Двигатели для беспилотных летательных аппаратов: почему это должны быть они?
В сегодняшней напряженной глобальной ситуации нетрудно наблюдать широкомасштабное применение беспилотных боевых средств, в частности применениебеспилотные летательные аппараты(БПЛА) в войне. БПЛА широко использовались в качестве основного боевого оружия в таких конфликтах, как российско-украинский конфликт, израильско-палестинский конфликт и кризис на Красном море. Поэтому дальнейшее развитие техники БПЛА становится ключевым фактором завоевания инициативы в боевых действиях. Американская компания Волна Двигатель предлагает использовать на БПЛА импульсные воздушно-реактивные двигатели (ПУВРД). В чем преимущества импульсных воздушно-реактивных двигателей? И каковы перспективы их развития и применения?
Историю импульсных реактивных двигателей можно проследить до первых дней исследований авиации. Основываясь на принципе создания тяги за счет сгорания, первые ученые начали экспериментировать с созданием тяги за счет периодического сгорания, заложив основу для разработки импульсных реактивных двигателей. Импульсные реактивные двигатели в основном состоят из двух частей: компрессора и водометного устройства. Сначала воздух поступает в двигатель через компрессор, который сжимает воздух и нагнетает его в камеру сгорания. В камеру сгорания топливо впрыскивается и смешивается со сжатым воздухом. Затем смесь воспламеняется, образуя газ высокой температуры и высокого давления. Наконец, реактивное устройство начинает работать, выбрасывая высокотемпературный газ под высоким давлением для создания тяги. Весь процесс цикличен, и, постоянно повторяя этот цикл, импульсные реактивные двигатели могут непрерывно генерировать тягу, заставляя летать такие самолеты, как БПЛА. Эта уникальная форма реактивного двигателя постепенно привлекла внимание, предоставив новый вариант мощности для самолетов. С развитием технологий конструкция импульсных реактивных двигателей постепенно улучшалась и оптимизировалась. Во время Второй мировой войны нацистская Германия проводила обширные исследования и применяла импульсные реактивные двигатели для развития своих ракетных технологий. Они использовали эти двигатели для питания ракет Фау-1 и успешно бомбили Лондон. Уникальная конструкция импульсных реактивных двигателей дает значительные преимущества, которые хорошо совместимы с БПЛА. Во-первых, импульсные реактивные двигатели имеют простую и компактную конструкцию, что делает их очень подходящими для небольших БПЛА. БПЛА обычно требуют легких и эффективных систем питания, а импульсные реактивные двигатели отвечают этим требованиям, уменьшая общий вес и объем БПЛА, тем самым повышая их маневренность и гибкость. Во-вторых, импульсные реактивные двигатели обладают высокой эффективностью сгорания, а это означает, что они могут обеспечить более длительное время полета и более высокие скорости полета при том же расходе топлива. Это особенно важно для БПЛА, особенно в сценариях, требующих длительных высокоскоростных полетов или сложных задач. Кроме того, рабочая частота импульсных реактивных двигателей может регулироваться конструктивно, что позволяет точно контролировать тягу БПЛА. Такое точное управление тягой помогает улучшить стабильность и маневренность полета БПЛА, позволяя ему превосходно работать в сложных условиях и при выполнении сложных задач. Наконец, хотя в некоторых ситуациях импульсные реактивные двигатели могут производить значительный шум, эту проблему шума можно в некоторой степени смягчить при использовании БПЛА с помощью технических средств. Например, за счет оптимизации конструкции двигателя, применения методов снижения шума или регулирования высоты и скорости полета можно уменьшить воздействие шума, создаваемого БПЛА во время выполнения миссии, на окружающую среду. В начале марта американская компания Волна Двигатель начала испытания БПЛА, оснащенного импульсным реактивным двигателем Скитор-D, и опубликовала тестовое видео. По официальным данным,Импульсный реактивный двигатель Волна Двигатель — это тип двигателя, который работает с использованием волн давления, а не вращающихся механизмов. Его принцип работы заключается в создании волн давления посредством периодического сгорания в полой трубе, выталкивая горячий газ и создавая тягу. Этот двигатель имеет такие преимущества, как отсутствие движущихся частей, высокая реактивная производительность и полное цифровое управление двигателем (ФАДЕК), обеспечивающее высокопроизводительную тягу в недорогом и эффективном силовом агрегате.
БПЛА Скитор-D имеет тонкий фюзеляж с размахом крыльев от 3 до 3,5 метров, а импульсный реактивный двигатель крепится сверху фюзеляжа с помощью неподвижного устройства. Его хвост имеет форму"ЧАС"для эффективного предотвращения вмешательства в нормальную работу двигателя. Его максимальная скорость полета может достигать 370 км/ч. Однако дальность и продолжительность полета Скитор-D, оснащенного импульсным реактивным двигателем нового типа с эффективным способом энергоснабжения, остаются неизвестными. Сегодня перспективы применения этого БПЛА очень широки. Компания подписала контракт с Бюро оборудования ВВС США на разработку технологий, имеющих решающее значение для будущей авиации и воздушного боя ВВС США. Они уже используют эту технологию двигателей для проектирования и создания универсальной платформы воздушного базирования (ВАЛП), которая в основном используется для выполнения множества задач, таких как ложные цели. Этот ВАЛП, использующий запатентованную технологию двигателей Волна Двигатель, демонстрирует потенциал высокопроизводительных и недорогих двигателей в высокопроизводительных самолетах следующего поколения.
Таким образом, американская компания Волна Двигатель успешно снизила стоимость и сложность реактивных двигателей за счет применения импульсных реактивных двигателей, продемонстрировав их значительный потенциал в качестве высокопроизводительных и недорогих движителей. Технология и продукция импульсных реактивных двигателей не только имеют широкие перспективы применения в военной сфере и сфере БПЛА, но также могут сыграть значительную роль в гражданской авиации и других областях в будущем.
