Privet wrote: Вообще, замечательная вещь - прямоточный двигатель. Никаких движущихся деталей.
...
Есть нюансы.
Горение топлива в любом двигателе - процесс с заведомо дозвуковой скоростью. То есть буквально - скорость распространения химической реакции горения не может быть быстрее скорости теплового движения молекул. И собственно эту "тепловую скорость" принято называть "скоростью звука" Другое дело, что скорость звука в перегретой и сжатой среде камеры сгорания турбореактивного авиадвигателя (и/или форсажной камере) много выше скорости звука за бортом. Поэтому "нормальный" процесс горения в авиадвигателе обеспечивает реактивную струю на сверхзвуке где-то до 2-4 чисел Маха. И не более. Так называемый гиперзвук - скорости от 5 Маха - типовым реактивным двигателям недоступны.
Но это шла речь о турбореактивном двигателе - с обязательным процессом сжатия воздуха турбокомпрессором. ПВРД предполагает отказ от турбокомпрессора - горение в прямотекущем потоке воздуха. В принципе этот поток может быть сжат конусообразным воздухозаборником - таким образом снижается скорость потока и "повышается" локальная скорость горения. Такой двигатель делал еще фон Браун на своих ФАУ-1. Но для сверхзвука энергетически это невыгодно - сначала тормозить поток сжатием до дозвуковых скоростей а затем разгонять его горением - для больших сверхзуковых скоростей практически баш-на-баш.
Итак повторюсь, скорости от 5 Маха - реактивным двигателям с процессом горения недоступны. И именно поэтому для авиастроителей появилась эта граница и манящая своей крутизной задача - так называемый гиперзвуковые летательные аппараты (ГЛА).
Следует упомянуть, что американцы еще в 60-х испытывали аппарат X-15 со скоростями свыше 6-7 Махов - но это была уже практически ракетная техника.
Есть единственный способ обойти ограничение скорости процесса горения - это процесс детонации. Страшный враг всех нормальных двигателей. Напомню - детонация - это процес распространения химической реакции взаимодействия компонент не за счет тепловой диффузии молекул в газовой смеси, а за счет ударного воздействия взрывной волны.
И есть доступная пара компонент, обеспечивающая такой процесс - "гремучая смесь" - водород-кислород. Причем по энергетическим расчетам выходит расход топлива таков, что водородные ГЛА можно считать сверхэкономичными. Где-то попадалось - несколько десятков кг сжатого водорода обеспечат стокилограммовому аппарату полет на тысячи км. Это очень заманчивая фича для военных - барражирующий многими часами сверхвысотный и сверхскоростной беспилотный разведчик или бомбардировщик
Но есть проблема - обеспечение удержания фронта взрывной волны , контроля его устойчивости и возможности по управлению тягой. Можно предположить, что область этой устойчивости достаточно ограничена - то есть гиперзвуковой ПВРД будет работать в узком диапазоне скоростей и высот.
Если совсем популярно - гиперзвуковой ПВРД долже обеспечить управление взрывом и превращение его в некий непрерывный управляемый процесс. Кстати, есть некая аналогия с управляемым термоядом
В СССР/России были опыты - можно поискать по ключевой фразе - "гиперзвуковая летающая лаборатория "Холод"
Но кажется, дальше всех продвинулись штаты со своим X-43A. Было заявлено, что они достигли устойчивой равномерной тяги водородного ПВРД свыше 10 секунд.
С точки зрения "управления взрывом" - это огромное достижение. Но с точки зрения практического применения для авиации - 10 секунд "малавато будет". И довольно странно, что заявленные два успешных испытания проводились с обязательным безвозвратным затоплением экспериментального ГЛА в океане
Ибо эта скорость будет махов 20.