Такие двигатели смогут разгоняться до 5 махов или 6 тысяч км/ч, сохраняя небольшие размеры. Технология пригодится и для межпланетных путешествий, позволив сократить потребности в топливе, пишет Phys.org.
Интересно Украина присоединится к внедрению жизни на Луне
Как это работает
Ударная волна характеризуется внезапным изменением давления, температуры и плотности среды, и движется быстрее скорости звука. Кроме того, с ее помощью можно усилить турбулентность, а чем больше турбулентность, тем быстрее смешиваются вещества, объясняют специалисты из Университета Южной Калифорнии. Например такие, как жидкости в авиационных двигателях, когда кислород из воздуха должен смешаться с топливом.
Что говорят ученые
Исследователи, изучающие возможность повышения эффективности сверхзвуковых двигателей, опубликовали статью, в которой описывают условия, необходимые для такого быстрого смешивания. Как только возникает ударная волна, скорость жидкости, проходящей через нее, существенно снижается, что дает больше времени для смешивания. В авиационном топливе сверхзвуковых самолетов, которые забирают воздух извне на огромной скорости, возникают лучшие условия для сгорания, повышается температура, облегчается самовозгорание.
По словам ученых, в прошлом уже были исследования взаимодействия турбулентности и ударных волн, но мало кто занимался их смешением.
Они рассмотрели большее количество параметров, чем их предшественники, включая различную скорость воздушного потока, а также изучили разные уровни турбулентности. И пришли к выводу, что с нарастанием турбулентности продолжает повышаться качество смешивания.
Если пропустили NASA отправило марсоход Perseverance на Марс: все о миссии Mars 2020 – видео запуска
Где это может сработать
Исследование имеет несколько вариантов практического применения, в частности, в авиации и космонавтике.
"Представьте, что вместо ракеты у нас есть что-то более легкое и маленькое, на чем можно долететь до Марса. Сочетание гиперзвуковых прямоточных реактивных двигателей и детонационных двигателей, основанных на принципах ударной волны и турбулентности, могут однажды дать нам такую возможность", – сказал Айвен Бермехо-Морено, участник проекта.