Pulsni mlazni motor je vrsta pogonske jedinice koja radi na principu miješanja zraka i impulsne mlazne sile. Ovi motori su lako prepoznatljivi po karakterističnom jakom zvuku. Među prednostima u odnosu na analogne su izuzetno pojednostavljen dizajn i mala težina. U nastavku ćemo razmotriti preostale karakteristike agregata.
Historija stvaranja
Prvi razvoji pulsnog mlaznog motora (ramjet) službeno su datirani u drugu polovinu 19. stoljeća. Šezdesetih godina dva pronalazača, osim jedan drugog, dobila su patente za novi dizajn propelera. Razvoj Teleshova N. A. i Charlesa de Voiliera u tom periodu nije nikoga zanimao. Ali početkom 20. stoljeća, njemački inženjeri su obratili pažnju na njih, koji su tražili dostojnu alternativu klipnim pogonskim jedinicama.
Tokom Drugog svetskog rata, nemačka avijacija je dopunjena avionskim projektilom tipa FAA, kojiopremljen ramjet. Unatoč činjenici da je navedeni element bio inferioran u tehničkim parametrima u odnosu na varijacije klipa, bio je popularan. Ova činjenica je zbog jednostavnosti dizajna i niske cijene. U poznatoj istoriji, ovo je bio jedini slučaj kada su takvi motori korišćeni za opremanje aviona u serijskoj skali.
Pokušaji poboljšanja
Nakon završetka rata, pulsni mlazni motor je neko vrijeme ostao u vojnom razvoju. Korišćen je kao propeler za rakete vazduh-zemlja. Niska efikasnost, mala brzina lansiranja i potreba za ubrzanjem pri lansiranju su razlozi koji su postali ključni u daljem svođenju položaja ramjet na nulu.
Ova vrsta motora je nedavno ponovo počela da zanima inženjere i amatere. Postoje novi razvoji, druge šeme poboljšanja. Sasvim je moguće da će se ažurirane modifikacije ponovo pojaviti u opremi vojnog zrakoplovstva. Njegova praktična primjena danas je modeliranje prototipova raketa i aviona korištenjem modernih konstrukcijskih materijala.
Pulsirajući mlazni motor
Razmatrana jedinica je šupljina otvorena sa obe strane. Na ulazu je montiran usis zraka, iza njega je vučna jedinica s ventilima. Dizajn također uključuje nekoliko komora za sagorijevanje, mlaznicu za ispuštanje mlazne struje. Ulazni ventil se proizvodi u nekoliko konfiguracija, različitih dizajna i eksternihum. Jedna od opcija su pravougaone lamele koje se montiraju na okvir, otvaraju ili zatvaraju pod padom pritiska. Druga, kompaktnija verzija - metalne "latice" postavljene u krug.
U komori za sagorevanje postoji svjećica. Ovaj element proizvodi seriju pražnjenja, a nakon postizanja željene koncentracije goriva, punjenje se pali. Pošto je motor skromne veličine, čelične stijenke jedinice se intenzivno zagrijavaju i mogu aktivirati mješavinu goriva na isti način kao i svijeća.
Princip rada
Budući da pulsirajući mlazni motor radi u ciklusima, ima nekoliko osnovnih ciklusa. Među njima:
- Proces unosa. U ovoj fazi se otvara ulazni ventil, ispušteni zrak ulazi u komoru za sagorijevanje. Istovremeno, kroz mlaznice ulazi gorivo, zbog čega se stvara svojevrsno punjenje goriva.
- Rezultirajuća smjesa se pali svjećicom, nakon čega se uočavaju plinovi pod visokim pritiskom. Njihovim djelovanjem dolazi do začepljenja ulaznog ventila.
- Dalje, proizvodi sagorevanja se izduvaju kroz mlaznicu, stvarajući mlazni potisak. Ovo stvara vakuum u komori za sagorevanje. Postupak se ponavlja - otvara se ulazni ventil, propuštajući sljedeći dio zraka.
