Бесклапанные ПУВРД

Valveless Pulsejet Двигатели

1.5- исторический обзор без

клапанов pulsejet конструкций -

Бруно Ogorelec

Идея о том, что самый простой двигатель, который

энтузиаст может сделать дома, это реактивный двигатель, будет звучать странно для большинства людей - мы воспринимаем реактивные двигатели как большие сложные приспособления, толкая

многомиллионные самолеты в небо. Тем не менее, это совершенно верно. В своей основной форме - без клапанов pulsejet - реактивный двигатель

может быть просто пустой металлической трубки в форме надлежащим образом. Каждый, кто

может вырезать листовой металл и присоединиться к металлическим частям, может построить один в гараже или подвале мастерской.

В связи с особыми историческими обстоятельствами, этот интересный факт избежал внимания общественности.

Он не

знаком даже энтузиастам реактивного движения. Вы не очень вероятно, чтобы увидеть

или услышать реактивные двигатели рев в задних дворах людей в воскресенье днем. Мало, если какие-либо люди

могут быть замечены летающие самолеты питание от реактивных двигателей они построили сами.

Этот документ призван помочь изменить

это.

Тем не менее, это не как-к грунтовка.

Это попытка описать и объяснить без клапанов pulsejet в принципе.

Он также предлагает грубый эскиз удивительное разнообразие макетов

изобретатели и разработчики пытались в течение долгой, но неясной истории этого устройства.

Моя цель состоит в том, чтобы вдохновлять, а не

учить. Моя цель состоит в том,

чтобы продемонстрировать, что реактивные мощности доступны для всех в большом разнообразии простых способов. Если вы найдете вдохновение,

много информации о практических шагах к реактивной власти будут доступны в другом месте.

• КАК РАБОТАЕТ VALVELESS PULSEJET?

На рисунке ниже показан один из многих возможных макетов без клапанов импульсного двигателя. Он имеет

камеру с двумя трубчатыми портами неравной длины и диаметра. Порт справа, изогнутый

назад, является водозаборной трубой. Чем больше, вспыхнул один слева выхлопных газов, или выхлопной трубы. В

некоторых других двигателях, это выхлопная труба, которая согнута в

U-формы, но главное, что концы обоих портов точки в том же направлении.

Когда топливно-воздушная смесь сгорая в камере, процесс генерирует большое количество горячего газа

очень быстро. Это происходит так быстро, что напоминает взрыв. Немедленное взрывное

повышение внутреннего давления сначала сжимает газ внутри, а затем силой выталкивает его из камеры. Создаются два мощных рывка горячего расширяющегося газа -

большой, который дует через выхлопную трубу, и меньший, дующий через водозабор.

Покидая двигатель, две струи оказывают

импульс тяги - они толкают двигатель в противоположном направлении.

По мере расширения газа и опорожнение камеры сгорания давление внутри двигателя

падает. Из-за

инерции движущийся газ, это падение продолжается

в течение некоторого времени даже после того, как давление падает обратно в атмосферу. Расширение останавливается только тогда, когда импульс газа полностью израсходован. В

этот момент внутри двигателя образовался частичный вакуум.

В настоящее время этот процесс меняется.

Внешнее (атмосферное) давление сейчас

выше, чем давление внутри двигателя, и свежий воздух начинает мчаться в концы двух портов. Со стороны впуска он

быстро проходит через короткую трубку, входит в камеру и смешивается с топливом. Выхлопная труба,

однако, довольно длиннее, так что входящий воздух даже

не добраться до камеры, прежде чем двигатель пополняется и давление пиков. Одной из основных причин дополнительной длины выхлопной трубы

является сохранение достаточного количества горячего выхлопного газа в двигателе на момент начала всасывания.

Этот газ значительно раритет расширением, но внешнее

давление будет толкать его обратно и увеличить его плотность снова. Вернувшись в камеру, этот остаток

предыдущего сгорания энергично смешивается со

свежей топливно-воздушной смесью, которая поступает с другой стороны. Тепло камеры и свободных радикалов в сохраненном газе

вызовет возгорание и процесс повторится.

Свеча зажигания, показанная на картинке, необходима только при запуске.

После того, как двигатель

пожары, сохраненный горячий газ обеспечивает самовоспламенения и свеча зажигания становится ненужным. Действительно, если зажигание искры остается

на, это может помешать нормальному функционированию двигателя.

Мне понадобилось более 300 слов, чтобы описать его, но этот цикл на самом деле очень короткий.

В небольшом (летающем

модельном) импульсном самолете это происходит более 250 раз в секунду. Цикл похож на обычный клапан-клапанный импульсный двигатель, как большой Argus (который

питает V-1 летающей бомбы) или небольшой Dynajet используется для питания летающих моделей.

Там, повышение

давления делает клапан закрылки оснастки закрыты, оставляя только один

путь для горячего газа, чтобы пойти - в выхлопной трубе. В J-образных и U-образных клапанных двигателях газ выбрасывается из двух портов. Это

не имеет значения, потому что они оба сталкиваются в одном направлении. Некоторые конструкторы без клапанов pulsejet разработали двигатели, которые не согнуты назад, но используют различные приемы, которые работают аналогичным образом с клапанами - т.е. они позволяют свежему воздуху, чтобы прийти,

но

предотвратить горячий газ от получения через потребление.

Мы опишем некоторые из этих трюков на более позднем этапе.

Вы можете задаться вопросом о резком переходе от впускного тракта в

камеру. Необходимо генерировать

сильную турбулентность в поступающих воздухе, чтобы он правильно смешивался с впрыскиваемое топливо. Более мягкий, более

постепенный вход не будет генерировать необходимые закрученного газов. Кроме того,

турбулентность увеличивает интенсивность горения и скорость высвобождения тепла.

BEGINNINGS

Идея использования упругих свойств воздуха для генерации импульсов энергии очень старая.

Первые импульсные

двигатели были построены во Франции в самом начале 20-го века. Они нашли только

очень ограниченное использование в то время и вскоре были забыты для всех практических целей. Однако в 1930-х годах немецкий инженер

Поль Шмидт случайно вновь открыл этот принцип, пытаясь разработать детонационный двигатель.

Он построил серию впечатляющих импульсных струй с клапанами. Примерно в

то же время и в той же стране инженеры

моторной компании Argus работали над устройством без клапанов, которое использовало сжатый воздух.

Обстоятельства были гораздо более благоприятными в настоящее

время. Мир готовился к большой

войне, и военные машины готовились. Немецкое военное министерство собрало Шмидта и Аргуса, что

привело к разработке первого серийного реактивного двигателя. Как и двигатели

Шмидта, он использовал клапаны и естественное стремление, но его механизмы были значительно изменены Argus.

