Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Водород в автомобилях военного времени

Водород в автомобилях военного времени

В 1941 г. на Ленинград наступала группа армий «Север». Фашистам удалось отрезать город с суши и установить блокаду. Они стремились сломить сопротивление его защитников голодом, постоянными артиллерийскими обстрелами, наносили удары с воздуха.

Блокированный Ленинград фактически оказался островом, отрезанным от Большой земли. И этот остров организовал собственную оборону — на суше, на воде и в воздухе. Защита города от авиации противника кроме основных средств ПВО обеспечивалась сотнями привязных аэростатов заграждения. Заполненные водородом и поднятые на высоту от 2000 до 4500 м гигантские резиновые «колбасы» не позволяли фашистским асам снижаться для прицельного бомбометания.

Но эти воздушные защитники Ленинграда имели один крупный недостаток. Через 25—30 дней работы аэростаты начинали терять высоту, так как резиновая оболочка пропускала водород, а его место занимали другие газы и пары воды. Поэтому аэростаты приходилось периодически опускать, стравливать «отработанный» водород и заправлять чистым газом. Наставление предписывало производить перезаправку аэростатов, когда в них натекало 15—20% других газов и паров, что предотвращало потерю подъемной силы воздухоплавательного газа и взрывы при образовании «гремучей смеси». В атмосферу выбрасывали миллионы кубометров смеси водород-воздух, ведь только в 1941 г. аэростаты поднимали 40 054 раза!

Необходимость производить перезаправку аэростатов, когда в них натекало 15—20% других газов и паров, что предотвращало потерю подъемной силы

В те дни воентехник младший лейтенант Борис Шелищ служил в мастерских по ремонту аэростатных лебедок. Они были установлены на двух сотнях «полуторок» ГАЗ -АА и приводились в действие от двигателя грузовика. Понятно, что грузовики работали на бензине, но в условиях блокады бензин в городе стал такой же ценностью, как хлеб.

Когда кончился бензин, Шелищ попробовал использовать для спуска аэростатов лифтовые электролебедки, но пока велось переоборудование, не стало и электричества. В блокадном городе появились газогенераторные грузовики, работающие на древесных чурках. Пытались использовать и ручной привод, но даже десять здоровых мужчин не могли справиться с механизмами подъема и спуска. А когда большую часть рядовых и сержантов из аэростатных частей направили в пехоту для усиления наземной обороны, на действующих постах вместо 12 человек по штату осталось всего 4—5 солдат.

Вероятно, именно в это время младший техник лейтенант ПВО Б.И.Шелищ вспомнил роман Жюля Верна «Таинственный остров» (это не выдумка, заметки об этом сохранились в архиве изобретателя). Там, в главе «Топливо будущего», говорится, что когда кончится уголь, его заменит вода. И не просто вода, а вода, разложенная на составные части — водород и кислород.
Борис Исаакович любил Жюля Верна, а работа с аэростатами, тяжелое положение, в котором оказался любимый город, напомнили ему детские впечатления и заставили его изобретательный мозг работать. «Наступит день, когда весь уголь будет сожжен», — произнес один из героев «Таинственного острова». Не правда ли, ситуация напоминает блокадный Ленинград?

Стравливая «грязный водород» в атмосферу, выбрасывали энергию, которая могла работать на Победу! Это все равно что выливать бензин бочками.
И вот тогда-то Шелища осенила мысль — вот оно, топливо будущего, о котором говорил инженер Сайрес Смит удивленному Пенкрофу. По теплотворной способности водород в 4 раза превосходит уголь, в 3,3 раза углеводороды нефти. Значит, именно водород призван помочь Ленинграду, которому именно сейчас необходим «уголь грядущих веков».

Но водород опасен — Борис Исаакович помнил катастрофу «водородного летающего «Титаника» 30-х годов» — дирижабля нацистской Германии «Гинденбург». Весь мир обошли снимки горящего трансатлантического дирижабля, перевозившего из Германии в Америку богатых особ. Однако, рассуждал лейтенант, сейчас война, и если аэростаты не опускать для перезаправки, они потеряют высоту, перестанут прикрывать город. Рискнуть одним грузовиком или даже собственной жизнью в этих условиях казалось вполне оправданным.