Gorivo se isporučuje putem brizgaljki sa mehanizmom nepovratnog ventila. Kada se pritisak u komori za sagorevanje smanji, ulazi sledeća doza goriva. Nakon povećanja pritiska, dovod se zaustavlja. Treba napomenuti da su na modelima aviona male snage mlaznicesu odsutni, a sistem radi prema tradicionalnoj shemi karburatora.
Dizajn karakteristike
Pulsni mlazni motor, čiji je crtež i dijagram prikazan ispod, ima usisni ventil ispred komore za sagorevanje. To je njegova glavna razlika od najbliže "braće" kao što su ramjet i mlazni motor. Ovaj dio je odgovoran za sprječavanje vraćanja produkata izgaranja, što određuje njihov smjer direktno u mlaznicu. Konkurentnim varijantama nisu posebno potrebni ventili, jer se zrak odmah dovodi pod pritiskom uz pretkompresiju. Ovakva "sitnica" je zapravo veliki plus u radu dotične jedinice, što se tiče poboljšanja termodinamičkih karakteristika.
Još jedna razlika je ciklična priroda posla. Na primjer, u turbomlaznom motoru gorivo se sagorijeva neprekidno, što garantuje ujednačen i ujednačen potisak. U ramjet, ciklusi daju oscilacije unutar strukture. Da bi se garantovala maksimalna amplituda, potrebna je sinhronizacija vibracija svih delova. Ova tačka se postiže odabirom optimalne dužine mlaznice.
Pulsni mlazni motor može raditi pri malim brzinama ili u neaktivnom položaju u odsustvu nadolazećeg protoka zraka. Ova prednost u odnosu na verziju s direktnim protokom je vrlo diskutabilna, jer je potrebno početno ubrzanje za lansiranje rakete ili aviona u ovim uslovima.
Varieties
Pored obične verzije pulsejet sa ravnim i ulaznim ventilom, postoje i verzije bez ventila i detonacione verzije.
Prva modifikacija nije opremljena ulaznim ventilom. To je zbog ranjivosti i brzog trošenja dodatnog dijela. U ovoj izvedbi, vijek trajanja elektrane je duži. Po dizajnu, jedinica je oblika u obliku slova U, čiji su krajevi usmjereni nizvodno od mlaznog potiska (nazad). Kanal koji je odgovoran za vuču je malo duži. Kratka cijev ulazi u struju zraka u komoru za sagorijevanje. Kao rezultat sagorijevanja i širenja plinova, neki od njih se vraćaju nazad kroz naznačeni ulaz. Takav uređaj omogućava poboljšanu ventilaciju radne komore. Nema gubitka punjenja goriva kroz ulazni ventil, što stvara blagi "poboljšanje" u vučnom naporu.
Ramjet detonacionog tipa dizajniran je da sagorijeva punjenje goriva kroz detonaciju. To jest, pri konstantnoj zapremini, u komori za sagorevanje dolazi do oštrog povećanja pritiska mešavine goriva i vazduha. U tom slučaju se volumen povećava počevši od trenutka kada se plinovi kreću duž dijela mlaznice. Ovo rešenje omogućava povećanje toplotne efikasnosti. Trenutno ova konfiguracija motora nije u funkciji, u fazi je istraživanja i poboljšanja.
Pros
Princip rada mlaznog pulsirajućeg motora, uz jednostavnost dizajna i nisku cijenu, glavne su prednosti dotičnog sistema. OveKvalitet je doveo do pojave ovih motora na vojnim projektilima, letećim ciljevima i drugim objektima gde nije bitna izdržljivost, već brza isporuka aviona do cilja sa najjednostavnijom konfiguracijom „motora“. Ljubitelji avionskog modelarstva cijene dotičnu modifikaciju iz istih razloga. Kompaktni, jeftini i lagani motori su odlični za modele aviona. Još jedan plus je mogućnost da vlastitim rukama napravite elementarni pulsirajući mlazni motor.
Protiv
Među nedostacima ima i mnogo tačaka, i to:
- visok stepen buke u radu;
- prekomerna potrošnja goriva;
- prisustvo ostataka goriva nakon upotrebe;
- povećana ranjivost ulaznog ventila;
- ograničenje brzine.