Таким образом, в то время как противоположные стороны во Второй мировой войне все еще пытались собрать свои первые реактивные

истребители в 1944 году, Vergeltungswaffe 1 (или V-1 для краткости) регулярно жужжание свой путь в

Англию с 1870-фунтовая нагрузка взрывчатых веществ. Его планера Fieseler оснащался импульсно-двигательом Argus As 109-

014. Вы можете увидеть один пролетел над английской сельской местности на фото справа. Полная простота, низкая стоимость и продемонстрировали эффективность pulsejet

впечатление союзников так много, что они очень хотели иметь нечто подобное.

Это выглядело удивительно для

всех, что устройство, которое просто может власти серьезный летательный аппарат. Захваченные образцы Аргуса были

тщательно изучены и построены и испытаны копии. Вскоре стало очевидно, что pulsejet имеет определенные недостатки

и ограничения, но основной принцип по-прежнему выглядел очень привлекательным и идеи для улучшения изобиловали.

Различные виды использования

для устройства были предусмотрены. Ford Motor Company построила надлежащую сборочную линию для производства копий Argus. С

окончанием войны некоторые проекты были сорваны, но вскоре началась холодная война, и поиски

лучшего pulsejet продолжились.

К сожалению, прогресс был очень медленным и чисто постепенным.

В середине 1950-х

годов, после десятилетия усилий, разработчики были не намного лучше, чем их предшественники в военное время немецких. В

целом, достижения в области турбореактивного дизайна за тот же период были огромными. К тому

времени за ними уже стояли турбореактивные истребители Корейской войны. Стратегические бомбардировщики

Turbojet перевозили ядерное оружие в своих бомбоубежися, а турбореактивные авиалайнеры собирались зарабатывать

на перевозке бизнесменов и праздных богатых с континента на континент.

Всем становилось совершенно ясно, что турбореактивный двигатель будущего.

Инженеры по-прежнему были взволнованы обещанием pulsejet, но реальность не должна была быть отказано. В

1950-х и 1960-х годах большинство исследователей

pulsejet постепенно отказались от своих усилий и обратились к другим вещам.

ADVANTAGES

Что

изначально привлекало и возбуждало исследователей и разработчиков больше всего о двигателе pulsejet, было своеобразным свойством пульсирующего сгорания – это может быть самосдавляемое.

В pulsejet,

топливно-воздушная смесь не горит стабильно, при постоянном давлении, как это происходит в других реактивных двигателей.

Он горит с перерывами, в быстрой последовательности взрывных импульсов. В каждом пульсе газированные продукты горения

генерируются слишком быстро, чтобы сразу уйти от сгорания. Это резко

повышает давление внутри сгорания, что повышает эффективность сгорания. Pulsejet является единственным сгорания реактивного двигателя, который показывает чистый прирост давления между потреблением и выхлопных

газов.

Все остальные должны иметь свое самое высокое

давление, созданное в конце впуска камеры. С этой станции давление падает. Такой градиент снижения

давления служит для предотвращения горячего газа, генерируемого в сгорая от принуждения его выход через потребление. Таким образом, газ

движется только к выхлопной сопло, в котором давление преобразуется в скорость. Большое давление потребления, как правило, обеспечивается какой-то компрессор, который является

сложным и дорогим немного оборудования и потребляет большое количество энергии.

Большая часть энергии, вырабатываемой

в турбореактивном двигателе, идет на привод компрессора, и только остальная часть обеспечивает тягу.

Пульсджет отличается.

Здесь давление выхлопных газов выше, чем давление потребления. Существует

увеличение давления через сгорая, а не потери. Кроме того, pulsejet делает

это, не тратя энергию, генерируемую сгорать. Это очень важно. По некоторым приблизительным данным,

5-процентное повышение давления сгорания, достигнутое

этим методом, дает примерно такое же улучшение общей эффективности, как и 85-процентное увеличение, производимое компрессором, при прочих равных условиях. Это

впечатляет. Лично меня интересует pulsejet по другой причине - потому что

он возвращает реактивный двигатель людям.

Это бэк-к-основам вид машины, так просто быть доступным

даже для энтузиастов с рудиментарными навыками и простыми инструментами. Турбореактивные самолеты и вентиляторы находятся на противоположном конце шкалы

сложности. В большинстве случаев они используют недоступные, передовые технологии.

Достаточно взглянуть на коллекцию импульсных струй на картинке справа. Они были построены Стивен

буковский, школьник, чисто из веселья. Если я правильно помню,

три клапанных двигателя (второй, третий и пятый слева) каждый взял его около нескольких дней, чтобы сделать. Это только часть

коллекции Стива!

Стоимость является еще одним преимуществом.

Pulsejets дешевле, чем даже самые простые поршневые двигатели сопоставимой

мощности. Турбореактивные самолеты, напротив, стоят пугающе дорого.

НЕДОСТАТКИ

Итак, учитывая преимущества, почему pulsejet исчез из виду?

Причин несколько. Большая проблема заключается в том, что повышение эффективности, предлагаемое

пульсирующим сгорание вообще не легко использовать для движения.

Парадоксально, но центральная проблема здесь та же,

что и источник выгоды, а именно пульсация. Само средство повышения эффективности сгорания затрудняет

воспользоваться результатом. Реальный потенциал для pulsejet всегда был в его использовании в

качестве сгорания для турбинного двигателя, а не как двигатель сам по себе.

Его способность генерировать увеличение давления значительно умножается в условиях высокого

давления. По сравнению с более обычным сгораемым постоянным давлением, он может либо дать ту

же мощность с гораздо меньшими механическими потерями и меньшим расходом топлива, либо гораздо

больше энергии для того же количества топлива.

Увы, турбина требует устойчивых потоков, чтобы эффективно функционировать.

Неустойчивость порождает убытки. Кроме

того, пульсации опасны для хрупких лопастей осяной турбины. Радиальные турбины более жесткие

в этом отношении, но они менее эффективны, особенно с прерывистым потоком. Они в основном

используются для использования отходов тепла, как в турбокомпрессор, а не в качестве премьер двигателей. Исследователи использовали преобразование

пульсаций в устойчивый поток, но большинство методов оказались неэффективными.

Но, как насчет простоты?

В манере говорить, pulsejet это то,

что остается, когда вы удалите все сложные и дорогие

детали из турбореактивного и оставить только простой и дешевый сгорок, который скрыт в середине.

Ну, да, простота привлекательна, но она также имеет свои недостатки.