Итак, 21 сентября 1941 г. младший техник лейтенант Шелищ обратился к командованию с рационализаторским предложением: подавать «отработанную воздушно-водородную смесь из приземлившихся аэростатов во всасывающие трубы автомобильных двигателей». Очень скоро, 28 сентября, состоялось заседание полкового бюро по рационализации и изобретательству, постановившего: «Считать предложение ценным и приемлемым. Поручить автору предложения приступить к опытной проверке своего предложения».

Шелищ на свой страх и риск подготовил эксперимент. Отметим, что предложение Шелища напоминало об идее Архимеда, спасшего родные Сиракузы от нашествия вражеской армады с помощью сконцентрированного солнечного света. Начальник тыла корпуса ПВО созвал совещание командиров и инженеров полков аэростатов заграждения, на котором решили опробовать установки в работе. Так, 27 октября 1941 г. появился приказ №0348 по 2-му корпусу ПВО о переводе автомашин на отработанный водород.

Схема, предложенная изобретателем, была предельно проста. Отработанный водород из матерчатого газгольдера объемом 125 м2 по дюймовому шлангу подводился к всасывающему коллектору двигателя ГАЗ -АА через технологическую пробку. Минуя карбюратор, газ поступал в рабочие цилиндры. Дозировка водорода и воздуха обеспечивалась дроссельной заслонкой или педалью акселератора. Моторист лебедки (он же водитель грузовика) управлял работой двигателя теми же способами, как и при использовании бензина.

27 октября 1941 г. появился приказ №0348 по 2-му корпусу ПВО о переводе автомашин на отработанный водород.

Первые испытания проводились в сильный мороз — до 30°С. Несмотря на это, после включения зажигания двигатель, питаемый водородом, легко завелся и длительное время устойчиво работал.

Не обошлось без происшествий. Во время опасных опытов сгорели два аэростата, взорвался газгольдер, сам Борис Исаакович получил контузию. После этого для безопасной эксплуатации воздушно-водородной «гремучей смеси» он придумал специальный водяной затвор, исключавший воспламенение смеси при вспышке во всасывающей трубе двигателя.

Многократные испытания действия гидрозатвора оказались успешными. Когда все убедились, что система работает нормально, командование приказало за 10 дней перевести все аэростатные лебедки на новый вид горючего. Круглосуточно работали смены бригад слесарей, сварщиков и рабочих других специальностей, изготовивших несколько сотен комплектов аппаратуры. В дальнейшем управление всеми аэростатами велось с «водородных» грузовиков, и работали эти грузовики лучше, чем на бензине.

Осенью и зимой 1941 г. в ленинградских полках аэростатов заграждения из-за нехватки бензина почти все автомобили стояли. Но легковушка, на заднем сидении которой лежали баллоны с водородом, ездила исправно.
В 1942 г. необычный автомобиль с двигателем, работавшим на водороде, демонстрировался на выставке техники, приспособленной к условиям блокады (об этом 17 января 1942 г. писала газета «Ленинградская правда»). Хотя двигатель несколько часов работал в закрытом помещении, посетители выставки не почувствовали ни дыма, ни гари, ни необычных запахов. Отработанные газы — обыкновенный пар — не загрязняли воздух. Позднее, на выставке автомобилей, работающих на заменителях бензина, эту машину демонстрировали командующему Ленинградским фронтом генерал-полковнику Л.А.Говорову, который одобрил идею ее создания.

Стендовые испытания двигателя, проработавшего без остановки 200 ч, показали, что его износ оказался ниже норм, установленных при работе на бензине, двигатель не потерял мощности, в смазочном масле не нашли вредных примесей, а в камерах сгорания — и следов нагара. Особому испытанию подвергалась надежность гидрозатвора, от которого зависела безопасность.

Читать еще:  Датчик счета оборотов двигателя

За эту работу Б.И.Шелища в декабре 1941 г. наградили орденом Красной Звезды, отметили и его помощников. А само изобретение выдвинули на соискание Сталинской премии 1942 г. Но оно не прошло по конкурсу, поскольку тогда еще не было официального решения о принятии его на вооружение в масштабах страны. Позднее, когда такое решение приняли, к этому вопросу уже не вернулись. А Бориса Исааковича командировали в Москву, чтобы использовать его опыт в частях ПВО столицы — 300 двигателей перевели на «грязный водород».

