Zespół inżynierów z Działu Napędów Lotniczych przeprowadził pierwszą na świecie, udaną próbę lotu rakiety doświadczalnej napędzanej silnikiem rakietowym wykorzystującym proces wirującej detonacji, zasilanego ciekłymi materiałami pędnymi - a w zasadzie pierwszy lot gdzie ciąg takiego silnika był większy od masy rakiety. Do napędu rakiety wykorzystano detonacyjny silnik stożkowy opracowany przez dr. inż. Michała Kawalca, który również kierował zespołem budującym rakietę i doświadczalnym lotem tej rakiety. Próbę przeprowadzono 15 września br. na poligonie Wojskowego Instytutu Technicznego Uzbrojenia w Zielonce pod Warszawą.
Silnik rakietowy, zgodnie z planem, pracował przez 3,2 s rozpędzając rakietę do prędkości około 90 m/s, co pozwoliło na osiągnięcie przez rakietę pułapu 445 m.
Była to pierwsza w świecie próba wykorzystania do napędu rakiety silnika detonacyjnego zasilanego ciekłymi materiałami pędnymi, ciekłym propanem oraz ciekłym podtlenkiem azotu.
Szczegóły i zalety tego rozwiązania:
Wykorzystany do napędu silnik był chłodzony oboma składnikami materiału pędnego.
Zastosowanie tzw. regeneracyjnego chłodzenia silnika pozwala na odzyskanie ciepła z detonacyjnej komory spalania przekazywanego do ścianek silnika. Ciepło to ogrzewa więc oba czynniki chłodzące silnik, propan i podtlenek azotu, które o podwyższonej temperaturze są doprowadzane do komory detonacyjnej silnika. Dzięki temu, tzw. „straty ciepła na chłodzenie” są odzyskiwane i możliwe jest uzyskanie większej sprawności silnika.
Wykorzystanie w komorze silnika procesu wirującej detonacji pozwala na uzyskanie większej sprawności silnika, gdyż w procesie detonacji, w odróżnieniu od klasycznego spalania deflagracyjnego, ciśnienie rośnie (tzw. Pressure Gain Combustion – spalanie powodujące wzrost ciśnienia).
Dodatkowo z uwagi na bardzo dużą gęstość wydzielanej energii silnik jest znacznie mniejszy, bardziej zwarty, a w efekcie – lżejszy.
Wykorzystanie do napędu rakiet silnika z wirującą detonacją umożliwi więc poprawienie efektywności napędu oraz zwiększenie osiągów rakiet napędzanych takimi silnikami w stosunku do rakiet napędzanych klasycznymi silnikami rakietowymi.
W Polsce od ponad 15 lat, pod kierunkiem prof. Piotra Wolańskiego są prowadzone badania doświadczalne procesu wirującej detonacji zarówno w aspekcie jej stosowania do silników turbinowych jak i rakietowych; początkowo tylko w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, a od ponad 11 lat również w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa.
Szczegółowe zestawienie tych prac jest opisane w wydanej ostatnio monografii profesora Wolańskiego pt. „Research on detonative propulsion in Poland” (Badania napędów detonacyjnych w Polsce) przez Biblioteką Naukową Łukasiewicz-Instytutu Lotnictwa (nr 60).
Wątek: Napędy i silniki (Przeczytany 140011 razy)