Чтобы запустить что-то в космос, требуется очень много топлива. Для космического челнока NASA для полета на орбиту потребовалось более 1600 тонн топлива.
Это примерно в 15 раз тяжелее, чем вес голубого кита. Новый тип двигателя, так называемый вращающийся детонационный двигатель, обещает все в корне изменить. Ракета с таким двигателем будет не только более экономичной по расходу топлива, но и более легкой и менее сложной в конструкции.
Есть только одна проблема: прямо сейчас этот двигатель не в том состоянии, чтобы его можно было использовать в реальной ракете. Исследователи из Вашингтонского университета разработали математическую модель, которая описывает, как работают эти двигатели. С такой информацией инженеры могут разработать тесты для улучшения этих двигателей и сделать их более стабильными.
Обычный ракетный двигатель работает путем сжигания топлива, а затем выталкивания продуктов сжигания через сопло двигателя для создания тяги. Детонационный двигатель использует другой подход. Во вращающемся детонационном двигателе ударная волна не нуждается в дополнительной помощи от деталей двигателя. Чтобы попытаться описать, как работают эти двигатели, исследователи сначала разработали экспериментальный вращающийся детонационный двигатель, где они могли контролировать различные параметры. Затем они записали процессы горения с помощью высокоскоростной камеры. Каждый эксперимент занимал всего 0,5 секунды, но исследователи записывали эти эксперименты со скоростью 240 000 кадров в секунду. Это позволило наблюдать процесс в замедленном режиме.
Модель позволила исследователям впервые определить, будет ли двигатель этого типа устойчивым или неустойчивым. Это также позволило им оценить, насколько хорошо работает конкретный двигатель. Прямо сейчас модель не совсем готова к использованию. Работы предстоит еще немало.
