Pulsni mlazni motor je vrsta pogonske jedinice koja radi na principu miješanja zraka i impulsne mlazne sile. Ovi su motori lako prepoznatljivi po karakterističnom jakom zvuku. Među prednostima u odnosu na analogne su iznimno pojednostavljen dizajn i mala težina. U nastavku ćemo razmotriti preostale značajke agregata.
Povijest stvaranja
Prvi razvoji pulsnog mlaznog motora (ramjet) službeno su datirani u drugu polovicu 19. stoljeća. Šezdesetih godina dva izumitelja, osim jedan drugog, dobila su patente za novi dizajn propelera. Razvoj Teleshova N. A. i Charlesa de Voiliera za to razdoblje nije nikoga zanimao. No, početkom 20. stoljeća njemački su inženjeri obratili pažnju na njih, koji su tražili dostojnu alternativu klipnim pogonskim jedinicama.
Tijekom Drugog svjetskog rata, njemačko zrakoplovstvo dopunjeno je avionskim projektilom tipa FAA, kojiopremljen ramjetom. 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 povijesti, to je bio jedini slučaj kada su takvi motori korišteni za opremanje zrakoplova u serijskoj skali.
Pokušaji poboljšanja
Nakon završetka rata, pulsni mlazni motor je neko vrijeme ostao u vojnom razvoju. Koristio se kao propeler za rakete zrak-zemlja. Niska učinkovitost, mala brzina lansiranja i potreba za ubrzanjem pri lansiranju razlozi su koji su postali ključni u daljnjem svođenju položaja ramjet na nulu.
Ova vrsta motora nedavno je ponovno počela zanimati inženjere i amatere. Postoje novi razvoji, drugi planovi poboljšanja. Sasvim je moguće da će se ažurirane modifikacije ponovno pojaviti u opremi vojnog zrakoplovstva. Njegova praktična primjena danas je modeliranje prototipova raketa i zrakoplova korištenjem modernih konstrukcijskih materijala.
Pulsirajući mlazni motor
Razmatrana jedinica je šupljina otvorena s obje strane. Na ulazu je montiran usis zraka, iza njega je vučna jedinica s ventilima. Dizajn također uključuje nekoliko komora za izgaranje, mlaznicu za ispuštanje mlazne struje. Ulazni ventil se proizvodi u nekoliko konfiguracija, različitih dizajna i vanjskihum. Jedna od opcija su pravokutne ploče tipa lamela koje se montiraju na okvir, otvaraju ili zatvaraju pod padom tlaka. Druga, kompaktnija verzija - metalne "latice" postavljene u krug.
U komori za izgaranje nalazi se svjećica. Ovaj element proizvodi niz pražnjenja, a nakon postizanja željene koncentracije goriva, punjenje se pali. Budući da 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 otvara se ulazni ventil, ispušteni zrak ulazi u komoru za izgaranje. Istovremeno, kroz mlaznice ulazi gorivo, uslijed čega se stvara svojevrsno punjenje goriva.
- Rezultirajuća smjesa se pali svjećicom, nakon čega se uočavaju visokotlačni plinovi. Pod njihovim djelovanjem, ulazni ventil je začepljen.
- Dalje, proizvodi izgaranja se ispuhuju kroz mlaznicu, stvarajući mlazni potisak. Time se stvara vakuum u komori za izgaranje. Postupak se ponavlja - otvara se ulazni ventil, propuštajući sljedeći dio zraka.
Gorivo se opskrbljuje mlaznicama s mehanizmom nepovratnog ventila. Kada se tlak u komori za izgaranje smanji, ulazi sljedeća doza goriva. Nakon povećanja tlaka, dovod se zaustavlja. Treba napomenuti da na modelima zrakoplova male snage, mlaznicesu odsutni, a sustav radi prema tradicionalnoj shemi karburatora.
Obilježja dizajna
Pulsni mlazni motor, čiji je crtež i dijagram prikazan ispod, ima usisni ventil ispred komore za izgaranje. 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 izravno u mlaznicu. Konkurentske sorte ne trebaju posebno ventile, budući da se zrak odmah dovodi pod tlakom s predkompresijom. Takva "sitnica" zapravo je veliki plus u radu dotične jedinice, što se tiče poboljšanja termodinamičkih karakteristika.
Druga razlika je ciklička priroda posla. Na primjer, u turbomlaznom motoru gorivo se kontinuirano sagorijeva, što jamči ujednačen i ujednačen potisak. U ramjet, ciklusi osiguravaju oscilacije unutar strukture. Kako bi se zajamčila maksimalna amplituda, potrebna je sinkronizacija vibracija svih dijelova. Ova se točka postiže odabirom optimalne duljine mlaznice.
Pulsni mlazni motor može raditi pri malim brzinama ili u neaktivnom položaju u odsutnosti nadolazećeg protoka zraka. Ova prednost u odnosu na inačicu s izravnim protokom je vrlo diskutabilna, budući da je potrebno početno ubrzanje za lansiranje rakete ili zrakoplova u ovim uvjetima.
