विस्फोट रॉकेट इंजन: परीक्षण, ऑपरेटिंग सिद्धांत, फायदे

बाहरी अंतरिक्ष की विजय अज्ञात अंतरिक्ष यान के साथ जुड़ा हुआ है। किसी भी वाहक रॉकेट का दिल उसके इंजन है अंतरिक्ष यात्री को कक्षा में वितरित करने के लिए, और अंतरिक्ष के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से उबरने के लिए दूसरी जगह के बारे में 7.9 किमी / सेकेंड पहले अंतरिक्ष वेग विकसित करना चाहिए। यह हासिल करना आसान नहीं है, लेकिन वैज्ञानिक लगातार इस समस्या को हल करने के नए तरीकों की तलाश कर रहे हैं। रूस के डिजाइनर ने आगे भी कदम रखा और एक विस्फोट रॉकेट इंजन विकसित करने में कामयाब रहे, जिनके परीक्षण सफल थे। इस उपलब्धि को अंतरिक्ष इंजीनियरिंग के क्षेत्र में एक वास्तविक सफलता कहा जा सकता है।

नई सुविधाएँ

विस्फोट इंजनों में उच्च उम्मीदें क्यों हैं? वैज्ञानिकों के मुताबिक, मौजूदा रॉकेट इंजन की क्षमता से उनकी क्षमता 10 हजार गुना ज्यादा होगी। इसी समय, वे बहुत कम ईंधन का उपभोग करेंगे, और उनके उत्पादन को कम लागत और लाभप्रदता से अलग किया जाएगा। इसके लिए क्या कारण है?

यह ईंधन की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के बारे में है। अगर आधुनिक रॉकेट में डील्फ़्लैक्शन का इस्तेमाल किया जाता है - धीमे (सबसोनिक) लगातार दबाव में ईंधन जल रहा है, तो विस्फोट के कारण विस्फोट रॉकेट इंजन कार्य करता है, दहनशील मिश्रण का विस्फोट यह एक सुपरसोनिक गति से जलता है जिसमें एक बड़ी मात्रा में थर्मल ऊर्जा जारी होती है, जैसे कि सदमे की लहर का प्रसार डिस्ट्रोन इंजन के रूसी संस्करण का विकास और परीक्षण, विशेष प्रयोगशाला "विस्फोटक तरल रॉकेट इंजन" द्वारा किया गया था, जो कि एनेग्रोमाश प्रोडक्शन कॉम्प्लेक्स के भाग के रूप में किया गया था।

नई इंजन की उत्कृष्टता

70 साल के लिए अग्रणी वैज्ञानिकों द्वारा विस्फोट इंजन का अध्ययन और विकास किया जा रहा है। मुख्य कारण है कि इंजन के इस प्रकार के निर्माण को रोकता है, ईंधन के अनियंत्रित स्वतःस्फूर्त दहन है। इसके अलावा, एजेंडे में ईंधन और ऑक्सीडिजर के कुशल मिश्रण के कार्यों के साथ-साथ नोजल और वायु सेवन के एकीकरण भी शामिल थे। इन समस्याओं का समाधान करने के बाद, एक विस्फोट रॉकेट इंजन बनाना संभव होगा, जो इसकी तकनीकी विशेषताओं द्वारा समय से आगे निकल जाएगा। इसी समय, वैज्ञानिक इस तरह के फायदे कहते हैं:

1. सबसोनिक और हाइपरसोनिक पर्वतमाला में गति को विकसित करने की क्षमता
2. कई चलती भागों के डिज़ाइन से अपवर्जन
3. लोअर द्रव्यमान और बिजली संयंत्र की लागत
4. उच्च ऊष्मप्रवैगिकी दक्षता

सीरिज इस प्रकार के इंजन का उत्पादन नहीं किया गया था। पहली बार 2008 में कम उड़ान विमान पर परीक्षण किया गया था। वाहक रॉकेट के लिए विस्फोट इंजन का पहला परीक्षण रूसी वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था यही कारण है कि इस घटना को इतना महत्व दिया जाता है

संचालन सिद्धांत: स्पंदित और निरंतर

वर्तमान में, वैज्ञानिक एक स्पंदित और निरंतर कार्यप्रणाली के साथ उपकरणों को विकसित कर रहे हैं। ऑपरेशन की एक पल्स स्कीम के साथ विस्फोट रॉकेट इंजन का सिद्धांत दहन कक्ष की चक्रीय भरने पर एक दहनशील मिश्रण, इसके परिणामस्वरूप प्रज्वलन और पर्यावरण में दहन उत्पादों को जारी करने पर आधारित होता है। तदनुसार, एक सतत प्रक्रिया में, ईंधन को लगातार दहन कक्ष में खिलाया जाता है, एक या अधिक विस्फोट की तरंगों में ईंधन जल जाता है जो लगातार प्रवाह में फैलते हैं। ऐसे इंजन के फायदे हैं:

1. ईंधन का एक बार इग्निशन
2. अपेक्षाकृत सरल निर्माण
3. छोटे आकार और प्रतिष्ठानों का वजन
4. दहनशील मिश्रण का अधिक प्रभावी उपयोग
5. उत्पादित शोर, कंपन और हानिकारक उत्सर्जन के निम्न स्तर।

परिप्रेक्ष्य में, इन फायदे का उपयोग करते हुए ऑपरेशन की निरंतर योजना के विस्फोटक तरल रॉकेट इंजन अपने बड़े पैमाने पर और लागत विशेषताओं के कारण सभी मौजूदा प्रतिष्ठानों को प्रतिस्थापित करेगा।

विस्फोट इंजन का परीक्षण

घरेलू विस्फोट संयंत्र का पहला परीक्षण शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय द्वारा स्थापित एक परियोजना के ढांचे के भीतर किया गया था। एक प्रोटोटाइप के रूप में, एक दहन कक्ष के व्यास में 100 मिमी और 5 मिमी के एक कुंडलाकार चैनल चौड़ाई के साथ एक छोटा इंजन प्रस्तुत किया गया था। परीक्षण एक विशेष परीक्षण बेंच पर किया गया, संकेतकों को विभिन्न प्रकार के दहनशील मिश्रण - हाइड्रोजन-ऑक्सीजन, प्राकृतिक गैस-ऑक्सीजन, प्रोपेन-ब्यूटेन-ऑक्सीजन पर काम करते समय दर्ज किया गया।

ऑक्सीजन-हाइड्रोजन ईंधन पर विस्फोट रॉकेट इंजन के परीक्षणों ने साबित कर दिया है कि इन इकाइयों के उष्मांक चक्र में अन्य इकाइयों के संचालन की तुलना में 7% अधिक कुशल है। इसके अलावा, यह प्रायोगिक रूप से पुष्टि की गई थी कि ईंधन की मात्रा बढ़ने के कारण, जोर और विस्फोट की तरंगों की संख्या और घूर्णी गति में वृद्धि।

अन्य देशों में एनालॉग

अग्रणी देशों के वैज्ञानिक विस्फोट इंजन के विकास में लगे हुए हैं। इस दिशा में सबसे बड़ी सफलता अमरीका के डिजाइनरों द्वारा प्राप्त की गई थी। अपने मॉडलों में उन्हें एक निर्बाध तरीके से काम करने का, या घूर्णी का एहसास हुआ। अमेरिकी सेना इन जहाजों को सतह के जहाजों को लैस करने के लिए उपयोग करने की योजना बना रही है। अपने छोटे द्रव्यमान और छोटे आयामों के कारण, उच्च उत्पादन शक्ति के साथ, वे युद्धक नौकाओं की प्रभावशीलता को बढ़ाने में मदद करेंगे।

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का स्टोइकीओमेट्रिक मिश्रण अपने काम के लिए अमेरिकी विस्फोट रॉकेट इंजन का उपयोग करता है। इस तरह के एक ऊर्जा स्रोत के फायदे मुख्य रूप से आर्थिक हैं- ऑक्सीजन जलता है जितना हाइड्रोजन के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक है। अब कार्बन ईंधन के साथ सैन्य जहाजों को उपलब्ध कराने के लिए अमेरिकी सरकार कई अरब डॉलर खर्च करती है। Stoichiometric ईंधन कई बार लागत कम हो जाएगी।

विकास और संभावनाओं के आगे के निर्देश

विस्फोट इंजन परीक्षणों के परिणामस्वरूप प्राप्त नए डेटा ने तरल ईंधनों के साथ काम करने के लिए एक योजना के निर्माण के लिए मौलिक नए तरीकों के उपयोग को निर्धारित किया। लेकिन जारी किए गए थर्मल ऊर्जा की बड़ी मात्रा को देखते हुए इस तरह के इंजन के कामकाज में उच्च ताप प्रतिरोध होना चाहिए। फिलहाल, एक विशेष कोटिंग विकसित की जा रही है, जो उच्च तापमान प्रभाव के तहत दहन कक्ष के प्रदर्शन को सुनिश्चित करेगा। आगे के शोध में एक विशेष स्थान मिक्सिंग सिर की रचना है, जिसके द्वारा दी गई आकार, एकाग्रता और रचना की दहनशील सामग्री की बूंदों को प्राप्त करना संभव है। इन मुद्दों को सुलझाने के द्वारा, एक नया विस्फोट तरल रॉकेट इंजन बनाया जाएगा, जो कैरियर रॉकेट की एक नई श्रेणी का आधार बना देगा।