Обещание pulsejet сам по

себе, за пределами турбореактивного, является менее значительным. Повышение давления все еще существует,

но в условиях атмосферного давления, без умножения, предлагаемого компрессором, это не составляет очень

много. Среднее давление в рабочем цикле низкое, специфическая мощность невпечатляющая и топливная

эффективность низкая. Плотность мощности тоже намного ниже. За тот же объем двигателя,

вы получите меньше тяги, чем с конкурирующими реактивными двигателями. Дальнейшее повышение масштабов желательности в послевоенную эпоху было тот

факт, что даже с улучшениями, прибывшими в 1950-х и 60-х годах;

пульсации по-прежнему производятся

ужасный шум и безумные вибрации. Pulsejets в зависимости от тростниковых клапанов были также недолговечными и ненадежными. Хорошо,

они были дешевы, но в эпоху холодной войны это, конечно, не было главным соображением.

Наконец, было мало, что pulsejets были действительно хороши

для. Некоторое время казалось, что

они будут питания небольших вертолетов. Некоторые впечатляющие перспективных прототипов были построены, особенно во Франции. В конце

концов, однако, они никогда не сделали класса, в основном по аэродинамическим причинам.

Французы кратко использовали мощность pulsejet на моторных планерах и летающих беспилотниках. Дешевые

летающие беспилотники и ракеты были построены в нескольких странах, включая США, Россию и Китай. На рисунке выше

показан французский беспилотник Arsenal 501, работающий на клапанном двигателе. На цветном

рисунке на первой странице этого документа изображен китайский беспилотник-мишень с без клапанным двигателем.

Это было из-за

этого. Учитывая достаточные оборонные бюджеты, большинство реальных приложений, которые требуют

реактивного двигателя были лучше удовлетворены турбореактивной или с ракетной мощностью.

Гражданская промышленность не смотреть на pulsejet с какой-либо большей добротой.

Разработка Turbojet

была интенсивной, и у инженеров было мало

времени на экзотические пульсирующие вещи, которые мало кто понимал должным образом в любом случае. Трудность определения процессов внутри pulsejet математически была

серьезной проблемой для большинства исследователей и инженеров. Моделирование полу-хаотического пульсирующего

сгорания было слишком много для вычислительных способностей того времени. Это означало, что

конструкция pulsejet была непредсказуемой - часть науки и часть черного искусства. Промышленность изо всех случаев старается избегать таких сложных предложений. К середине 1960-х годов лишь немногие изолированные энтузиасты все еще рассматривали pulsejet как потенциальную силовую установку

самолета.

Шумная трубка была в слепой аллее и отводится роли модели авиационного двигателя

и таких будничный приложений, как эффективный сжигатель для центральных систем отопления, блок питания для

сельскохозяйственных опрыскивателей спрей и воздуходувки и шейкер для промышленного сушку шлама машины.

CHANGE

OF CIRCUMSTANCES Итак, зачем смотреть на pulsejets сейчас?

Ну, моя причина в изменении обстоятельств.

Где-то в начале 1980-х, ультралегкий

весело летать начал получать все более популярным из-за наличия хороших, простых и доступных летающих платформ - дельтапланы и парапланы.

При

условии, с моторной мощностью,

эти машины предложили беспрецедентную свободу полета для всех заинтересованных сторон. Кроме того, с фантастическим развитием современной электроники

появился совершенно новый класс беспилотных летательных аппаратов, разработанных в качестве полезных платформ для различных телекоммуникационных, приборов

наблюдения, измерения и зондирования. Все эти новые летательные аппараты, будь то предназначенные

для удовольствия или полезности, питаются от поршневых двигателей, которые управляют винтами.

Реактивные двигатели появляются только на самом верхнем

конце ценовой шкалы - на машинах стоимостью несколько сотен тысяч долларов за штуку. Все поршневые двигатели, используемые в настоящее

время в сверхлегких полетах, являются относительно тяжелыми и громоздкими, даже в их простейшей форме.

Они также требуют много вспомогательного оборудования, как редукторы,

опорные валы, пропеллеры и т.д. и т.п. Имея все, что снаряжение установлено на легкий

летательный аппарат почти побеждает первоначальное назначение. Простой легкий pulsejet кажется гораздо более подходящим.

Turbojets, с другой стороны, ужасно дорого - далеко вне досягаемости энтузиастов. Вещи не

могут получить гораздо лучше в ближайшем будущем, либо. Из-за очень

высоких технологических требований стоимость турбореактивных двигателей всегда оставалась высокой. Только небольшие турбореактивные двигатели на

основе старых деталей

турбокомпрессора являются относительно недорогими, потому что их самые драгоценные детали сняты с утилизированных двигателей грузовика, но даже их цены не приятны.

В отличие от этого, скромный низкой технологии pulsejet смешно дешево по любым

стандартам. Кроме того, в размерах двигателя, которые могут быть использованы

энтузиастами, лучшие pulsejets могут конкурировать в производительности с другими реактивными двигателями, особенно в мощности до веса ставки.

Мне часто говорят, что реактивный двигатель никогда не будет хорошо для рекреационных

целей. Реактивные двигатели действительно

эффективны только при относительно высоких скоростях, что,

казалось бы, делает его непригодным для низкоскоростных устройств, таких как дельтапланы. Однако, может быть, нишу для простого реактивного двигателя

можно найти в верхней части дельтаплана производительности - возможно, с жесткими крыльями.

Кроме того, правило не кажется очень

строгим. Например, британский ремень Doodlebug, работающий на

турбореактивном двигателе Microjet, был

протестирован с восхитительными результатами с помощью регулярного дельтаплана (см. рисунок).

Это служит хорошим предзнаменованием для pulsejets.

При оснащении амператором тяги,

хороший pulsejet может быть оптимизирован для скорости гораздо ниже, чем у других реактивных двигателей. Он вряд ли может

не выполнить по крайней мере, а также Microjet в аналогичном приложении. С точки зрения тяги к весу он уже превосходит. Tote эти точки и легкий, простой, дешевый

низкой скорости pulsejet двигатель вдруг начинает делать много смысла.

Его по общему признанию высокий расход топлива, шум и вибрация не должны иметь большое

значение для

приложений, которые я имею в виду - или, возможно, могут быть смягчены или разработаны из концепции. Огромные достижения в области вычислительной мощности за

последние несколько десятилетий сделали моделирование пульсирующего сгорания более реалистичным.

Это все еще не легко даже для суперкомпьютеров, но теперь это может

быть сделано. Это может значительно сократить время разработки и сделать его гораздо более простым. Наконец, наше понимание пульсирующего сгорания продвинулось

до точки, где эти двигатели могут быть разработаны на бумаге с предсказуемостью производительности гораздо ближе к другим типам двигателей.

