge den på flymodeller eller til at sætte fart på et skateboard. Erfarne brugere anbefaler, at for at opnå den optimale sammensætning af brændstofblandingen først tilføres gas til motoren og fylde forbrændingskammeret helt med det. Derefter aktiveres tændingsgnisten. Luft tilføres sidst, efter at have nåetoptimal koncentration af alle komponenter - lanceringen er i gang.
