О МЕХАНИЗМЕ АЭРОАКУСТИЧЕСКОЕО ИНИЦИИРОВАНИЯ ПУЛВСИРУЮЩЕЕО КВАЗИДЕТОНАЦИОННОЕО ЕОРЕНИЯ В ЭЖЕКТОРНОМ ПУЛВСИРУЮЩЕМ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНОМ ДВИЕАТЕЛЕ

Abstract

Сегодня известны два метода поддержания пульсирующего горения в пульсирующем воздушно-реактивном двигателе (ПуВРД): (1) акустический, он реализуется в условиях акустического резонанса газохода; (2) релаксационный, базируется на основе использования различного рода механических устройств пульсирующей подачи топлива или воздуха. К настоящему времени известно только о нескольких разработках детонационных двигателей, реализующих второй способ поддержания пульсирующего горения. Одна из них, прошедшая стадию бросковых испытаний, описана в [1]. Эти двигатели реализуют продольную детонацию в газоходе и требуют его большой длины. Авторами найден третий метод поддержания пульсирующего горения в бесклапанном ПуВРД, при котором возможен переход к редкому виду детонационного или квазидетонационного горения — сферической детонации. Такой метод поддержания пульсирующего горения возможен в двигателях, имеющих специфическую внутреннюю аэродинамику течения, формируемую специальной конструкцией газохода. Приведены результаты аэроакустических исследований газоходов малоизвестного типа двигателей — эжекторных двухконтурных ПуВРД (ЭДПуВРД). Показано, что конфигурация газохода с двойным изломом приводит к сложной вихревой структуре внутреннего течения, которая подвержена влиянию акустических колебаний [2]. Подбором частоты акустического резонанса газохода производится настройка на частоту собственных колебаний внутренних вихревых течений, чем достигается появление прецессии вихревого течения. Циклический выброс из нее продуктов сгорания, являясь мощным источником воспламенения, в свою очередь провоцирует переход к детонационному горению. В случае работы в режиме дефлаграционного горения с применением бензина А-76 или керосина РТ двигатели рассматриваемого типоразмера демонстрируют устойчивую работу в диапазоне скоростей до М = 1,5 и выше, развивая тягу 170–220 кГс. Удельная тяга по топливу при этом достигает 1500 с при весе двигателя 22–24 кг. Основные преимуществами ЭДПуВРД — простота конструкции и невысокая стоимость, что на фоне масштабного вырождения турбинных датчиков расхода турбореактивных двигателей в классе двигателей малых тяг расширяет нишу его возможного применения.