Возможно, пришло время сдуть пыль со старой

трубки.

ПОЧЕМУ

VALVELESS?

Обычный

pulsejet уже очень простой двигатель.

Это всего лишь кусок трубки,

разрезанный до требуемых размеров, с несколькими небольшими закрылками и топливной струей на одном конце. Итак, можно спросить, зачем идти, что один маленький

шаг вперед и устранить клапаны?

Основная причина заключается в том, что использование клапанов ограничивает надежность и долговечность

двигателя. Клапаны

As 109-014 длились всего около 30 минут непрерывного использования. Учитывая, что

его роль заключается в том, чтобы уничтожить себя в конце концов

в любом случае, это не было большой ошибкой, но сегодня вы, возможно, летающая модель, которая ваша гордость и радость в воздухе, или вы можете даже хотите летать самостоятельно. Вам действительно нужен

ваш двигатель, чтобы длиться немного дольше. Следует признать, что разработка улучшила дизайн во многих

отношениях и растянула его срок службы от нескольких минут до нескольких часов, но основная проблема остается.

На самом деле, это выглядит почти

неразрешимым, учитывая, что клапаны должны удовлетворять противоречивые требования.

В интересах эффективности сжигания они не должны навязывать свои собственные сроки потокам.

Это

очень важно, так как процесс сгорания не только

прерывистый, но и несколько неустойчивый и сильно зависит от обратной связи. Если мы хотим, чтобы избежать нарушений естественного прогресса пульсации как можно

больше, клапаны должны реагировать на изменения давления почти мгновенно. Для этого они

должны быть как можно более легкими. В то же время, однако, они должны выдержать

большой механический стресс (изгиб открытым и хлопнув закрыты на высокой скорости) и сделать это в высокотеморной среде.

Они должны быть очень жесткими. Если

что-то должно быть легким, но подвержены большим злоупотреблениям, это либо заклинания короткой жизни или экзотические технологии.

Первый непрактичен, а второй стоит дорого.

Наконец, возникает вопрос элегантности.

Я считаю, идея реактивного двигателя, который

на самом деле просто дешевые пустые металлические трубки без движущихся частей очень привлекательным. Создание различных газов прыгать

через обручи и производить полезные трюки, не прибегая к какой-либо механической сложности является отличный вещь, которая будет

оценена всеми любителями простоты и элегантности. (Я говорю об элегантности в математическом смысле

- желаемом результате, достигнутом с минимальными сложности.)

KADENACY OSCILLATION, THERMAL BREATHING И ACOUSTIC RESONANCE Прежде чем в подробности реальных конструкций двигателя, давайте некоторые важные теории в сторону.

Люди, которые ненавидят теорию может пропустить эту часть, но

мой совет, чтобы пропустить его, только если вы уже достаточно знакомы с законами акустики и жидкости механики и известно, как они относятся к pulsejets. С

другой стороны, людей, которым нравится теория, следует

предупредить, что следующее является значительно упрощенным описанием очень сложных механизмов.

В объяснении рабочего цикла, я описал, как инерция продолжает вождения расширения газа из двигателя вплоть до тех пор, пока давление в камере падает ниже

атмосферного.

Противоположное

происходит в следующей части цикла, когда внешний воздух проталкивает свой путь, чтобы заполнить вакуум. Совокупный

импульс газов, проносящихся через два

противоположных порта, приводит к кратковременной давлению камеры над атмосферой перед возгоранием.

Таким образом, в двигателе есть колебания давления, вызванные инерцией.

Газы, участвующие в

процессе (воздушные и газовые продукты горения),

растягиваются и сжимаются между внешним и внешним давлением. По сути, эти жидкости ведут себя как эластичная среда, как кусок резины.

Это называется Эффект Каденаци.

Упругий характер газа используется для хранения части энергии, созданной в одном цикле сгорания,

и использовать его в

следующем. Энергия, хранящаяся в дифференциале давления (частичный вакуум), делает

возможным аспирации (замена сжигаемого газа на смесь свежего топливно-воздушного газа). Без него, pulsejets

не будет работать.

Некоторые наблюдатели заметили еще один, дополнительный аспект процесса, сродни дыханию.

Швейцарский

пульсирующий мастер сгорания Франсуа Х. Рейнст назвал его

«термальным дыханием» – нагревание газа приводит к его расширению (и

двигатель «выдыхает»), в то время как охлаждение газа из-за конвекции тепла к стенкам камеры кулер приводит к сужению, а двигатель «вдыхает».

Другие люди, изучающие процесс придумали акустическое объяснение того

же процесса.

Они

обнаружили акустический резонанс за перепадами давления. А именно, взрыв в камере генерирует волну давления, которая поражает

трубку двигателя и воздух в ней, что делает их "кольцо", как колокол попал в молоток.

Волна давления перемещается вверх

и вниз по трубе. Когда волновой фронт достигает конца трубки, часть его отражает спину. Размышления от

противоположных концов с встречаются и образуют так называемую «стоящую волну».

Каждый, кто слышал рев pulsejet знает, что это генератор

звука. Факт не

нуждается в усилении - шум... ну, а не только оглушительный; это Збер-звук, который потрясает все

вещи вокруг вас серьезно. Создание стоячей волны означает, что этот «звук», как и его меньшие

братья, будет подчиняться законам резонанса.

Графически, стоя волна лучше всего представлена двойной кривой синус.

То же самое

относится и к циклу pulsejet. Волнистые изображения одной синусной кривой очень

хорошо изображают изменения давления газа и скорости газа внутри двигателя pulsejet. Удвоение кривой - добавление зеркального изображения,

так сказать - показывает, что местами, где давление и

скорость являются самыми высокими в одной

части цикла, будут места, где они самые низкие в противоположной части. Изменения давления и изменения скорости газа не совпадают. Они следуют

той же кривой, но компенсируются друг от друга. Один тропы (или ведет) другой на четверть цикла. Если

весь цикл изображен как круг - 360 градусов - кривая

скорости будет компенсирована от кривой давления на 90 градусов. Резонанс устанавливает структуру давления и скорости газа в воздуховоде двигателя, что характерно для

pulsejet и не найдено в других реактивных двигателях.

В некотором смысле он напоминает 2-тактный поршневой двигатель резонансной

выхлопной системы больше, чем в делает обычный реактивный двигатель. Понимание

этого шаблона очень важно, так как помогает определить, как разворачиваются события в двигателе. При рассмотрении дизайна pulsejet, это всегда хорошо помнить, что эти машины регулируются

сложным взаимодействием жидкости термодинамики и акустики.

