По сообщению издания South China Morning Post (SCMP), опубликованному во вторник, китайские исследователи планируют значительно снизить стоимость коммерческих гиперзвуковых полетов с помощью нового двигателя, работающего на смеси этилена и угольного порошка.

В результате проведенных испытаний прототип, использующий доступную и эффективную комбинацию, создал ударную волну со скоростью более 2 км (1,24 мили) в секунду, что в шесть раз превысило скорость звука. Об этом говорится в докладе ученых, опубликованном в рецензируемом журнале "Acta Armamentarii" Китайского оружейного общества.

Китай стал на один шаг ближе к созданию недорогих гиперзвуковых полетов. ~UserGI15994093/iStock 

Важное преимущество

"Высокая энергетическая плотность, безопасность и низкая цена угольного порошка дают ему огромное преимущество в качестве моторного топлива", - заявил SCMP профессор Вэн Чуньшэн из Национальной лаборатории физики переходных процессов Нанкинского университета науки и технологии, руководитель исследовательской команды.

Вэн и его коллеги занимаются разработкой технологии детонационного двигателя для китайской гиперзвуковой программы по достижению дальних полетов со скоростью не менее 7 Махов.

Ожидается, что новый механизм позволит достичь, по крайней мере, на 20 процентов более высокой топливной эффективности, по сравнению с современными реактивными силовыми установками. Это станет возможным благодаря использованию чрезвычайно быстрых детонаций, которые могут преобразовать больше химической энергии в кинетическую энергию.

Идея применения угольного порошка в качестве компонента моторного топлива возникла у исследователей при изучении взрывов на шахтах. Однако реализовать эту идею в жизнь оказалось не так-то просто. " Основной проблемой по-прежнему является процесс воспламенения, - рассказывает Вэнг. Именно поэтому в игру вступает этилен.

Это химическое вещество значительно упрощает работу угольного двигателя, поскольку оно позволяет максимально быстро воспламенять частицы угля, способствуя возникновению детонационной цепи.

Команда Вэнга уже испытала топливную смесь угля и этилена в самых жестких условиях, которые потенциально могут возникнуть вовремя полета. Практически во всех случаях двигатель удалось запустить и даже добиться быстрого возникновения ударной волны.

Гиперзвуковые путешествия

Предыдущие исследования

В мае 2022 года команда Вэнга опубликовала работу, в которой сообщалось о создании и испытании прототипа детонационного двигателя, способного использовать в качестве топлива угольный порошок и водород.

Опыт других стран, таких как США и Индия, также направлен на то, чтобы довести эту технологию до практического применения. До сих пор смесь водорода и жидкого топлива на основе углерода считалась основным вариантом для гиперзвуковых полетов.

Однако очень низкие температуры, необходимые для хранения жидкого водорода, и тот факт, что большинство видов жидкого углеродного топлива создают недостаточную тягу для высокоскоростного полета, не позволили перевести проекты из лабораторных условий в практическую плоскость.

Возможно, команда Вэнга нашла наиболее идеальное решение для того, чтобы сделать эту технологию более жизнеспособной? Текущие испытания выглядят вполне убедительно. Если они продолжатся, Китай может выйти на лидирующие позиции в области коммерческих гиперзвуковых полетов.

Источники: South China Morning Post

1. (https://www.scmp.com/news/china/science/article/3193116/chinese-scientists-say-coal-power-could-slash-hypersonic-flight)