Pogonski sistem razvijen od strane UCF-a, mogao bi da omogući brzine od 6 do 17 puta brže od zvuka (7.400 do 20.920 km/h), a primena bi mogla da pronađe mesto u okviru vazdušnih i svemirskih putovanja.
Istraživači iz Univerziteta centralne Floride su u fazi kreiranja tehnologije koja bi mogla da utaba put za hipersonične letove, tako da bi putovanje od Njujorka do Los Anđelesa moglo da traje manje od 30 minuta.
U okviru najnovijeg istraživanja objavljenog u žurnalu Proceedings of the National Academy of Sciences, naučnici su otkrili način da stabilizuju detonaciju neophodnu za hipersonični pogon, kreirajući specijalnu reakcionu komoru za mlazne motore.
„Postoje intenzivni međunarodni napori u razvoju robusnih pogonskih sistema za hipersonične i supersonične letove, što bi mogućilo putovanja kroz atmosferu pri veoma visokim brzinama, kao i efikasan ulazak i izlazak iz atmosfere“, kaže koautor studije, Karim Ahmed, profesor saradnik na UCF-ovom Departmanu za mehanički i vazdušno-svemirski inženjering. „Otkriće stablizacije detonacije, najmoćnije forme intenzivne reakcije i oslobađanja energije, ima potencijal da revolucionizuje hipersonični pogon i energetske sisteme.“
Ovaj sistem bi mogao da omogući vazdušna putovanja pri brzinama od 5 do 17 maha. Dotična tehnologija kroti snagu kosog detonacionog talasa, koji su formirali uz pomoć ugaone rampe unutar reakcione komore, da bi stvorili udarni talas koji indukuje pogonsku detonaciju.
Za razliku od detonacionih talasa koji rotiraju, iskošeni talasi detonacije su stacionarni i stabiliziovani.
Ova tehnologija unapređuje efikasnost mlaznog motora, tako da se više snage generiše uz korišćenje manje količine goriva u odnosu na tradicionalne motore, na taj način smanjujući opterećenje koje donosi velika količina goriva, redukujući u isto vreme troškove i emisiju.
Pored bržeg putovanja kroz vazduh, ova tehnologija bi takođe mogla biti iskorišćena u raketama za potrebe svemirskih misija, čineći ih lakšim i sa smanjenom potrebom za gorivom, što bi omogućilo duže letove i čistije sagorevanje.
Detonacioni pogonski sistemi se proučavaju više od polovine stoleća, ali se nisu pokazivali uspešnim zbog hemijskog sastava korišćenih goriva ili načina na koji su ona mešana. Prethodni rad Ahmedove grupe je prevazišao ovaj problem pažljivo balansirajući brzinu puštanja vodonika i kiseonika u motor, kreiravši na taj način prvi eksperimentalni dokaz rotirajuće detonacije.
Međutim, kratko trajanje detonacije, koje se često dešava u rasponu mikro ili milisekundi, otežava proučavanje i čini je nepraktičnom za upotrebu.
Međutim, u novoj studiji istraživači iz UCF-a, uspeli su da održe trajanje detonacionog talasa u okviru tri sekunde, kreiravši novu hipersoničnu reakcionu komoru, poznatu kao „hipersonična reakcija visoke entalpije“ ili HyperREACT. Ovaj objekat sadrži komoru s ugaonom rampom od 30 stepeni u blizini komore za mešanje pogonskog goriva, koja stabilizuje kosi detonacioni talas.
„Ovo je prvi put da je detonacija uspešno stabilizovana eksperimentalnim putem“, kaže Ahmed. „Konačno smo u stanju da zadržimo detonaciju unutar prostora u kosoj detonacionoj formi. To je gotovo kao zamrzavanje jake eksplozije u fizičkom prostoru.“
Gebrijel Gudvin, vazduhoplovni i svemirski inženjer iz Pomorskog centra za kosmičku tehnologiju i koautor studije, kaže da istraživanje pomaže da se dođe do odgovora na mnoga osnovna pitanja koja okružuju motore s kosim detonacionim talasima.
Gudvinova uloga u studiji je bila da iskoristi kompjuterske kodove vezane za dinamiku tečnosti za simulaciju eksperimenata koje je izvodila Ahmedova grupa.
„Studije poput ovih su ključne kada je reč o napretku i razumevanju ovih složenih pojava, kao i približavanju razvoju sistema inženjerskih razmera“, kaže Gudvin. „Ovaj projekat je uzbudljiv i pomera granice simulacija i eksperimenata. Čast mi je što sam deo ovoga.“
Vrele Gume