Кстати, во время войны он даже ухитрился оформить а.с. 64209 на изобретение. И таким образом обеспечил приоритет страны в развитии энергетики будущего. Сделал это автор, правда, только после прорыва Ленинградской блокады. Документы зафиксировали срок подачи заявки 8247(322526) в Народный комиссариат обороны — 28 июля 1943 г. В описании изобретения старший техник лейтенант Шелищ писал: «В основном задача была решена в ноябре 1941 года, а законченное оформление и массовое практическое применение изобретение получило во всех частях аэростатов заграждения Ленинградского и других фронтов в 1943—1944 годах». И далее: «Вместе с тем практика работы на водороде подтвердила, что водород как топливо вообще имеет огромные перспективы применения в других родах войск, а также в промышленности…»

После Победы части аэростатов заграждения быстро расформировали. Из-за отсутствия «бросового» водорода его использование в качестве топлива для двигателей прекратилось. Но еще долгие годы работали в колхозах и совхозах списанные двигатели, которые во время войны питались водородом.
Борис Исаакович совершил гражданский подвиг и проявил при этом необыкновенную фантазию и изобретательность. Поражают сроки реализации его водородного проекта: всего за 10 дней на водород перевели 200 грузовиков, при величайшей надежности техники. За всю войну из-за утечек водорода взорвалась всего одна машина из 500. А ведь для изготовления гидрозатворов пришлось использовать все, что было под руками, — корпуса огнетушителей, водопроводные трубы…

После войны Борис Исаакович вернулся к своему блокадному изобретению лишь в середине 70-х, когда получила широкое признание концепция «водородных» перспектив в мировой энергетике и стало известно о ведущихся с 1969 г. в США экспериментах по использованию водорода в качестве автомобильного топлива. В 70-е годы в Балашихе и Загорске появились первые «водородные» легковушки, а в Харькове даже ездили «водородные» такси. Это заставило вспомнить об изобретении 1941 г., обеспечившем отечественный приоритет в этой области. Именно тогда появилось несколько газетных и журнальных публикаций об изобретателе. Приоритет Бориса Исааковича Шелища также подтвердила Комиссия по водородной энергетике Академии наук СССР .

Скончался Борис Исаакович Шелищ 1 марта 1980 года. В Петербурге есть музей ПВО . Здесь можно увидеть фотографию изобретателя, копию описания изобретения и тот самый гидрозатвор, сделанный из огненно-красного огнетушителя.

Комментарии:

Cам работал в Харькове на водородном такси. В те годы бензин был дармовой и я( о чем сейчас очень сожалею) не вникал в технические детали установленной в машине водородной установки. Нас заправляли круглосуточно в одном месте, Автодорожном институте. Это было неудобно ехать из удаленных мест на заправку, когда вокруг везде были бензоколонки. Я даже не поинтересовался каким водородом (сжиженым или сжатым) нас заправляли. Когда через пол года, эти установки сняли, их судьба меня перестала интересовать. Я о них перестал вспоминать. А теперь, когда бензин в Украине 1,5 долара об этом очень жалею. При советской действительности, их можно было недорого прикупить себе. Но тогда это было неактуально.

— Николай · ноя 13, 11:12 · #

Не пойму,зачем кормить нефтегазовую мафию во главе с Путиным. если даже в 1941-м . удалось использовать достаточно коварное . топливо. Насколько мне известно,в одном из московских институтов 27 лет пылится и прообраз “водородного бензобака”-“газового аккумулятора”

— Евгений · апр 9, 17:27 · #

ее знаю кто написал эту стотью. Но БОЛЬШОЕ спасибо за нее! ведь мало кто знает о нашиш ГИРОЯХ самоучках!

— Валера · апр 11, 17:09 · #

Люди не дождутся широкого применения,пока нефтяные магнаты будут править миром.
Эта установка не очень сложная и если есть желание, то можно сделать самому.

