В сегодняшней напряженной глобальной ситуации нетрудно наблюдать широкомасштабное применение беспилотных боевых средств, в частности использованиебеспилотные летательные аппараты(БПЛА) в военных действиях. БПЛА широко использовались в качестве основного боевого оружия в таких конфликтах, как российско-украинский, израильско-палестинский конфликты и кризис в Красном море. Поэтому дальнейшее развитие техники БПЛА становится ключевым фактором в завоевании инициативы в военных действиях. Американская компания Волна Двигатель предлагает использовать на БПЛА импульсные воздушно-реактивные двигатели (ПУВРД). В чем преимущества импульсных воздушно-реактивных двигателей? Каковы перспективы их развития и применения?
Историю импульсных воздушно-реактивных двигателей можно проследить до самых первых дней освоения авиации. Основываясь на принципе создания тяги посредством сгорания, первые ученые начали экспериментировать с созданием тяги посредством периодического сгорания, заложив основу для разработки импульсных воздушно-реактивных двигателей. Импульсные воздушно-реактивные двигатели в основном состоят из двух частей: компрессора и реактивного устройства. Сначала воздух поступает в двигатель через компрессор, который сжимает воздух и впрыскивает его в камеру сгорания. В камере сгорания топливо впрыскивается и смешивается со сжатым воздухом. Затем смесь воспламеняется, производя высокотемпературный газ высокого давления. Наконец, реактивное устройство начинает работать, выбрасывая высокотемпературный газ высокого давления для создания тяги. Весь процесс является циклическим, и, непрерывно повторяя этот цикл, импульсные воздушно-реактивные двигатели могут непрерывно создавать тягу, заставляя летательные аппараты, такие как БПЛА, летать. Эта уникальная форма реактивного двигателя постепенно привлекала внимание, предоставляя новый вариант мощности для самолетов. С технологическим прогрессом конструкция импульсных воздушно-реактивных двигателей постепенно улучшалась и оптимизировалась. Во время Второй мировой войны нацистская Германия проводила обширные исследования и применение пульсирующих воздушно-реактивных двигателей для совершенствования своих ракетных технологий. Они использовали эти двигатели для питания ракет V-1 и успешно бомбили Лондон. Уникальная структура пульсирующих воздушно-реактивных двигателей дает значительные преимущества, которые хорошо совместимы с БПЛА. Во-первых, пульсирующие воздушно-реактивные двигатели имеют простую и компактную конструкцию, что делает их очень подходящими для небольших БПЛА. БПЛА обычно требуют легких и эффективных систем питания, и пульсирующие воздушно-реактивные двигатели отвечают этим требованиям, уменьшая общий вес и объем БПЛА, тем самым повышая их маневренность и гибкость. Во-вторых, пульсирующие воздушно-реактивные двигатели имеют высокую эффективность сгорания, что означает, что они могут обеспечивать 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 миссий. Кроме того, рабочую частоту пульсирующих воздушно-реактивных двигателей можно регулировать с помощью конструкции, что позволяет точно контролировать тягу БПЛА. Такое точное управление тягой помогает улучшить устойчивость полета и маневренность БПЛА, позволяя ему превосходно работать в сложных условиях и задачах. Наконец, хотя в некоторых ситуациях пульсирующие реактивные двигатели могут производить значительный шум, эта проблема шума может быть в некоторой степени смягчена в приложениях БПЛА с помощью технических средств. Например, путем оптимизации конструкции двигателя, применения методов снижения шума или регулировки 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 пульсирующим реактивным двигателем, Скитор-D, и выпустила тестовое видео. Согласно официальным данным,Импульсный реактивный двигатель Волна Двигатель — это тип двигателя, который работает с использованием волн давления, а не вращающихся механизмов. Его рабочий принцип заключается в создании волн давления посредством прерывистого сгорания в полой трубке, приводя в движение горячий газ и создавая тягу. Этот двигатель имеет такие преимущества, как отсутствие подвижных частей, высокая производительность струи и полностью автоматизированное цифровое управление двигателем (FADEC), обеспечивающее высокопроизводительную тягу в недорогом и эффективном силовом агрегате.
Для БПЛА Скитор-D, он имеет тонкий фюзеляж с размахом крыльев от 3 до 3,5 метров, а импульсный воздушно-реактивный двигатель установлен на верхней части фюзеляжа с помощью фиксированного устройства. Его хвост имеет форму "H", чтобы эффективно предотвратить помехи нормальной работе двигателя. Его максимальная скорость полета может достигать 370 км/ч. Однако дальность и продолжительность полета Скитор-D, оснащенного новым типом импульсного воздушно-реактивного двигателя с эффективным методом подачи энергии, остаются неизвестными. Сегодня перспективы применения этого БПЛА очень широки. Компания подписала контракт с Бюро оборудования ВВС США на разработку технологии, имеющей решающее значение для будущей авиации и воздушного боя для ВВС США. Они уже используют эту технологию двигателя для проектирования и создания универсальной воздушно-пусковой платформы (ВАЛП), в основном используемой для выполнения различных задач, таких как ложные цели. Этот ВАЛП, использующий фирменную технологию двигателей Волна Двигатель, демонстрирует потенциал высокопроизводительных и недорогих движителей в высокопроизводительных самолетах следующего поколения.
Подводя итог, можно сказать, что американская компания Волна Двигатель успешно снизила стоимость и сложность реактивного движения за счет применения пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, продемонстрировав их значительный потенциал в качестве высокопроизводительных и недорогих движителей. Технология и продукция пульсирующих воздушно-реактивных двигателей не только имеют широкие перспективы применения в военной сфере и сфере БПЛА, но и могут сыграть значительную роль в гражданской авиации и других областях в будущем.