В акустическом плане камера сгорания является местом наибольшего сопротивления, а это означает, что движение газа является наиболее

ограниченным.

Тем не менее, перепады давления являются наибольшими. Камера,

таким образом, узел скорости, но давление антинода.

Внешние концы входных и выхлопных портов являются местами наименьшего неуступности.

Это места,

где движение газа находится на

максимуме, и т он изменения скорости являются наибольшими - другими словами, они скорость антиноды. Перепады

давления минимальны, так что концы порта являются узлами давления.

Давление за пределами двигателя постоянное (атмосферное).

Давление в камере сгорания регулярно

видится выше и ниже атмосферы. Изменения давления заставляют

газы ускоряться через порты в том или ином направлении, в зависимости от того, находится ли давление в камере

выше или ниже атмосферного.

Расстояние между узел и ретиноид составляет четверть длины волны.

Это самый

маленький участок стоячей волны, который может вместить ресонирующий сосуд. В без клапана pulsejet, это

расстояние между камерой сгорания (давление аниенода) и в конце выхлопной трубы

(узел давления). Эта длина будет определять фундаментальную длину

волны стоячей волны, которая будет регулировать работу двигателя.

Расстояние между камерой и концом впуска довольно

скоро. Он будет

вмещать четверть волны более короткой длины волны. Эта второстепенная длина волны

должна быть нечетным гармоническим фундаментальным.

Учитывая, что без клапанов pulsejet является трубка открыта на обоих концах, вы можете задаться вопросом на выше

заявления.

А именно, открытая трубка не является четверть волны ресонатора. Он обычно имеет давление антинода

в центре и узел на каждом конце - который состоит из половины длины волны. Тем не менее,

это гораздо ближе к реальности, чтобы посмотреть на

двигатель без клапанов, как два различных четверть волны осцилляторов установлен спина к спине, чем в качестве одного полуволнового осциллятора. Основной полуволновой характер

резонанса всего протока все еще там, конечно, но его

последствия полностью утонул все остальное, что происходит внутри.

Таким образом, длина выхлопной трубы должна быть нечетным кратным длины впускной трубы для двигателя, чтобы работать должным

образом.

Однако, обратите внимание, что речь идет об акустической длине. Требуемая физическая

длина несколько иная. Он изменяется с температурой (которая изменяет лока локаную скорость звука). Таким образом,

он не будет одинаковым во всех частях двигателя. Это не будет то же самое с холодным двигателем

(например, при запуске) и когда жарко, либо. Это является источником большого разочарования для

экспериментаторов и причина, почему новый pulsejet неизменно требует некоторой настройки и возиться для достижения надлежащего рабочего резонанса.

потоки как «Каденаци», так и «акустические» подходы к определению цикла pulsejet

верны.

В

окольным путем, оба можно рассматривать только различные проявления одного и того же. Тем

не менее, они не одно и то же. Это не должно быть забыто. Классические акустические явления происходят при небольших изменениях

давления, низких скоростях газа и небольшом перемещении газа.

Звуковые волны - это вибрации - грубо говоря, упругие, обратимые нарушения

в среде. В pulsejets мы видим большие колебания давления,

высокие скорости газа и большое смещение газа. Силы, участвующие сильнее, чем эластичные

силы, сохраняя молекулы среды вместе, а это означает, что среда (газ) не только сделал, чтобы вибрировать, но необратимо

смещены. Это сделано, чтобы течь.

Трудно увидеть разницу между волной и потоком, но это может быть

сделано. Волна – это

не материальное явление, а энергетическое явление. Это движущийся помеха в силовом поле. Поэтому

он легко повернет любой угол, в том числе удвоив 180 градусов. Поток жидкости, который

имеет массу и инерцию, не будет. Таким образом, два могут быть сделаны, чтобы отделить,

что свидетельствует о том, что они на самом деле два, а не один. Вы можете увидеть волны давления, отделенные от потока

в конструкциях импульсных струй без клапанов, которые имеют порты с необратимыми потоками (например, вход, который также не служит вспомогательным выхлопным газом).

В таких

портах волны давления будут двигаться с потоком в одном направлении и без потока в противоположном направлении. Чтобы резюмировать, pulsejets следовать своим собственным, отличительные, Kadenacy-как цикл сжатия

и редкоформации питание от

самостоятельно возбужденных взрывного процесса сгорания и помогли вместе с тепловой конвекции картины.

Генезис цикла не имеет ничего общего с

акустикой и все, что связано с термодинамики. Однако нет никаких сомнений в том,

что сценарий событий очень напоминает акустические явления. Как следствие, законы акустики могут и применяются. Они

накладываются на термодинамические события и модифицируют приток и отток газа, зачастую

в значительной степени. Из-за этого следует следить за акустическим резонансом, зная, что регулярные импульсы

давления неизбежно

наведут стоячие волны, которые будут влиять на время и распределение давления газа, скорость и интенсивность горения, скорость и интенсивность газовых потоков и т.д.

Необходимо

избегать негативного влияния резонанса и, по возможности, положительного влияния,

чтобы помочь двигателю.

Это очень сложная задача, и некоторые проекты делают это лучше, чем

другие. Некоторые из них

были блестящими в этой задаче, используя чрезвычайно сложные конкатации волн отражения, развороты, слияния и

столкновения для повышения эффективности стремления и сгорания заметно. Другие приняли только

грубейшее примечание возможности. Я не могу подробно заниматься этим вопросом

из-за недостаточного знания и буду упоминать об этом по мере того, как мы будем заниматься этим вопросом лишь поверхностно.

Что меня действительно интересует, так это практические результаты дизайна pulsejet.

ENGINE

DESIGNS

Marconnet

Мир, возможно, был потрясен осознанием pulsejet немецкой летающей бомбой в 1940-х годах, но история этого любопытного двигателя уходит гораздо дальше назад, в самом начале 20-го века и усилия французских инженеров по разработке газовой турбины.

Паровая турбина была прекрасной машиной, но нуждалась в огромной горелке, котле и конденсаторном аппарате

для обработки цикла водяного пара. Он посмотрел на инновационный французский,

как если бы горячий газ, генерируемый сжиганием

топлива может власти турбины колесо так же хорошо, как пар сделал, но с гораздо меньшими осложнениями, навалом и стоимости. Пульсирующее сгорание произошло с

ними, поскольку оно обеспечивало автоматическое аспирации. Импульсы не только вывели горячий газ вперед для питания

турбины, но и всосали свежий заряд в конденсатной части цикла. Специальная техника не понадобилась,

всего пара пружинных клапанов. В 1909 году Джордж Марконнет пошел еще дальше и разработал

первый пульсирующий сгорание без клапанов.