— Николай · май 16, 09:15 · #

буду краток козлы кремлёвские надо их стаскивать .заваравались суки все работают на заграницу забыли кто вас кормит платят чтоб мы сголоду нездохли качают народное добро спосибо за понимание

— виктор · июн 22, 17:42 · #

Так какого хрена наши предприниматели грёбаные думают,пусть внедряют. Люди!Делайте сами(кто умеет)такие двигатели!!Пусть эти в Кремле подавятся своей нефтью!!Спасибо за статью.

— вячеслав · ноя 30, 18:40 · #

Подавятся нефтью , так запьют её водой , а дунут водородом и нам же продадут . Воду , кстати , тоже нам продают ! Так что- подавятся одним , продадут другое .

— олег · янв 8, 15:40 · #

Государство всё равно не обманешь.(

— Антон · апр 9, 21:27 · #

Друзья! Не ведитесь на ячейку Мейера до тех пор – пока ваше авто – уже не будет с ПРИПОДНЯТОЙ эффективностью на бензине, Т.Е. до переделки авто на водород – надо получить уже экономию бензина до 50% – ТОГДА и водорода потребуется только 1/3 от того, что надо было Мейер. А это ещё и больше гарантии по безопасности.
— Как я получил экономию бензина до 50% ? Про это узнаете в архиве – файл называется АНТИ МЕЙЕР :
http://rghost.ru/7l4hSHNmc
С ув.
Филипп Прутков

— Филипп Прутков · фев 11, 12:26 · #

почему то никто не задумывается о дешевом и надежном способе добычи водорода что оч странно ведь на сегодня чтоб выработать 1л водорода нужно сжечь как минимум 1 тонну другого топлива так или иначе даже для приготовления реактивов

— андрей · май 8, 18:41 · #

Долго держится страничка! По поводу разложения воды на водород и кислород в нете довольно много инфы. Только разновидностей устройства просто по добыче или готового применения в отоплении и т.д. – более 200 патентов, разновидностей. В результате статья упирается в мысль – делайте генераторы водорода. Хотя приходите к себе домой, что видим – централизованное отопление (70% тепла в земле теплосеть – зар. платы, трубы) и т.д. Вода – то же самое (сравните с водопользованием “колхозов”), эл. энергия – та же проблема.
Ни кто не собирался ни кому давать хорошую жизнь…………….

— Владимир · дек 3, 12:53 · #

Владимир! Если более подробно и наглядно: Сговор существует, потому как все его признаки в наличии! Сама по себе система централизованного отопления в том виде какой она создавалась в СССР . Превращена в инструмент для ограбления еще Советского народа и его производственных предприятий. Сверх прибыльный бизнес современных энергетиков построен на расточительстве природных энергоресурсов за счет бюджетов населения и производственных предприятий. Паразитические структура готовы даже сами подохнуть в отравленной экологии, главное чтобы их гробы были полностью набиты долларами и евро, поэтому они спокойно уничтожают экологию на территории России!

Читать еще:  Шкода йети схема двигателя

— Владимир · фев 22, 22:44 · #

Да понятно все с государственной структурой главное чтобы люди были упровляемым стадом , потому нас травят просрочкой и гнилым воздухом а народ поднять бунт боится или ленится

Тема: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Опции темы
  • Версия для печати
  • Подписаться на эту тему…

Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Если система стабилизации будет стоить в пределах 1000 р или менее? В наше время это совсем не сложно сделать.

Вопрос будут ли улучшения в звуке, если не менять сам привод?
Мне почему-то верится, что смысл есть.

С введением датчика частоты вращения маховика ведущего вала проблем нет. Уже отмакетировано и работает.

Частотный и фазовые дискриминаторы в цифре (на микроконтроллерах) уже отмоделированы — перехожу к макетированию.
Работаю над тем, чтобы можно было ЧД и ФД перестраивать по частоте на нужную методом самообучения требуемой частоте (это для того, чтобы система могла бы легко быть адаптирована в любой аппарат без перепрограммирования МК).

Последний раз редактировалось Turbo_man; 02.05.2010 в 00:40 .

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Извиняюсь, если путаю, но коллекторные двигатели вроде от постоянки питаются. При чем тут кварцевая стабилизация?

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Питаются то они от постоянки, но эту постоянку можно менять так как нужно (удалив предварительно встроенный стабилизатор частоты вращения).

