Как работает клиновоздушный ракетный двигатель
Работа клиновоздушного ракетного двигателя основана на способности менять давление в газовой струе, выходящей из его сопла по мере увеличения набираемой высоты пилотируемого аппарата.
За счет такой способности такому двигателю нужно топлива для выполнения полета на низкой высоте на 25-30% меньше, чем обычным аналогам, которым приходится при наборе высоты в плотных слоях атмосферы сжигать больше топлива. Они предназначались для запуска одноступенчатых американских ракет системы «Спейс шаттл», однако прошедшего полностью все необходимые испытания рабочего варианта, который мог бы вывести шаттл на орбиту, пока нет.
Все имеющиеся разработки находятся на стадии доводки. Такая модель не поступала в серийное производство. Американская корпорация ARCA объявила только о наземных испытаниях такого агрегата, который планируется установить на одноступенчатую ракету Demonstrator 3. При этом компания не уточняет, что разработка такого двигателя ведется уже давно, но результатов пока не видно.
Сам принцип работы строится на использовании КПД сразу нескольких камер сгорания, расположенных вокруг клиновидного выступа. Вовремя работы одна часть вырабатываемого огненного сопла создается двигателем, а другая воздушными потоками. При полете на небольшой высоте атмосферное давление прижимает плазменную струю к
При наборе высоты газ от отработанного топлива прижимается атмосферным давлением к выступу…. Происходящая в основании клина рециркуляция газов выравнивает давление внутри сопла с показателями окружающей атмосферы. Тяга двигателя на небольшой высоте в слоях атмосферы не уменьшается, как у обычного жидкостного ракетного двигателя, а остается стабильной, при этом максимальную мощность агрегату не нужно достигать на такой высоте.
В верхних слоях атмосферы огненную струю сдерживают слои воздуха по мере подъема в разряженное пространство уменьшается давление атмосферы на саму огненную струю и на верхнюю часть двигателя, за счет чего сохраняется эффективность такого агрегата в безвоздушном пространстве. При этом внутри сопла за счет процесса рециркуляции давление приобретает значение давления атмосферы нижних слоев, а на верхнюю часть клиновидного выступа находится в безвоздушном пространстве, в котором нет давления.
За счет этого при наборе высоты летательным аппаратом создается дополнительная тяга с помощью возникающей разницы внутри и снаружи огненного сопла.
Российские разработчики из серпуховского филиала академии РВСН заявили о создании работающей модели комбинированного воздушно-ракетного двигателя, который планируется устанавливать не на космические носители, а на самолет, который сможет совершать полеты в воздушном и безвоздушном пространстве. Российский аналог использует тоже в своей работе воздушные потоки, которые создает прямоточная камера пульсирующего горения.