Это был дед всех без клапанов pulsejets.

Марконнет полагал, что взрыв внутри камеры предпочел бы

пройти через большие выхлопные отверстия, а не сжимая через относительно узкое потребление. Кроме того, длинноватый

диффузор между водозабором и надлежащей

камерой сгорания будет направлять заряд сильно к выхлопным газам, как труба направляет звук. Он терпел то, что горячий газ сделал бежать из водозабора. В своих описаниях двигателя Marconnet, Ф. Х. Рейнст и J. G.

Foa (каждый в свое время отметил эксперт по пульсирующему сгоранию) согласились с тем, что он не мог работать очень хорошо, действительно требующих принудительного

воздуха на входе (вентилятор или аналогичное устройство), если откат должен был избежать.

Фоа на самом деле называется Marconnet "плохой ramjet" из-за необходимости некоторого давления барана на входе. В

принципе, он напоминает ramjets несколько десятилетий спустя довольно близко. На мой взгляд, камера сгорания "двигателя" Marconnet не

имеет заметных средств создания турбулентности в входящего потока,

а это означает, что смешивание топлива с воздухом, возможно, было проблематичным и сгорания была относительно низкой интенсивности.

Более последние практикующие

искусство а ввели очень pronounced cut-offs между входом и камерой сгорания. Хотя это, возможно, не было очень практично ни как реактивный

двигатель или как турбина сгорания, основная идея дизайна Marconnet было хорошо.

Она просто нуждалась в развитии.

Тем не менее, ему не суждено было получить

его. Даже во Франции, без клапанов сгорая вскоре стал просто

сноска в истории. За пределами Франции мало кто был даже осведомлен об этой идее. Вместо

того, чтобы разрабатывать без клапанов пульсирующие сгорания, большинство

экспериментаторов эпохи Марконнета сосредоточились на различных макетах, включающих клапаны поппета. «Историческая записка: Один из первых клапанных пульсирующих сгорающих сгореющих, который будет разработан, фактически вошел

в коммерческую историю.

Первая газовая турбина, когда-либо

выкарабкаваемая на коммерческой основе, была разработана Хансом Хольцвартом в 1905 году и разработана для практического применения швейцарской корпорацией Brown Boveri.

Он пользовался некоторым коммерческим успехом в период с 1908 по

1938 год, громоздкие барабанной формы устройств, как сообщается, работает безупречно (если не особенно экономически) на протяжении веков. Есть

признаки того, что Holzwarth сгорания, который имеет потребление и

выхлопные клапаны, в настоящее время переоценки для современного использования в недорогих турбинных двигателей ". Шуберт

Принцип без клапанов пульсирующего гореща был вновь открыт - по всем счетам независимо от Марконнета - лейтенант уильям Шуберт ВМС США в начале 1940-х годов. (Он был запатентован в 1944 году.)

Его дизайн, называемый "resojet" в то время, из-за

его зависимости от резонанса, является одним из простейших успешных конструкций без клапанов всех. Наиболее вероятной причиной скудного интереса к без клапанов сгорать

в начале 20-го века было отсутствие хороших средств для предотвращения расточительных и неприятных откат через потребление.

На первый взгляд, двигатель Шуберта не выглядит лучше в этом отношении, чем Marconnet, просто более угловатый.

Тем не менее, внешний вид обманывает.

Во-первых, резкое сокращение Шуберта при входе в

порт впуска в камеру обеспечило сильную турбулентность для лучшего смешивания топлива и воздуха, а также более энергичного сгорания. Во-вторых,

что более интересно, Шуберт тщательно рассчитала геометрию

впускной трубки так, чтобы выхлопный газ не мог выйти к тому времени, когда давление внутри упало ниже атмосферного.

Устойчивость трубки к прохождению газа во многом зависит от температуры

газа. Таким образом, та

же труба будет предлагать гораздо большую устойчивость к исходящему горячему газу, чем к поступащему холодному воздуху. Поперанс

обратно пропорционален квадратному корню температуры газа. Эта степень

необратимости, кажется, предлагает возможность для прохладного воздуха, необходимого для сгорания, чтобы попасть во

время впускной части

цикла,

но для горячего газа, чтобы столкнуться с слишком большим сопротивлением, чтобы выйти во время расширения части. По ряду причин, игнорируемых простой

общей теорией, двигатель Шуберта по-прежнему отображается немного blowback, когда стационарные. Он должен двигаться

вперед на некоторой скорости (или иметь воздух ветром в вентилятор), чтобы предотвратить его. Вход тракта достаточно долго,

чтобы предотвратить откат полностью будет душить воздуха слишком много для хорошей работы. Тем не

менее, Шуберт был заметным шагом вперед от Marconnet. Трюк

потребление, Baffles, зубчатые трубы, запутанные проходы ...

После

Шуберта, большое количество разработчиков пытались придумать другие способы сделать трубку горестора необратимой, чтобы газы двигались через pulsejet только в одном

направлении. Это не

легко обойтись без механического не-возвратного клапана, но

изобретатели, тем не менее, придумали различные трюки, которые должны делать работу. Некоторые, как Шуберт, ввели

способы сделать сопротивление прохождению газа несимметричный. Другие придумали способы отражения

газов в разных направлениях. Поль Шмидт и Джин Анри Бертен (среди прочих) протестировали ряд конструкций с вогнутыми кольцевыми

перегородками в водозаборном тракте, которые предлагали большую устойчивость к потоку спины, но легко впускали свежий воздух.

Простая

версия Бертин перегородки потребление изображено ниже. Свежий воздух, поступающий из левой

сталкивается с серией перегородок, но течет легко мимо них. Перегородки имеют все

более широкие отверстия, образуя диффузор.

В противоположном направлении, однако, история отличается. Горячий выхлопный газ будет

пытаться расширить, как он движется вперед (слева на

картинке) и увеличение количества будет в ловушке в карманах между перегородками. Лишь относительно небольшая сумма, скорее всего, бежать. По крайней

мере, это было то, что дизайнеры надеялись, что произойдет. Тем не менее, все конфигурации, которые они пробовали, производили более низкую тягу и потребляли больше топлива, чем эквивалентные

двигатели с механическими клапанами.

Большинство также отображается по крайней

мере некоторые blowback, независимо от того, насколько сильно дизайнер пытался предотвратить его.

Увы, это печальная история почти каждого без клапана pulsejet, который использует какую-то асимметрию сопротивления.