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Так а кварц то тут причем? Он частоту стабилизирует, а частота вращения коллекторного двигателя определяется напряжением, которое на него подается.

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Видимо, вы не в курсе, как устроена система кварцевой стабилизации. Объясняю — маховик ведущего вала оснащается датчиком частоты вращения — вот её и стабилизируют при помощи этой системы. Для этого высокую частоту кварцевого генератора делят до нужной — равной (или кратной) частоте, идущей с ведущего вала. И при помощи ЧД и ФД получают постоянное напряжение, необходимое для замыкания обратной связи по частоте и фазе.
Так понятно?

Последний раз редактировалось Turbo_man; 01.05.2010 в 23:34 .

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Да, точно, я был не в курсе. Сорри. Тогда может быть и имеет смысл.

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Даже если в звуке и ничего не улучшится, то по крайней мере появится возможность менять скорость протяжки на любую нужную с высокой точностью.

Это половина от того, что нужно для получения синтезатора скорости.
Кстати, частота кварца может быть любой, лишь бы достаточно много больше частоты вращения ведущего вала. Тут я считаю 1000. 5000 раз достаточно для получения хорошей точности.

Последний раз редактировалось Turbo_man; 01.05.2010 в 23:43 .

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Скажем так — я не считал подробно, но то, что таких систем (с жёсткой стабилизацией вращения пассикового привода) я никогда не видел, заставляет меня задуматься в практичности подобного подхода. Любая система авторегулирования с ООС должна отвечать требованиям стабильности. Как мне представляется, добиться стабильности системы с пассиком и тяжёлым маховиком может быть сложно. В пассиковых приводах всегда стабилизируется скорость вращения самого двигателя, но не маховика. Кстати, в большинстве случаев этого достаточно — уход скорости у аппаратов с хорошо стабилизированными двигателями (с частотной серво или бесколлекторными) порядка 0,1-0,2% на протяжении кассеты, тогда, как с параметрическим регулированием бывает раза в 2-3 больше, не считая температурной зависимости.

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

Скажем так — я не считал подробно, но то, что таких систем (с жёсткой стабилизацией вращения пассикового привода) я никогда не видел, заставляет меня задуматься в практичности подобного подхода. Любая система авторегулирования с ООС должна отвечать требованиям стабильности. Как мне представляется, добиться стабильности системы с пассиком и тяжёлым маховиком может быть сложно. В пассиковых приводах всегда стабилизируется скорость вращения самого двигателя, но не маховика. Кстати, в большинстве случаев этого достаточно — уход скорости у аппаратов с хорошо стабилизированными двигателями (с частотной серво или бесколлекторными) порядка 0,1-0,2% на протяжении кассеты, тогда, как с параметрическим регулированием бывает раза в 2-3 больше, не считая температурной зависимости.

Да, Алексей, я с вами согласен — я тоже не видел систем с пассиковым приводом и стабилизацией по частоте маховика. И это меня тоже настораживает. Видимо, из-за большой инерционности маховика полосу пропускания системы регулирования приходится сильно сужать (и возможно возбуждение на низкой частоте). Но у вас есть идея как простым способом снять с двигателя его частоту вращения?

Может, в минусовой провод питания двигателя установить индуктивность?

В любом случае скоро, я надеюсь, у меня будут практические результаты, а там будем думать и совершенствовать принцип.

Последний раз редактировалось Turbo_man; 02.05.2010 в 00:59 .

Re: Нужно ли деки с коллекторными двигателями и пассиковым приводом тонвала оснащать кварцованной стабилизацией.

если сделать стабилизацию скорости вращения маховика то нестабильность средней скорости сведется к нулю, если конечно не учитывать эффект проскальзывания ленты.
на детонацию думаю это не повлияет. сделать датчик скорости очень просто — надо нанести на маховик штрихи и подставить оптодатчик.
одного датчика достаточно поскольку не надо определять направление вращения.
количество штрихов может быть почти любое, делайте что бы потом делитель в фапч удобный был.
я испробовал такие способы нанесения штрихов —
1) на отполированной поверхности несмываемым маркером (но если часто трогать то стирается ) вариант хорош что не влияет на баланс маховика
2) наклеивал отрезки липкой ленты
3) распечатал на бумаге полоску со штрихами и наклеил
все варианты рабочие. это я недавно делал для самодельного станка с ЧПУ шпиндель. использовал бесколлекторный движок от авиамоделей.

