Совместными усилиями Научно-исследовательский институт промышленных технологий Университета Чунцина и частная китайская компания TWR, базирующаяся в Шэньчжэне, разработали и успешно испытали на одном из аэродромов в провинции Ганьсу новый беспилотный летательный аппарат с новым вращающимся детонационным двигателем (RDE).
Беспилотник, получивший название FB-1 RDE, имеет весьма специфический двигатель, который отличается от двигателей в уже используемых армиями мира других беспилотных летательных аппаратах. Длина беспилотника составляет 5 метров, он, по сообщениям китайских СМИ, способен летать со скоростью, никогда ранее не достигавшейся.
Как утверждают китайские информационные агентства, использованный в этом беспилотнике совершенно новый тип небольшого, но мощного прямоточного воздушно-реактивного двигателя мощностью 5 Маха, работающего на керосине, может разгонять реактивные самолеты со скоростью в девять раз быстрее звука.
Основная концепция RDE - это детонационная волна, которая распространяется по кольцевому каналу (затрубному пространству). Топливо и окислитель впрыскиваются в канал через небольшие отверстия. Детонация происходит в смеси топлива и окислителя с помощью воспламенителя. После запуска двигателя детонации становятся самоподдерживающимися. В свою очередь, продукты сгорания расширяются и выталкиваются поступающим топливом и окислителем.
Как подчеркивается китайскими экспертами, существующие сегодня другие двигатели с трудом развивают скорости, многократно превышающие скорость звука, из-за ряда присущих им проблем. Традиционные турбореактивные двигатели, например, используют лопасти вентилятора для подачи воздуха в двигатель, что вызывает лобовое сопротивление на скоростях выше 3 Маха. Другие многообещающие варианты, такие как прямоточные реактивные двигатели, могут обеспечить скорость в 3 Маха за счет сжатия поступающего воздуха. Однако такие двигатели не обеспечивают достаточной эффективности, они требуют придания высоких начальных скоростей (в идеале 0,5 Маха).
Что же касается двигателя RDE, то он считается более эффективной альтернативой турбореактивным и прямоточным воздушно-реактивным двигателям, и у него есть потенциал революционизировать сверхзвуковые полеты при меньшем расходе топлива. Другие варианты, такие как прямоточные реактивные двигатели, также хороши, но для запуска требуются скорости выше 4 Маха. В свою очередь двигатель RDE может разгоняться начиная с 0 км/ч и более прост в обслуживании.
Но двигатели RDE тоже не лишены своих проблем. Например, внутренние стенки двигателя должны выдерживать постоянные значительные ударные волны, что требует более крепкой конструкции и прочного материала при их изготовлении. Кроме того, как отмечается, двигатели RDE пока еще страдают нестабильной работой и являются очень громкими по сравнению с другими типами аэрокосмических двигателей, в то время как одним из преимуществ военных беспилотников является скрытность.
Как отмечают инженеры Научно-исследовательского института промышленных технологий Университета Чунцина, несмотря на кажущуюся схожесть с импульсными детонационными двигателями (PDE), которые использовались в немецких ракетах V1 "Doodlebug" во время Второй мировой войны, RDE не требуют необходимости продувки после каждого импульса. Когда такие двигатели будут еще более усовершенствованы, то они, по заверениям инженеров, позволят значительно экономить топливо. Сотрудники института уже успешно протестировали этот двигатель в Комплексном исследовательском центре термоядерных технологий (CRAFT) в провинции Аньхой на востоке Китая.
Согласно новостным сообщениям из Китая, двигатель RDE уже прошел многочисленные наземные испытания, прежде чем его прикрепили к беспилотнику для его первого полета. “Он использует керосиновое топливо и обладает быстрым воспламенением, а также может приводить в движение самолет с нулевой скорости до скорости, в несколько раз превышающей скорость звука”, - сообщает Chongqing Morning News.
“Эта разработка знаменует собой важный шаг в комплексной стратегии TWR по продвижению детонационного двигателя и технологий полета на детонационной тяге”, - указывалось в пресс-релизе TWR 20 сентября 2023 г.
Информируя о результатах испытания беспилотника на новом типе двигателя, китайские СМИ подчеркивают, что это может иметь далеко идущие последствия для различных областей применения детонационной тяги, таких как коммерческие космические ракеты, высокоскоростные беспилотные летательные аппараты, военные самолеты и управляемые ракеты.
