Opis zdj\u0119cia: Zewn\u0119trzna obudowa odrzutowego silnika pulsacyjnego germa\u0144skiej bomby lataj\u0105cej V1 – Fieseler Fi 103.<\/p>\n
Argus As 109-014 to by\u0142 silnik pulsacyjny, kt\u00f3ry nap\u0119dza\u0142 bomby lataj\u0105ce V1. Bomba V1 to by\u0142 niewielki bezpilotowy samolot, kt\u00f3ry by\u0142 sterowany automatycznie, za pomoc\u0105 prostego \u017cyroskopowego autopilota. G\u0142owica bojowa mia\u0142a mas\u0119 850 kg. Zasi\u0119g oko\u0142o 250 km. Pr\u0119dko\u015b\u0107 przelotowa oko\u0142o 640 km\/h. Silnik o ci\u0105gu 2,7 kN (204 kG), by\u0142 umieszczony nad bomb\u0105 w jego tylnej cz\u0119\u015bci. Bomby V1 by\u0142y wystrzeliwane z naziemnych wyrzutni, ustawionych na terenie p\u00f3\u0142nocnej Francji. Bomba mog\u0142a by\u0107 odpalana z samolot\u00f3w Heinkel He 111 H-22. \u0141\u0105cznie odpalono 11 969 bomb V1.<\/p>\n
Silnik strumieniowy – Ramjet<\/h3>\n
W 1908 roku, francuz Rene Lorin (1877-1933) teoretycznie opracowa\u0142 i opatentowa\u0142 silnik strumieniowy. Nie m\u00f3g\u0142 jednak zbudowa\u0107 pracuj\u0105cego modelu, poniewa\u017c \u00f3wczesne statki powietrzne nie dysponowa\u0142y tak\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105, aby silnik strumieniowy podj\u0105\u0142 prac\u0119. Swoje teorie przedstawia\u0142 na \u0142amach czasopisma L\u2019Aerophile w okresie 1908-1913. Inny francuz, Rene Leduc odkry\u0142 te publikacje i z\u0142o\u017cy\u0142 wniosek o patent na projekt silnika strumieniowego w 1933 roku. Rene Leduc chcia\u0142 skontaktowa\u0107 si\u0119 z Rene Lorin, ale dowiedzia\u0142 si\u0119, \u017ce ten niedawno temu zmar\u0142.<\/p>\n W teorii silnik strumieniowy (Ramjet) jest bardzo prosty, a w rzeczywisto\u015bci jego termodynamiczne warunki pracy s\u0105 bardzo skomplikowane. Do chwili obecnej nie opracowano w pe\u0142ni skutecznego i sprawnego silnika strumieniowego. Inna nazwa silnika strumieniowego to "Flying stove pipe" (lataj\u0105ca rura gazowa) lub "Athodyd" (skr\u00f3t s\u0142\u00f3w powietrzny kana\u0142 termodynamiczny). Silnik strumieniowy jest form\u0105 silnika przelotowego, bez ruchomych element\u00f3w. Silnik ten wykorzystuje kompresj\u0119 powierza na skutek w\u0142asnego ruchu do przodu. Spr\u0119\u017cone powietrze otrzymuje wtrysk paliwa. Nast\u0119puje zapalnie mieszanki powietrzno-paliwowej. Wzrost ci\u015bnienia spalin skierowany przez dysz\u0119 wylotow\u0105 daje ci\u0105g silnikowi. Dlatego silnik ten nie mo\u017ce da\u0107 si\u0142y ci\u0105gu przy zerowej pr\u0119dko\u015bci. Pojazd wyposa\u017cony w tego typu silnik musia\u0142 mie\u0107 inny rodzaj nap\u0119du, aby zapocz\u0105tkowa\u0107 ruch i procesy spalania w silniku strumieniowym. W teorii silnik strumieniowy by\u0142by najskuteczniejszy w zakresie pr\u0119dko\u015bci od Ma 3 do Ma 6. Wci\u0105\u017c poszukuje si\u0119 zastosowania dla silniki strumieniowego. By\u0142y prace z wirnikami no\u015bnymi \u015bmig\u0142owc\u00f3w. Pr\u00f3buje si\u0119 zastosowa\u0107 silniki strumieniowe w pociskach artyleryjskich. Tego typu rozwi\u0105zanie zg\u0142osi\u0142 ju\u017c w 1915 roku, w\u0119gierski wynalazca Albert Fono, dla wojsk austro-w\u0119gierskich. W\u00f3wczas ten pomys\u0142 zosta\u0142 odrzucony.