Вечный двигатель и дармовая энергия

Если в интернете набрать в строке поиска Google словосочетание «вечный двигатель своими руками», то поисковик услужливо отобразит весьма впечатляющее число (свыше 75 000) различных результатов, включая картинки, подробные инструкции и видеоролики с работой действующих моделей. И хоть попытки повторить «успех» множества авторов в домашних условиях неизменно заканчивается полным провалом, это лишний раз подтверждает упрямство, присущее человеческой натуре, которое никак не дает человеку смириться с действием непреложных законов природы и заставляет его искать неиссякаемые источники неограниченной энергии.

В истории вечный двигатель впервые упоминается в стихотворении индийского астронома, математика и поэта Бхаскары, которое датируется примерно 1150 г. Так что Индию по праву можно считать прародиной первых моделей perpetuum mobile. В этом стихотворении описывается вечный двигатель в виде колеса с закрепленными наискось по ободу узкими, длинными сосудами, которые наполовину наполнены ртутью. Различие в моментах сил тяжести, которое создавала перемещающаяся в сосудах жидкость, должно было заставить колесо постоянно вращаться. Но обойти законы природы не удалось.

Читать еще:  Быстрый запуск двигателя liqui moly

С того момента фантазия человека постоянно приводила к новым идеям. Однако вместо простой механики современные изобретатели теперь предлагают использовать электричество, магнит или силу гравитации. К примеру, магнитный вечный двигатель предполагает размещение по кругу небольших магнитов и воздействие на них магнитным полем отдельно расположенного магнита. По замыслу, отталкивание одноименных и притягивание противоположных полюсов магнитов должно заставить колесо крутиться без какого-либо вмешательства извне. Но в действительности этого не происходит, иначе давно уже у каждого в квартире стоял бы подобный агрегат.

Получается, что, как бы ни желал человек, вечный двигатель любой, даже самой сложной конструкции содержит в себе изъяны и не работает. А все потому, что принцип его работы нарушает первый либо второй закон термодинамики.

В 1775 году, более двух веков назад, в Западной Европе против веры в существование вечного двигателя выступил наиболее авторитетный научный трибунал того времени – Парижская академия наук. Уже на то время многие известные ученые привели множество неоспоримых доказательств невозможности вечного движения. Примерно в середине ХХ столетия данный факт признало измученное бесконечными заявками Патентное бюро Соединенных Штатов.

Тем не менее, до сих встречаются люди, которые говорят, что изобрели очередную модель вечного двигателя. Как правило, это мошенники, которые пытаются заработать на доверчивости и незнании законов термодинамики. Впрочем, не исключено, что среди таких людей появится новый гений, который все-таки придумает компактный экологичный двигатель, способный извлекать энергию из окружающего нас мира в таких объемах и с таким большим сроком работы, что его можно будет назвать «вечным».

Кратко к вопросу о детонационых двигателях

В связи с непонятками у народа по детонационным двигателям, решил малость поумничать простым языком, чисто от себя и даже без ссылок на авторитеты.

Детонационными называются двигатели в штатном режиме которых используются детонационное сгорание топлива. Сам двигатель может быть (теоретически) любым , — двс, реактивным, да хоть паровым. Теоретически. Однако, до настоящего времени все известные коммерчески приемлемые двигатели таких режимов сгорания топлива, в простонародье именуемого «взрывом», не использовали в силу их … м-м-м…. коммерческой неприемлемости..

Что дает применение детонационного сгорания в двигателях? Сильно упрощая и обобщая, примерно следующее:

1.Замена обычного горения детонационным за счет особенностей газодинамики фронта ударной волны, увеличивает теоретическую предельно достижимую полноту сгорания смеси, что позволяет повысить КПД двигателя, и снизить расход, примерно на 5-20%. Это актуально для всех типов двигателей, как ДВС, так и реактивных.

2. Скорость сгорания порции топливной смеси увеличивается примерно в 10-100 раз, значит теоретически можно для ДВС увеличить литровую мощность (или удельную тягу на килограмм массы для реактивных двигателей) примерно в такое же количество раз. Этот фактор актуален тоже для всех типов двигателей.