Varieties
Pored obične verzije pulsejet s ravnim i ulaznim ventilom, postoje i verzije bez ventila i detonacijske verzije.
Prva modifikacija nije opremljena ulaznim ventilom. To je zbog ranjivosti i brzog trošenja dodatnog dijela. U ovoj izvedbi životni vijek elektrane je duži. Po dizajnu, jedinica je oblika u obliku slova U, čiji su krajevi usmjereni nizvodno od mlaznog potiska (unatrag). Kanal koji je odgovoran za vuču je malo duži. Kratka cijev ulazi u struju zraka u komoru za izgaranje. Kao rezultat izgaranja i širenja plinova, neki od njih se vraćaju natrag kroz naznačeni ulaz. Takav uređaj omogućuje poboljšanu ventilaciju radne komore. Nema gubitka napunjenosti goriva kroz ulazni ventil, što stvara blagi "porast" u vučnom naporu.
Ramjet detonacijskog tipa dizajniran je za sagorijevanje punjenja goriva kroz detonaciju. To jest, pri konstantnom volumenu dolazi do oštrog povećanja tlaka smjese goriva i zraka u komori za izgaranje. U tom slučaju volumen se povećava počevši od trenutka kada se plinovi kreću duž dijela mlaznice. Ovo rješenje omogućuje povećanje toplinske učinkovitosti. 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 sustava. Ovekvaliteta je dovela do pojave ovih motora na vojnim projektilima, letećim ciljevima i drugim objektima gdje nije važna izdržljivost, već brza isporuka zrakoplova do cilja s najjednostavnijom konfiguracijom “motora”. Ljubitelji zrakoplovnog modelarstva cijene dotičnu modifikaciju iz istih razloga. Kompaktni, jeftini i lagani motori izvrsni su za modele zrakoplova. Još jedan plus je mogućnost izrade elementarnog pulsirajućeg mlaznog motora vlastitim rukama.
Protiv
Među nedostacima ima i mnogo točaka, i to:
- visok stupanj buke u radu;
- pretjerana potrošnja goriva;
- prisutnost ostataka goriva nakon upotrebe;
- povećana ranjivost ulaznog ventila;
- ograničenje brzine.
Unatoč svim nedostacima, ramjet u svom segmentu ostaje vrlo tražen. Takav motor je neophodan za jednokratna lansiranja, pogotovo ako je nepraktično montirati moćne i skupe verzije.
uradi sam detonacijski pulsni mlazni motor
Prvo morate izraditi crtež s 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 pravokutnici, čija će jedna strana biti jednaka duljini, a druga - promjeru (pomnoženo s 3, 14 - broj "pi"). Konusni i cilindrični razvrtači mogu se izvesti nalazompotrebne upute u bilo kojem priručniku za crtanje.
Drugo važno pitanje je izbor metala. Alternativno, može se koristiti nehrđajući čelik ili čelik s niskim udjelom čađe. Zadržimo se na drugoj opciji, budući da je lakše obraditi i oblikovati. Minimalna debljina lima je 0,6 mm. U ovom slučaju, veličina je bila 1 mm.
Pripremni proces
Prije nego što počnete graditi pulsirajući mlazni motor vlastitim rukama, morate očistiti limene zatvore od hrđe i prašine. Za to je sasvim prikladna standardna brusilica. Radi vaše sigurnosti, nosite rukavice jer su rubovi listova oštri i puni neravnina.
Prije početka glavnog rada potrebno je pripremiti crteže i kartonske predloške dijelova u punoj veličini. Za dobivanje točne konfiguracije i dimenzija, konture se ocrtavaju trajnim markerom. Vrlo se ne preporuča rezati razvrtače strojem za zavarivanje, ma koliko moderan bio. Činjenica je da su tako dobiveni dijelovi vrlo slabo 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, sigurno fiksirajući obrađeni predložak stezaljkom ili drugom prikladnom metodom.
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 obratka obrađuju čekićem, savijajući ih u željeno stanje. Poželjno je da krajevi pri spajanju tvore ravninu, što će poboljšati postavljanje zavara. 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, osobito ako se u procesu koristi ručno lučno zavarivanje. Za početnike je bolje da ne pokušavaju eksperimentirati (najmanja prekomjerna ekspozicija elektrode u jednom trenutku dovodi do spaljivanja rupe). Osim toga, mjehurići mogu ući u područje šava, što naknadno jamči curenje. Najbolje je izbrusiti šav na minimalnu debljinu, što će vam omogućiti da odmah vidite "brak" golim okom. Konusni segmenti se savijaju ručno, stiskajući uski kraj obratka oko cijevi malog promjera, čineći više napora nego široki dio.
Preporuke
Znajući kako sami napraviti pulsni mlazni motor, možete ga koristiti na modelima zrakoplova ili da ubrzate skateboard. Iskusni korisnici preporučuju da se, kako bi se dobio optimalan sastav mješavine goriva, najprije dovede plin u motor, čime se u potpunosti napuni komora za izgaranje. Tada se aktivira iskra za paljenje. Zrak se dovodi zadnji, nakon dospijećaoptimalna koncentracija svih komponenti - lansiranje je u tijeku.