Uprkos svim nedostacima, ramjet u svom segmentu ostaje veoma tražen. Takav motor je neophodan za jednokratna lansiranja, posebno ako je nepraktično montirati moćne i skupe verzije.
uradi sam detonacijski pulsni mlazni motor
Prvo morate kreirati crtež sa razvojem budućih detalja. Ako se sjećate osnova školske geometrije i imate minimalne vještine crtanja, možete se baciti na posao. Najjednostavnija shema su cilindrične cijevi. Nacrtani su pravougaonici čija će jedna strana biti jednaka dužini, a druga - prečniku (pomnoženo sa 3, 14 - broj "pi"). Konusni i cilindrični razvrtači se mogu izvesti nalazomneophodna uputstva u bilo kom priručniku za crtanje.
Drugo važno pitanje je izbor metala. Alternativno, može se koristiti nehrđajući čelik ili čelik sa niskim udjelom čađe. Zaustavimo se na drugoj opciji, jer je lakše obraditi i oblikovati. Minimalna debljina lima je 0,6 mm. U ovom slučaju, veličina je bila 1 mm.
Pripremni proces
Pre nego što počnete da pravite pulsirajući mlazni motor sopstvenim rukama, potrebno je da očistite limene delove od rđe i prašine. Za to je sasvim prikladna standardna brusilica. Radi vaše sigurnosti, nosite rukavice jer su ivice listova oštre i pune neravnina.
Prije početka glavnog rada potrebno je pripremiti crteže i kartonske šablone dijelova u punoj veličini. Da bi se dobila precizna konfiguracija i dimenzije, konture se ocrtavaju trajnim markerom. Vrlo se ne preporučuje rezanje razvrtača aparatom za zavarivanje, ma koliko on bio moderan. Činjenica je da su dijelovi dobiveni na ovaj način vrlo loše zavareni na rubovima. U tu svrhu preporučljivo je koristiti električne škare za metal, jer u ručnoj verziji postoji veliki rizik od savijanja rubova izratka. Morate pažljivo rezati, bezbedno fiksirajući obrađeni šablon pomoću stezaljke ili na drugi odgovarajući način.
Main Stage
Kada pravite pulsni mlazni motor kod kuće, zapamtite da se cijevi fiksnog promjera lako formiraju kadapomoć većeg analoga. Sasvim je moguće izvršiti operaciju svojim rukama zbog principa poluge, nakon čega se rubovi radnog komada obrađuju čekićem, savijajući ih do željenog stanja. Poželjno je da krajevi kada se spoje formiraju ravan, što će poboljšati postavljanje vara. Teže je savijati listove u cijev, trebat će vam savijač ili valjci. Ovaj profesionalni alat nije za svakoga. Tisa se može koristiti kao alternativa.
Važan i mukotrpan trenutak je zavarivanje tankog lima. Ovdje će biti potrebne posebne vještine, posebno ako se u procesu koristi ručno lučno zavarivanje. Za početnike je bolje da ne pokušavaju eksperimentirati (najmanje prekomjerno izlaganje elektrode u jednom trenutku dovodi do izgaranja rupe). Osim toga, mjehurići mogu ući u područje šava, što naknadno garantuje curenje. Najbolje je izbrusiti šav na minimalnu debljinu, što će vam omogućiti da odmah vidite "brak" golim okom. Konusni segmenti se savijaju ručno, savijajući uski kraj obratka oko cijevi malog prečnika, čineći više napora nego široki dio.
Preporuke
Znajući kako sami napraviti pulsni mlazni motor, možete ga koristiti na modelima aviona ili da ubrzate skejtbord. Iskusni korisnici preporučuju da se, kako bi se dobio optimalan sastav mješavine goriva, prvo dovede plin u motor, čime se u potpunosti napuni komora za izgaranje. Tada se aktivira iskra za paljenje. Vazduh se dovodi zadnji, po dolaskuoptimalna koncentracija svih komponenti - lansiranje je u toku.