3. Фактор актуальный только для реактивных двигателей всех типов: так как процессы горения идут в камере сгорания на сверхзвуковых скоростях, а температуры и давления в камере сгорания возрастают в разы, то появляется отличная теоретическая возможность многократно увеличить и скорость истечения реактивной струи из сопла. Что в свою очередь ведет к пропорциональному росту тяги, удельного импульса, экономичности, и/или снижению массы двигателя и требуемого топлива.

Все эти три фактора очень важны, но носят не революционный, а так сказать эволюционный характер. Революционными являются четвертый и пятый фактор, и относятся они только к реактивным двигателям:

4. Только применение детонационных технологий позволяет создать прямоточный (а значит, — на атмосферном окислителе!) универсальный реактивный двигатель приемлемой массы, размеров и тяги, для практического и широкомасштабного освоения диапазона до-, сверх-, и гиперзвуковых скоростей 0-20Мах.

5.Только детонационные технологии позволяют выжать из химических ракетных двигателей (на паре топливо-окислитель) скоростные параметры требуемые для их широкого применения в межпланетных перелетах.

П.4 и 5. теоретически открывают нам а) дешевую дорогу в ближний космос, и б)дорогу к пилотируемым пускам к ближайшим планетам, без необходимости делать монструозные сверхтяжелые ракетоносители массой over 3500 tonnes.

Недостатки детонационных двигателей вытекают из их достоинств:

1. Скорость горения настолько высока, что чаще всего эти двигатели удается заставить работают лишь циклически: впуск-горение-выпуск. Что как минимум втрое снижает максимально достижимую литровую мощность и/или тягу, иногда лишая смысла саму затею.

2. Температура, давление и скорости их нарастания в камере сгорания детонационных двигателей таковы, что исключают прямое применение большинства известных нам материалов. Все они слишком слабы для построения простого, дешевого и эффективного двигателя. Требуется либо целое семейство принципиально новых материалов, либо применение пока неотработанных конструкторских ухищрений. Материалов у нас нет, а усложнение конструкции опять таки часто лишает смысла всю затею.

Однако есть область в которой без детонационных двигателей не обойтись. Это экономически оправданный атмосферный гиперзвук с диапазоном скоростей 2-20 Max. Поэтому битва идет по трем направлениям:

1. Создание схемы двигателя с непрерывной детонацией в камере сгорания. Что требует суперкомпьютеров и нетривиальных теоретических подходов для расчета их гемодинамики. В этой области проклятые ватники как всегда вырвались вперед, и впервые в мире теоретически показали, что непрерывная детогация вообще возможна. Изобретение, открытие, патент, — все дела. И приступили к изготовлению практической конструкции из ржавых труб и керосина.

2. Создание конструктивных решений делающих возможными применение классических материалов. Проклятые ватники с пьяными медведями и тут первыми придумали и сделали лабораторный многокамерный двигатель, который уже работает сколь угодно долго. Тяга как у двигателя Су27, а вес такой, что его в руках держит 1 (один!) дедушка. Но так как водка была паленая, то двигатель получился пока пульсирующий. Зато, сволочь работает настолько чисто, что его можно включать даже на кухне (где ватники его собственно и запилили в промежутках между водкой и балалайкой)

3. Создание суперматериалов для будущих двигателей. Эта область наиболее тугая и наиболее секретная. О прорывах в ней информации я не имею.

Исходя из вышеозвученного рассмотрим перспективы детонационного, поршневого ДВС. Как известно, нарастание давления в камере сгорания классических размеров, при детонации в ДВС происходит быстрее скорости звука. Оставаясь в том же конструктиве, не существует способа заставить механический поршень, да ещё со значительными связанными массами, двигаться в цилиндре с примерно такими же скоростями. ГРМ классической компоновки тоже не может работать на таких скоростях. Поэтому прямая переделка классического ДВС на детонационный с практической точки зрения бессмысленна. Нужно заново разработать двигатель. Но как только мы этим начинаем заниматься, то оказывается что поршень в этой конструкции просто лишняя деталь. Поэтому ИМХО, поршневой детонационный ДВС — это анахронизм.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector