Специалисты использовали графит, который хорошо известен по обычным карандашам.
Китайские инженеры провели успешные наземные испытания гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя, способного изменять свою внутреннюю геометрию прямо во время работы, пишет South China Morning Post. Отмечается, что эта разработка может стать важным шагом в создании многоразовых гиперзвуковых летательных аппаратов.
Испытания прошли на специальном стенде, имитирующем условия полёта на сверхвысоких скоростях. Двигатель стабильно работал в широком диапазоне – от примерно Маха 1,8 (почти вдвое быстрее звука) до Маха 6, не продемонстрировав критических неисправностей.
Особое внимание специалистов привлек материал, обеспечивший герметичность конструкции даже при температуре газов около 1650 градусов Цельсия. Им оказался графит – тот самый минерал, который используется в обычных карандашах.
Ранее двигатели такого типа могли запускаться только после того, как летательный аппарат уже разгонялся до скорости около Маха 4. Для этого приходилось использовать отдельный ракетный ускоритель, что усложняло конструкцию и значительно увеличивало её стоимость.
Исследователи из Северо-Западного политехнического университета и Пекинского института силовых машин заявляют, что смогли устранить одну из главных проблем, которая десятилетиями оставалась нерешенной.
Речь идет о герметизации подвижных элементов камеры сгорания. Во время работы двигателя её так называемое "горло" автоматически меняет форму, регулируя поток воздуха в зависимости от скорости полёта. Согласно исследованиям, опубликованным в Journal of Propulsion Technology, этот механизм срабатывал всего за треть секунды даже при прохождении раскаленных газов.
Отмечается, что создание двигателя с изменяемой внутренней геометрией давно считается одной из самых сложных задач в сфере гиперзвуковых технологий. Такие двигатели легче, эффективнее сжигают топливо и открывают возможность создания многоразовых гиперзвуковых летательных аппаратов.
Основной проблемой оставалось то, что подвижные стыки не могли выдерживать экстремальные температуры и давление без утечки горячих газов. Из-за этого многие страны в конечном итоге отказались от подобных конструкций.
Китайские инженеры предложили двухслойную систему уплотнения. Первый слой состоит из гибкого керамического волокна, которое поглощает тепловой удар, а второй – из графитового уплотнителя.
По словам исследователей, именно графит обеспечил основной эффект. Без него керамическое уплотнение пропускало значительное количество горячих газов. После установки графитового слоя уровень утечек снизился примерно до 1,9 % от исходного показателя.
Напомним, Военно-морские силы США разрабатывают баллистическую ракету нового поколения. Её можно запускать с подводных лодок.
D5LE2 – гибридная конструкция, сочетающая проверенные компоненты двигательной установки с модернизированной авионикой, системами наведения и системной архитектурой для "обеспечения постоянной надёжности в условиях меняющихся угроз".