<\/p>\n Wspomnieli\u015bmy o trudnych warunkach termodynamicznych pracy silnika strumieniowego. Silnik taki musi by\u0107 opracowany do konkretnego zakresu pr\u0119dko\u015bci, gdy\u017c wraz ze wzrostem pr\u0119dko\u015bci maleje jego sprawno\u015b\u0107. Dzieje si\u0119 tak dlatego, \u017ce wzrasta temperatura powietrza na wlocie w wyniku wi\u0119kszego spr\u0119\u017cania. Gdy temperatura wlotowa zbli\u017cy si\u0119 do temperatury wylotowej, mniejsza cz\u0119\u015bci energii mo\u017ce by\u0107 wyodr\u0119bniona w postaci ci\u0105gu. Aby stworzy\u0107 konieczny ci\u0105g silnika, powietrze to nie powinno by\u0107 tak bardzo spr\u0119\u017cane, po to by nie zwi\u0119ksza\u0107 temperatury. Oznacza to, \u017ce przep\u0142yw przez silnik b\u0119dzie nadd\u017awi\u0119kowy, a wszystkie wsp\u00f3\u0142czesne silniki turboodrzutowe maj\u0105 przep\u0142yw podd\u017awi\u0119kowy, mimo, \u017ce samolot leci z pr\u0119dko\u015bci\u0105 Ma 2 \u2013 Ma 3. Ten niepo\u017c\u0105dany wzrost temperatury w momencie spr\u0119\u017cania, nasuwa od razu konieczno\u015b\u0107 zastosowania urz\u0105dzenia na wz\u00f3r intercooler-a.<\/p>\n Wiele test\u00f3w z silnikami strumieniowymi wykonywali moskale na prze\u0142omie lat 30\/40-lat. Jednak pozosta\u0142o niewiele informacji o tych pracach. Moskale stosowali silniki strumieniowe DM-1, DM-2, jako silniki dodatkowe w samolotach: I-15, Jak-7.<\/p>\n Najwi\u0119ksze sukcesy z nap\u0119dem strumieniowym (ramjet) odni\u00f3s\u0142 Rene Leduc (1898-1968). Rene Leduc by\u0142 francuskim in\u017cynierem, kt\u00f3ry prace nad silnikami strumieniowymi podj\u0105\u0142 w 1938 roku, a w 1949 roku, stworzy\u0142 pierwszy na \u015bwicie samolot nap\u0119dzany wy\u0142\u0105cznie silnikiem strumieniowym \u2013 Leduc 010. In\u017c. Rene Leduc pracowa\u0142 w firmie Breguet Aviation. W 1938 roku, przyst\u0105pi\u0142 do opracowania samolotu nap\u0119dzanego wy\u0142\u0105cznie silnikiem strumieniowym. Podczas drugiej wojny \u015bwiatowej zak\u0142ady pracowa\u0142y na potrzeby niemieckie. Prace nad samolotem zwolni\u0142y tempa. W efekcie samolot Leduc 010 by\u0142 gotowy dopiero w 1947 roku. Zbudowano dwa prototypy. Ca\u0142y kad\u0142ub p\u0142atowca to by\u0142 praktycznie silnik. Za\u0142og\u0119 umieszczono w osobnej kabinie zlokalizowanej centralnie w przedniej cz\u0119\u015bci kad\u0142uba samolotu. W ten spos\u00f3b wlot do silnika by\u0142 pier\u015bcieniowy. Samolot mia\u0142 d\u0142ugo\u015b\u0107 10,25 m, rozpi\u0119to\u015b\u0107 10,52 m, mas\u0119 w\u0142asn\u0105 1\u00a0700 kg, startow\u0105 2\u00a0800 kg, ci\u0105g silnika 15,7 kN. Testy rozpocz\u0119to Tuluzie w pa\u017adzierniku 1947 roku. Strat samolotu Leduc 010 odbywa\u0142 si\u0119 przy pomocy samolotu nosiciela Sud-Est SE.161 Languedoc. Pierwszy lot silnikowy wykonano w dniu 21.04.1949 roku. Podczas pr\u00f3b osi\u0105gni\u0119to pr\u0119dko\u015b\u0107 Ma 0,85, pu\u0142ap 11\u00a0000 m (36\u00a0000 ft) i pr\u0119dko\u015b\u0107 wznoszenia 40 m\/s. By\u0142y to bardzo dobre wyniki. Oba prototypy Leduc 010 utracono w wypadkach, w kt\u00f3rych piloci z licznymi obra\u017ceniami prze\u017cyli.<\/p>\n Prace nad programem nie usta\u0142y. Powsta\u0142 kolejny prototyp Leduc 011, kt\u00f3ry mia\u0142 na ko\u0144cach skrzyde\u0142 niewielkie silniki turboodrzutowe dla zapewnienia samodzielnego startu. Pierwszy lot wykonano w dniu 8.02.1951 roku. Z samolotem by\u0142y jednak problemy i zrezygnowano z silnik\u00f3w turboodrzutowych.<\/p>\n Program trwa\u0142 dalej. W 1953 roku, zbudowano dwa kolejne prototypy oznaczone Leduc 021. Samoloty by\u0142y o 30 % wi\u0119ksze od Leduc 010. Rozpi\u0119to\u015b\u0107 11,60 m, d\u0142ugo\u015b\u0107 12,50 m, masa w\u0142asna 3\u00a0300 kg, masa startowa 6\u00a0000 kg, silnik strumieniowy (ramjet) o ci\u0105gu 63,7 kN. Testy trwa\u0142y w okresie 1953-1956. Testy obj\u0119\u0142y 284 loty. Samolot osi\u0105gn\u0105\u0142 pr\u0119dko\u015b\u0107 maksymaln\u0105 Ma 0,95, a to w po\u0142owie 50-lat by\u0142o ju\u017c za ma\u0142o. Konstrukcja nie nadawa\u0142a si\u0119 do lot\u00f3w nadd\u017awi\u0119kowych. Dlatego powsta\u0142 jeszcze jeden samolot Leduc 022.<\/p>\n Samolot Leduc 022 by\u0142 przeznaczony do lot\u00f3w nadd\u017awi\u0119kowych w zakresie pr\u0119dko\u015bci Ma 2. By\u0142 budowany jako prototyp samolotu my\u015bliwskiego. By\u0142a to pr\u00f3ba praktycznego zastosowania techniki silnika strumieniowego. W przeciwie\u0144stwie do poprzednik\u00f3w otrzyma\u0142 sko\u015bne skrzyd\u0142a. Zesp\u00f3\u0142 nap\u0119dowy by\u0142 uk\u0142adem silnika strumieniowego (ramjet) i turboodrzutowego (turbojet). Chodzi\u0142o o to aby samolot m\u00f3g\u0142 startowa\u0107 samodzielnie. Leduc 022 mia\u0142 d\u0142ugo\u015b\u0107 18,21 m, rozpi\u0119to\u015b\u0107 9,95 m, mas\u0119 w\u0142asna 6\u00a0380 kg, mas\u0119 startow\u0105 9\u00a0000 kg, silnik strumieniowy o ci\u0105gu 63,7 kN, turboodrzutowy Snecma Atar 101D-3, o ci\u0105gu 31,4 kN. Pierwszy lot wykonano w dniu 26.12.1956 roku. Podczas test\u00f3w nie uda\u0142o si\u0119 przekroczy\u0107 pr\u0119dko\u015bci d\u017awi\u0119ku, z uwagi na znaczny op\u00f3r indukowany p\u0142atowca. Program zamkni\u0119to w 1958 roku, na rzecz dalszego rozwoju samolotu Dassault Mirage III.<\/p>\n Francuzi opracowali jeszcze jeden projekt samolotu nap\u0119dzanego silnikiem strumieniowym (ramjet). By\u0142 nim samolot firmy Nord Aviation Nord 1500 Griffon (S\u0119p). By\u0142 to samolot kt\u00f3ry mia\u0142 spe\u0142ni\u0107 francuskie wymagania dla samolotu bojowego osi\u0105gaj\u0105cy pr\u0119dko\u015b\u0107 Ma 2. Uk\u0142ad aerodynamiczny pochodzi\u0142 z ko\u0144ca 40-lat i opiera\u0142 si\u0119 na skrzyd\u0142ach typu delta uzupe\u0142nionych niewielkimi skrzyde\u0142kami w przedniej cz\u0119\u015bci kad\u0142uba. Samolot mia\u0142 operowa\u0107 z gruntowego pola startowego (trawa) i mia\u0142 mie\u0107 rozbieg 1\u00a0000 m. Zesp\u00f3\u0142 nap\u0119dowy mia\u0142 by\u0107 mieszany: silnik turboodrzutowy wspierany silnikiem strumieniowym. Zbudowano dwa prototypy.<\/p>\n W pierwszym prototypie zastosowano tylko silnik turboodrzutowy Atar 101. Mimo to samolot Griffon I rozp\u0119dza\u0142 si\u0119 do pr\u0119dko\u015bci Ma 1,17. Prototyp Griffon II wyposa\u017cono w docelowy zesp\u00f3\u0142 nap\u0119dowy. Pierwszy lot wykonana 23.01.1957 roku. W testach osi\u0105gni\u0119to pr\u0119dko\u015b\u0107 Ma 2,19 (2\u00a0330 km\/h). og\u00f3lnie konstrukcja by\u0142a sukcesem. Jednak by\u0142y pewne istotne wady. P\u0142atowiec rozgrzewa\u0142 si\u0119 do bardzo du\u017cych temperatur w rejonie pracuj\u0105cego silnika strumieniowego. Konstruktorzy nie dysponowali tytanem lub inconel-em (stopem niklu, chromu i \u017celaza). Poza tym samolot m\u00f3g\u0142 lata\u0107, albo bardzo szybko, albo z pr\u0119dko\u015bciami podd\u017awi\u0119kowymi. W\u0142\u0105czenie silnika strumieniowego powodowa\u0142o szybki przyrost pr\u0119dko\u015bci, a jego wy\u0142\u0105czenie powodowa\u0142o momentalne hamowanie do 900 km\/h. Firma zaproponowa\u0142a wersj\u0119 Super Griffon. Ale program zosta\u0142 zamkni\u0119ty z uwagi na znacznie prostszy samolot Mirage III.<\/p>\n Griffon II: d\u0142ugo\u015b\u0107 14,54 m, rozpi\u0119to\u015b\u0107 8,10 m, masa 6\u00a0750 kg. Silnik Atar 101 o ci\u0105gu 34,3 kN oraz strumieniowy Nord Stato-Reacteur o ci\u0105gu 68,0 kN.<\/p>\n Wbrew powszechnemu mniemaniu, wewn\u0119trzny kszta\u0142t silnika strumieniowego jest bardzo skomplikowany. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 tych silnik\u00f3w dzia\u0142a przy nadd\u017awi\u0119kowych pr\u0119dko\u015bciach lotu. Dlatego na wlotach stosuje si\u0119 elementy na kt\u00f3rych powstaj\u0105 sko\u015bne lub sto\u017ckowe fale uderzeniowe. Powoduj\u0105 one wytracenie pr\u0119dko\u015bci powietrza do pr\u0119dko\u015bci podd\u017awi\u0119kowych i jego spr\u0119\u017cenie. Dalsza dyfuzja powoduje uzyskanie pr\u0119dko\u015b\u0107 przep\u0142ywu powietrza do warto\u015bci odpowiedniej dla stabilnego poziomu spalania paliwa. Okaza\u0142o si\u0119, \u017ce silnik tego typu jest bardzo wra\u017cliwy na wira\u017ce wykonywane przez samolot, bo zmienia si\u0119 k\u0105t nap\u0142ywu powietrza, a nie ma kierownic aerodynamicznych dla uporz\u0105dkowania powietrza.<\/p>\n Podd\u017awi\u0119kowe silniki strumieniowe nie potrzebuj\u0105 tak wyrafinowanych chwyt\u00f3w powietrza, bo wpada ono do silnika z mniejsz\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105.<\/p>\n Jak w innych silnikach przep\u0142ywowych praca komory spalania polega na stworzenie mieszanki powietrzno-paliwowej i jej zapaleniu, przy sta\u0142ym ci\u015bnieniu. Spalanie powinno by\u0107 stabilne, a p\u0142omienie nie powinny wychodzi\u0107 poza komor\u0119 spalania. Ca\u0142a reakcja spalania musi odbywa\u0107 si\u0119 w komorze spalania, po to aby uzyska\u0107 maksymalny wzrost ci\u015bnienia. Poniewa\u017c za komor\u0105 spalania nie ma turbiny, dlatego silnik strumieniowy mo\u017ce pracowa\u0107 na maksymalnych warto\u015bciach temperatury spalanego paliwa. Dla nafty (kerozyna) wynosi ona 2\u00a0130 stopni C. Za komor\u0105 spalania zwykle znajduje si\u0119 dyfuzor, a po nim konfuzor. Przy pr\u0119dko\u015bciach podd\u017awi\u0119kowych wystarcza dyfuzor.<\/p>\n Testy wykaza\u0142y, \u017ce silnik nie pracuje jednakowo, nie tylko w zmiennych zakresach pr\u0119dko\u015bci, ale tak\u017ce w zale\u017cno\u015bci od pu\u0142apu i temperatury zewn\u0119trznej. Generalnie ka\u017cdy silnik ma sw\u00f3j w\u0105ski zakres najkorzystniejszej pr\u0119dko\u015bci i wysoko\u015bci lotu. Dlatego co jaki\u015b czas od\u017cywa pomys\u0142 nap\u0119du samolot\u00f3w transportowych z takim nap\u0119dem, bo one zwykle lataj\u0105 ze sta\u0142\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 i na zbli\u017conych nominalnych pu\u0142apach oraz nie wykonuj\u0105 skomplikowanych skr\u0119t\u00f3w.<\/p>\n Chocia\u017c uda\u0142o si\u0119 stworzy\u0107 silniki strumieniowe pracuj\u0105ce przy pr\u0119dko\u015bci post\u0119powej 160 km\/h, to s\u0105 one nieefektywne z uwagi na zbyt niskie ci\u015bnienie spr\u0119\u017cenia. Dobre rezultaty osi\u0105ga si\u0119 dopiero przy pr\u0119dko\u015bci Ma 0,5 (oko\u0142o 610 km\/h).<\/p>\n Ujawni\u0142y si\u0119 tak\u017ce problemy ze sterowaniem silnika. Kiedy silnik podejmuje samodzieln\u0105 prac\u0119 samolot ma tendencj\u0119 do sta\u0142ego przyspieszania. Jednocze\u015bnie ro\u015bnie temperatura na wlocie i wylocie, co standardowo wp\u0142ywa na wzrost temperatury silnika i p\u0142atowca. Mo\u017cna doprowadzi\u0107 do zniszczenia silnika. Dlatego ujmuje si\u0119 ilo\u015b\u0107 podawanego paliwa, co doprowadza do r\u00f3wnowagi termodynamicznej. Samolot ustabilizuje pr\u0119dko\u015b\u0107, a tym samym temperatur\u0119 wlotu i wylotu na rozs\u0105dnym poziomie.<\/p>\n Silniki strumieniowe maj\u0105 jeszcze jedn\u0105 cech\u0119. Spalanie w nim jest stechiometryczne. (Dla nafty jest to 15,0. Dla benzyny 14,9.). Dlatego ich wydajno\u015b\u0107 przy pr\u0119dko\u015bciach Ma 2-3 jest dobra. Natomiast przy niskich pr\u0119dko\u015bciach przegrywaj\u0105 z silnikami turboodrzutowymi, a nawet rakietowymi.<\/p>\n Silniki strumieniowe znalaz\u0142y szerokie zastosowanie w nap\u0119dach pocisk\u00f3w rakietowych. Zwykle stosowany jest nap\u0119d mieszany rakietowy i strumieniowy. Silnik rakietowy nadaje pociskowi pr\u0119dko\u015b\u0107 pocz\u0105tkow\u0105, a silnik strumieniowy utrzymuje t\u0119 pr\u0119dko\u015b\u0107.<\/p>\n Ogromn\u0105 zalet\u0105 silnika strumieniowego jest jego prosta konstrukcja. Brak ruchomych element\u00f3w silnika. Dzi\u0119ki temu taki silnik jest tani w produkcji i obs\u0142udze. Wsp\u00f3\u0142czesne silniki strumieniowe s\u0105 tak\u017ce bardzo trwa\u0142e.<\/p>\n Rozwini\u0119ciem silnika strumieniowego sta\u0142 si\u0119 silnik pulsacyjny. Silnik pulsacyjny (pulsejet) jest odmian\u0105 silnika odrzutowego. Sk\u0142ada si\u0119 z wlotu powietrza, uk\u0142adu zawor\u00f3w zwrotnych, komory spalania oraz dyszy wylotowej. Najbardziej znanym przyk\u0142adem silnika pulsacyjnego by\u0142 zesp\u00f3\u0142 nap\u0119dowy skrzydlatej bomby Fieseler Fi-103, bardziej znana jako V-1 i u\u017cyta bojowo przez wojska niemieckie w czasie drugiej wojny \u015bwiatowej.<\/p>\n Jak wygl\u0105da praca silnika pulsacyjnego? Do silnika poprzez wlot powietrza wpada porcja utleniacza (powietrza) w kt\u00f3re jest wtryskiwane i zapalane paliwo. Zapalona mieszanka zwi\u0119ksza ci\u015bnienie powoduj\u0105c zamkni\u0119cie uk\u0142adu zawor\u00f3w zwrotnych. Gazy wylotowe mog\u0105 skierowa\u0107 si\u0119 wy\u0142\u0105cznie do rury wylotowej i dyszy wylotowej, daj\u0105c ci\u0105g silnikowi. Odpowiednio d\u0142uga rura wylotowa wywo\u0142uje w komorze spalania podci\u015bnienie, kt\u00f3re umo\u017cliwi wpuszczenie kolejnej porcji powietrza (utleniacza) i cykl si\u0119 powtarza. Pocz\u0105tkowo mieszanka zapalana jest za pomoc\u0105 \u015bwiecy zap\u0142onowej. Kiedy silnik rozgrzeje si\u0119 zap\u0142on nast\u0119puje samoczynnie.<\/p>\n Silniki pulsacyjne maj\u0105 stosunkowo niewielki ci\u0105g i dlatego nadaj\u0105 si\u0119 do nap\u0119du niewielkich statk\u00f3w powietrznych. Zalet\u0105 silnika pulsacyjnego jest jego prosta konstrukcja i prosta obs\u0142uga. Dodatkowo silnik nie wymaga stosowania materia\u0142\u00f3w wysoko wytrzyma\u0142ych termicznie, gdy\u017c temperatura pracy silnika jest zbli\u017cona do tej jaka panuje w silniku t\u0142okowym. Jednak silnik generuje znaczny ha\u0142as i silne wibracje, dlatego nie nadaje si\u0119 jako nap\u0119d pilotowanych statk\u00f3w powietrznych. Du\u017cym problemem jest zmuszenie zapalonej mieszanki do ruchu w kierunku ty\u0142u, aby zapewni\u0107 ci\u0105g, a nie w kierunku przeciwnym, czyli do wlotu powietrza. Dlatego mog\u0105 by\u0107 stosowane \u017caluzje i okna w bocznych \u015bcianach kana\u0142u otwierane w odpowiednim czasie. R\u00f3wnie\u017c z tego powodu kana\u0142 wlotowy mo\u017ce mie\u0107 kszta\u0142t litery U otwartej na obu ko\u0144cach. W ka\u017cdym uk\u0142adzie du\u017cym problemem jest usuni\u0119cie ca\u0142ej spalonej porcji mieszanki. Je\u015bli mieszanka nie spali si\u0119 ca\u0142kowicie to jej spalenie nast\u0105pi poza silnikiem, co jest niekorzystne.<\/p>\n Pulse Detonation Engine (PDE), czyli silnik pulsacyjno-detonacyjny. Prace nad tego typu silnikami podj\u0119to w 70-latach XX wieku. O tych silnikach m\u00f3wi si\u0119 niewiele. Wi\u0119c albo ich konstruktorzy stan\u0119li przed barierami trudnymi do pokonania, albo s\u0105 ju\u017c w fazie eksperymentalo-wojskowej. Czas pokarze.<\/p>\n Silnik Pulse Detonation Engine (PDE) jest w zasadzie rozwini\u0119ciem silnika strumieniowo-pulascyjnego. W przeciwie\u0144stwie do silnika pulsacyjnego zap\u0142on w silniku PDE jest detonacyjny (eksplozyjny). Kolejne detonacje mieszanki paliwowo-powietrznej wyst\u0119puj\u0105 znacznie cz\u0119\u015bciej. Silnik teoretycznie mo\u017ce pracowa\u0107 przy pr\u0119dko\u015bci lotu podd\u017awi\u0119kowego. Jednak optymalna pr\u0119dko\u015b\u0107 pracy takiego silnika wynosi w granicach 4-6 Ma. Teoretycznie pojazdy wyposa\u017cone w silniki PDE mog\u0105 osi\u0105ga\u0107 pr\u0119dko\u015b\u0107 12 Ma. Zaleta tego silnika jest mo\u017cliwo\u015b\u0107 pracy z przep\u0142ywami nadd\u017awi\u0119kowymi.<\/p>\n W teorii praca silnika PDE wygl\u0105da nast\u0119puj\u0105co. We wlocie do silnika musi wytworzy\u0107 si\u0119 przynajmniej jedna fala uderzeniowa. W komorze spalania zwi\u0119ksza si\u0119 ci\u015bnienie. Wtryskiwana jest porcja paliwa i mieszanka zapalana jest detonacyjnie. Fala eksplozji rozchodzi si\u0119 w kierunku dyszy wylotowej. Czo\u0142o fali dociera do dyszy wylotowej, a w\u00f3wczas w komorze spalania obni\u017ca si\u0119 ci\u015bnienie i kolejna porcja powietrza mo\u017ce wlecie\u0107 do komory spalania i cykl si\u0119 powtarza. Paliwo jest wtryskiwane w odpowiednich porcjach i z odpowiednia cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105. Wtryskiwane jest pomi\u0119dzy kolejnymi falami detonacyjnymi. Wszystkie wsp\u00f3\u0142czesne silniki turboodrzutowe i rakietowe dzia\u0142aj\u0105 na zasadzie deflagracji paliwa, to znaczy gwa\u0142towne ale podd\u017awi\u0119kowych spalania paliwa. Silnik impulsowy detonacji ma by\u0107 now\u0105 jako\u015bci\u0105 i dzia\u0142a na zasadzie nadd\u017awi\u0119kowych detonacji paliwa. Poniewa\u017c spalanie odbywa si\u0119 tak niezwykle szybko, wsad (paliwo \/ mieszanina powietrza) nie ma czasu rozwin\u0105\u0107 si\u0119 w tym procesie, dzi\u0119ki czemu detonacja nast\u0119puje w niemal sta\u0142ej obj\u0119to\u015bci. Sta\u0142a wielko\u015b\u0107 spalania jest bardziej efektywny ni\u017c eksplozja opony samochodowej.<\/p>\n Poniewa\u017c proces spalania jest tak szybki, to mechaniczne zawory s\u0105 niemo\u017cliwe do wykonania. Dlatego firmy chc\u0105 wykorzystywa\u0107 r\u00f3\u017cnic\u0119 ci\u015bnie\u0144 pomi\u0119dzy r\u00f3\u017cnymi strefami silnika, co ma zapewni\u0107 ci\u0105g. Taki projekt opracowywa\u0142a firma General Electric. W eksperymentalnych konstrukcjach PDE gdzie zastosowano okiennice uda\u0142o si\u0119 osi\u0105gn\u0105\u0107 250 detanocji\/s. Jednak celem jest 1000 detonacji\/s. Z punktu widzenia in\u017cynierii jest to praktycznie sta\u0142a detonacja.<\/p>\n Wnioskuje si\u0119, \u017ce z porcji mieszanki uzyska si\u0119 wi\u0119cej ciep\u0142a ni\u017c w innych silnikach. St\u0105d wniosek, \u017ce silniki te b\u0119d\u0105 bardziej sprawne.<\/p>\n G\u0142\u00f3wn\u0105 trudno\u015bci\u0105 w silnik jest inicjacja detonacji. Chocia\u017c teoretycznie mo\u017cliwa jest detonacja bezpo\u015brednio od iskry o du\u017cej energii. Jednak typowym rozwi\u0105zaniem w tych silnikach mo\u017ce by\u0107 przej\u015bcie od deflagracji-to-detonacji (DDT). Czyli zap\u0142on mo\u017ce rozpoczyna\u0107 si\u0119 z pocz\u0105tkiem komory spalania i przechodzi do detonacji w dalszej cz\u0119\u015bci komory spalania, kiedy gazy zmierzaj\u0105 ju\u017c do wylotu. Innym rozwi\u0105zaniem mo\u017ce by\u0107 cyrkulacja spiralna porcji mieszanki, kt\u00f3ra stopniowo dochodzi do detonacji. Ta porcja mieszanki najwi\u0119ksz\u0105 moc osi\u0105ga tu\u017c przed wylotem z silnika.<\/p>\n Wiadomo, \u017ce du\u017cym problemem jest szybkie i skuteczne wymieszanie paliwa z utleniaczem. Problemem s\u0105 tak\u017ce same detonacje, kt\u00f3re s\u0105 wielokrotnie g\u0142o\u015bniej ni\u017c samozap\u0142on.<\/p>\n Teoretycznie sprawno\u015b\u0107 silnika PDE jest wy\u017csza od silnik\u00f3w turboodrzutowych i turbo-wentylatorowych. G\u0142\u00f3wnym czynnikiem wytwarzaj\u0105cym si\u0119 ci\u0105g jest nag\u0142y wzrost temperatury, a w znacznie mniejszym stopniu ci\u015bnienia, kt\u00f3re i tak jest wysokie i wynosi oko\u0142o 100 atm (10 MPa). Brak spr\u0119\u017carki, turbiny i wa\u0142u silnika PDE powoduje, \u017ce jest prosty, l\u017cejszy i ta\u0144szy.<\/p>\n Minusem silnika PDE jest jego ogromny ha\u0142as, kt\u00f3ry przypomina prac\u0119 m\u0142ota pneumatycznego, tylko zwielokrotniony. Drugim minusem s\u0105 silne drgania.<\/p>\n Do tej pory nie ma praktycznego silnika PDE w produkcji (?). Zbudowano natomiast kilka r\u00f3\u017cnych prototyp\u00f3w. W 2008 roku, prace nad takim nap\u0119dem prowadzi\u0142a Agencja Zaawansowanych Projekt\u00f3w Badawczych Obrony (DARPA) w USA. By\u0142 to zmodyfikowany Scaled Composites Long-EZ, nazwany Borealis. Samolot lata\u0142 z ma\u0142ymi pr\u0119dko\u015bciami. Docelowy statek powietrzny mia\u0142 osiada\u0107 pr\u0119dko\u015b\u0107 Ma 6. Podobno program zosta\u0142 anulowany. Wojsko upatruje zastosowanie tego typu silnik\u00f3w w bezza\u0142ogowych samolotach rozpoznawczych, kt\u00f3re porusza\u0142y by si\u0119 z pr\u0119dko\u015bci\u0105 oko\u0142o Ma 5 i na wy\u017cszym pu\u0142apie ni\u017c samolot SR-71. Taki pojazd by\u0142by praktycznie nie do zniszczenia obecnymi \u015brodkami obrony przeciwlotniczej. Jednak taki samolot musia\u0142by by\u0107 dodatkowo tankowany w powietrzu i to wielokrotnie, co znacznie komplikuje misje. Zar\u00f3wno Pratt & Whitney oraz General Electric prowadz\u0105 programy nad silnikami PDE (?).<\/p>\n Opracowa\u0142 Karol Placha Hetman<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Argus As 109-014 to by\u0142 silnik pulsacyjny, kt\u00f3ry nap\u0119dza\u0142 bomby lataj\u0105ce V1. Bomba V1 to by\u0142 niewielki bezpilotowy samolot, kt\u00f3ry by\u0142 sterowany automatycznie, za pomoc\u0105 prostego \u017cyroskopowego autopilota. G\u0142owica bojowa mia\u0142a mas\u0119 850 kg. Zasi\u0119g oko\u0142o 250 km. Pr\u0119dko\u015b\u0107 przelotowa oko\u0142o 640 km\/h. Silnik o ci\u0105gu 2,7 kN (204 kG), by\u0142 umieszczony nad bomb\u0105 w jego tylnej cz\u0119\u015bci. Bomby V1 by\u0142y wystrzeliwane z naziemnych wyrzutni, ustawionych na terenie p\u00f3\u0142nocnej Francji. Bomba mog\u0142a by\u0107 odpalana z samolot\u00f3w Heinkel He 111 H-22. \u0141\u0105cznie odpalono 11 969 bomb V1.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[15],"tags":[],"class_list":["post-457","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-artykuly"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/457","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=457"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/457\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1909,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/457\/revisions\/1909"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=457"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=457"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/polot.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=457"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Do\u015bwiadczenia francuskie.<\/h3>\n
Epilog silnik\u00f3w strumieniowych.<\/h3>\n
Silnik pulsacyjny – Pulsejet.<\/h3>\n
Pulse Detonation Engine (PDE).<\/h3>\n