Cítili jste někdy potřebu se někam dostat opravdu, opravdu rychle? Fungovalo by Mach 17? To je rychlost nového prototypového motoru od výzkumných pracovníků v University of Central Florida (UCF) by potenciálně mohla vrhnout letadlo oblohou a udělat cestu z New Yorku do Los Angeles za méně než půl hodiny. Srdcem této nové technologie je nová technologie pohonu, která stabilizuje detonace a poté využívá jejich rázové vlny k zajištění hypersonického pohonu letadla.
Výbuchy nejsou v pohonných systémech žádnou novinkou. Vnitřní spalovací motory (ICE) je používají k pohybu pístů již více než 150 let. ICE používají typ spalovacího procesu, který se nazývá „ deflagraci “. Tento proces je podobný ohni, který byste viděli v krbu. Jsou relativně pomalé a snadno se ovládají a byly široce používány pro různé procesy od střelného prachu po plynové vařiče.
Příklad toho, jak funguje ICE.
Na druhou stranu a detonace je mnohem prudší forma procesu spalování. Detonace se šíří nadzvukově a dokáže mimořádně rychle zničit palivo používané k jeho pohonu. Jsou také mnohem hůře ovladatelné a mnohem nebezpečnější než typické deflagrační reakce.
Použití tak silné reakce k zajištění tahu má své výhody. A rotující detonační motor , kde detonace cestují kolem v an prstencový vzor nepřetržitě, byl předmětem studia téměř půl století. Pracovaly na tom různé týmy, včetně týmu Dr. Ahmeda v UCF. Minulý rok někteří členové týmu oznámili úspěšný test motoru využívajícího tuto koncepci. Ve svém experimentu pečlivě kontrolovali rychlost přivádění paliva do motoru.
Model testovacího motoru „HyperReact“, který byl použit v experimentech.
Kredit: UCF / Rosato et al.
V rotujícím detonačním motoru se musí detonace vzájemně odehrávat, přičemž každá tlačí výfuk o něco rychleji, dokud nedosáhne hypersonických rychlostí. To vyžaduje přesné umístění každé detonace a obvykle to vedlo k relativně krátkým testovacím běhům, které trvaly jen několik milisekund, takže použití v komerčním systému je nepraktické.
Nyní udělali tento výzkum o další krok vpřed. Výzkumníci UCF dosáhli něčeho, co se nazývá „ šikmá detonační vlna “. Tento nový typ detonace je stacionární a je stabilní alespoň několik sekund. To je činí mnohem praktičtějšími pro použití ve skutečném systému a řeší mnoho problémů s rotujícím detonačním motorem, který vyvinuli dříve.
Snímky rázové vlny produkované zkušebním motorem s šikmou detonační vlnou.
Kredit: UCF / Rosato et al.
K použití v komerčním systému má motor ještě hodně daleko. Pokud by se však dále rozvíjel, mohl by ušetřit významnou částku na nákladech na palivo, přičemž některé odhady uvádějí úspory až 25 %. Dalo by se také použít k pohonu mnohem rychlejších letadel a raket, než jsou aktuálně k dispozici – jen nečekejte, že je budete mít v brzké době ve svém autě. Nezdá se, že by nadzvukové vozy získaly požehnání jakéhokoli regulačního úřadu, který by stál za jeho sůl.
Další informace:
UCF – Létání rychlostí až 17 Mach by se mohlo stát realitou s vyvíjejícím se pohonným systémem UCF
PNAS – Stabilizovaná detonace pro hypersonický pohon
Nový atlas - Světová novinka: Detonační motor se šikmou vlnou může odemknout letoun o rychlosti 17 Mach
Fanatický futurista - Světově první šikmý zadržovací motor mohl odemknout letoun Mach 17
UT - Jak rychlý je Mach One?
Hlavní obrázek:
Umělcův koncept nadzvukové kosmické lodi využívající šikmý detonační vlnový motor.
Poděkování: NASA / Daniel Rosato / UCF