Такие устройства никогда не работают так хорошо, как надеются их дизайнеры. Они в основном

шаг только на высоких скоростях газа, а это

означает, что двигатель будет страдать от по крайней мере некоторые blowback в начале каждого цикла. Многочисленные версии труб с аналогичным зубчатые стены были опробованы, иногда с перегородками

/ serrations в ожидании выхлопных газов на более чем одной стороне.

На следующем снимке

показан типичный дизайн этого семьи, из пера человека, более известного своими импульсными струями с клапанами.Проблема с большинством зубчатых конструкций является то, что обратный поток не препятствует столько, сколько их изобретатели хотели бы, потому что выхлопный газ быстро заполняет небольшие вогнутые "карманы" в трубке сторон и образует подушки под давлением мертвого воздуха или небольших захваченных вихрей, которые предлагают мало сопротивления проходящего потока.

При некоторых условиях поток газа в одном направлении

будет очень похож на поток в противоположном направлении.

Мало кто удивится, услышав, что удивительно плодовитый

и эффектно изобретательный исследователь вещей электрический, Никола Тесла, также обратил свое внимание на проблему пульсирующего горения. Он

хотел иметь хороший генератор газа для своей аккуратной гладкой

турбины ротора диска, который использовал вязкость рабочей жидкости для передачи энергии в вращающийся вал. Он сразу же увидел, что механические клапаны

не будут предлагать простоту и надежность он искал. Итак, он изучал способы

аэродинамического устранения потока газа. В конце концов он придумал, возможно, лучший аэродинамический "клапан" когда-либо. Его

поперечное сечение показано ниже.

На первый взгляд, это выглядит как еще один зубчатый проход, но

если присмотреться, то можно увидеть, что в нем на самом деле не используются ни перегородки, ни карманы мертвого воздуха. Вместо этого, он просто

меняет направление газа и поворачивает его на себя. На каждом шагу, боковой взрыв газа будет

толкать основной поток к боковому проходу, который в конечном итоге поворачивается назад. Чем сильнее вы дуете в эту трубку, тем труднее она будет сопротивляться. Хотя, несомненно, гениальный, "валвулярный канал", как

Тесла назвал его, так и не нашел практического применения, насколько мне известно.

Сам Тесла, вероятно, не было

времени или склонности продолжать свое развитие после подачи заявки

на патент, будучи занят своими экспериментами в электромагнетизме, и патент был в основном забыли. Поскольку изобретатель недавно стал центром культа,

его современные ученики возродили эту идею. Некоторые из них были построены, но я

не смог найти данные об их производительности.

Escopette

В 1950 году, недовольный сбит с толку конструкций потребления, Бертен и его коллеги инженеров на французском SNECMA (Societe Nationale d'Etude et de Construction de Moteurs d'Aviation) корпорация просто повернула впускной тракт назад.

Таким образом, откат способствовал тяге. Для его дизайнеров, машина

выглядела как один из старомодных мушкетных

орудий, и они назвали его Escopette (который является французским для мушкета).

Это очень похоже на картину, которую мы использовали во введении.

Тем не менее,

потребление не кривая назад непосредственно из камеры сгорания. Его первая часть указывает прямо вперед. Что превращает

горячие выхлопные газы назад является отдельной

изогнутой трубки установлен на некотором расстоянии от устья впуска надлежащего. Таким образом, двигатель дышит через разрыв между потреблением и

"регоператор", как дизайнеры называют изогнутые трубчатые дефлектор.

Этот аккуратный дизайн ловко использует резонанс несколькими различными способами. Функционирование сплит-потребления подвержено некоторым спорам, но проще говоря,

можно сказать, что он позволяет двигателю вести себя

так, как будто его длина была переменной – долго во время расширения части цикла и короткой во время всасывающей части.

Во время расширения, он рассматривает рекуператор

как часть эффективной длины двигателя и использует его, чтобы повернуть убегающий газ вокруг и увеличить тягу. В части

потребления цикла, однако, эффективный передний конец находится

на разрыв между потреблением и рекуператором. Это уменьшает эффективную длину потребления и позволяет Escopette вдыхать легче.

Далее, выхлопная труба, вместо того, чтобы просто прямая труба, на самом деле ряд шагов увеличения

раздела.

Каждый переход от прямой секции к диффузной

секции (сжигание конуса) представляет собой точку,

из которой волны давления, путешествующие вверх и вниз по трубе, будут отражаться в противоположном направлении и с противоположным знаком. Сжатие (высокое давление) волна, проходящая

шаг будет отражать обратно, как редкое (низкое давление) волны и наоборот. Просто взглянув на картинку даст вам представление о том,

сколько различных волн сжатия и редкофракции генерируются каждый взрыв заряда в камере, как он пытается выйти из двигателя.

Помните также, что каждый шаг трубы работает

с разной температурой от предыдущих или последующих шагов, а это означает, что волна будет путешествовать с разной скоростью.

Отслеживание событий не для слабонервных и, конечно, слишком

сложным для меня, чтобы попытаться описать здесь. Бертин и др. очень тщательно использовали все эти волны, настраивая их на максимально возможную

помощь устремлениям. Что, кажется, происходит в том, что двигатель

"пропускает удар", так сказать. Он вдыхает дважды для каждого цикла расширения, со вторым ингаляцией пополнения первого. Следующим трюком Бертина, использованного на Escopette - впервые в

pulsejet - было использование избыточного тепла в выхлопном потоке для увеличения тяги.

Эффект иногда называют

«первичным увеличением тяги». Это требует некоторых объяснений.

Проблема начинается с количества воздуха, доступного для

движения. В основном, реактивный

двигатель является устройством, которое использует тепло для ускорения воздуха. Окружающий воздух делается для прохода через

воздуховод двигателя и поглощать тепло, генерируемое внутри при сгорании. Тем не менее, воздух не течет

через воздуховод pulsejet так, как это происходит через другие реактивные двигатели.

В турбореактивный, немного горячего газа толкает вдоль большое количество прохладного воздуха.

В pulsejets, небольшое

количество воздуха всасывается в камеру сгорания и используется

для сгорания и немного большее количество всасывается обратно в выхлопную трубу между взрывами. Вот и все. Существует не через поток.

В то же время, выхлопные газы, производимые pulsejet гораздо жарче, чем в турбореактивных.

Сгорание происходит при аналогичных температурах - между 2000 и 25000C - но

выхлопные газы в турбореактивном сразу же

смешивается с большим количеством прохладного воздуха, так что температура снижается до между 800 и 12000C, прежде чем он входит в турбину. Основная причина заключается в том, чтобы сохранить турбины от повреждений. В

pulsejet, который не имеет движущихся частей, выхлопный газ не нуждается в охлажде. Он движется к

концу двигателя при очень близкой к начальной

температуре - в два-три раза жарче, чем в турбореактивном двигателе. Потому что нет через поток воздуха, однако, есть

очень мало двигательной массы для этой значительной тепловой энергии действовать.

Это порождает проблемы. Небольшая масса выхлопных газов и свежего

воздуха движима до

максимально возможной скорости в данных обстоятельствах (местная скорость звука) и не далее. Звуковое удушье протока предотвращает дальнейшее повышение

скорости газа, несмотря на то, что энергии достаточно для дальнейшего ускорения. Сопла "де Лаваль",

вероятно, подтолкнуть скорость за барьер Маха, но он не работает

на всех хорошо с пульсирующим потоком, так pulsejet дизайнеры избежать их. Таким образом, лишь малая часть тепла, освобождаемого в процессе сгорания, преобразуется в полезную кинетическую энергию.

Большая часть доступной энергии некуда идти. При звуковой скорости газ

не способен поглощать больше тепла. Это создает волны сжатия, которые путешествуют вверх и вниз по двигателю,

нарушая цикл.

Другими словами, соотношение между энергией и массой передачи является низким, а полученная тяга ниже, чем могла бы

быть.

Таким образом, супер-горячий выхлоп pulsejet просто взывает

к дополнительной двигательной массы, чтобы нагреваться и ускоряться.

Введите Бертин.

Он сделал выхлопную трубу на Escopette постепенно

больше к концу, так что окончательный раздел настоящая суета. Это значительно увеличило объем выхлопных

газов, а также придало протоку форму, которая способствовала приему свежего воздуха во время всасывающей части

цикла. Результатом стал выхлоп, наполненный большим количеством свежего воздуха, который двигатель мог использовать в качестве дополнительной двигательной

массы. Каждый взрыв из камеры сгорания толкает свежий воздух "подключить" механически, но двигатель также

передает много тепла в воздух, как от горячих стенок трубки и от нажатия горячего газа.

Отопление

повышает статическое давление, что увеличивает скорость, с которой свежий воздух отсылается назад. Много

дополнительной тяги прилагается.

Версия, предназначенная для коммерческих приложений, модель 3340, разработала статический тяги около 22 фунтов,

работающих на частоте от 90 до 100 Гц. Вес с анциллярами составил около

11 фунтов. В самых широких части, Escopette было только около 4 дюймов

в ширину, но длина была несколько громоздким 9 футов плюс.

Escopette является одним из немногих pulsejets, которые несли людей в воздухе.

Он был широко протестирован

на французском паруснике Emouchet SA 104 в различных конфигурациях. Первые испытания проводились

с одним двигателем под каждым крылом, но более поздние модели перевозили два и три двигателя на каждом подкрыльном пилоне. Хотя

результаты испытаний были положительными - вспомогательная мощность позволила

пилоту взлететь и достичь стремительной высоты без буксира самолета или винной миг, кажется, что он никогда не был предложен коммерчески.

Регоператор Кентфилда

Идеярегоператора или дефлектора нашла несколько

приверженцев, которые производили вариации на эту тему, некоторые простые и другие сложные. J. A.C. Kentfield, один из самых последних научных исследователей

в области pulsejet, попытался в течение энергии, потерянной в повороте потока газа вокруг путем введения

увеличения тяги к рекуператору.

Вместо простой трубки согнуты назад, он использовал мягко сжигания изогнутый конус, который позволяет свежий воздух

всасывается в поток горячего газа в качестве дополнительной массы реакции. (Это часто называют

вторичным увеличением тяги, чтобы сделать его отличным от вида, используемого в Escopette. Я буду говорить об

этом более подробно в более поздней главе.) По словам Кентфилда, который запатентовал идею, прибыль более чем компенсирует потери сопротивления

и турбулентности, понесенные 180-градусным поворотом.

Он много экспериментировал с вариациями на эту

тему. Большинство регоператоров

были симметричны и использовали внутренние фургоны, чтобы помочь контролировать поток и снизить турбулентность. Два таких дизайна показаны на следующих

двух картинах.

Тот, что слева, выглядит более амбициозным. Он пытается использовать барана давление поступающего воздуха.

Рам давление, казалось бы, дать приветствуем импульс к выходу на мощность на любой ценой. J-образные

и U-образные двигатели, а также большинство двигателей с

регоператорами впереди должны отказаться от этого преимущества, так как их порты впуска либо повернуты в неправильном направлении, либо замаскированы структурой регоператора. Это один имеет почти прямой путь для свежего воздуха от

переднего впуска к камере сгорания (см. нижнюю половину изображения).

Трюк, который предотвращает выхлопных газов

от побега через тот же маршрут, возможно, были

заимствованы из Tesla, но аналогичные методы также используются в различных других пневматических устройств управления потоком.

Обратите внимание на два небольших airfoil-секция тщеславия в центральном проходе, прямо за впускной

клин. Когда

горячий выхлопный газ толкается вперед взрывом, часть,

дуя в зазор между лопаами, делится на два потока, один идет вверх, а другой идет вниз. Каждый поток образует

своего рода газовую завесу, которая прорезает путь основного потока (см. верхнюю половину изображения). Занавес

отклоняет поток выхлопных газов к изогнутым проходам,

которые поворачивают поток вокруг и в конечном итоге выбрасывают его назад. В результате почти весь выхлопный газ, который обычно

выдувается из впускного порта, отклоняется и способствует тяге. По словам Кентфилда, простой справа превзошел более сложный слева в лабораторных

испытаниях.

Я не удивлен. Из-за прерывистой работы, pulsejet не очень хорошо нажав

барана давления, большинство из которых идет в отходы. Обеспечение прямого пути для свежего

воздуха просто не так важно, как в других реактивных двигателей. Pulsejet будет счастливо сосать воздух сбоку

или даже сзади, потому что он должен ускорить его из тупика в любом случае. Его направление имеет очень мало значения. Единственное,

что имеет значение, это давление.

Мессершмитт

Один из лучших практических регоператоров я видел это тот, разработанный немецкой компанией Messerschmitt

в начале 1970-х годов. Цель его инженеров состояла в том,

чтобы построить двигатель, который будет segue от пульсирующего сгорания

на низких скоростях, на которых давление барана является плохим, к постоянному сгоранию на высоких скоростях, при которых давление барана достаточно, чтобы сдержать сгорание. Задача требует дефлектора,

который был бы эффективным в перенаправлении обратного потока, исходя из водозабора,

но не представлял бы слишком большого препятствия для входа свежего воздуха. Я буду игнорировать ramjet часть или двигатель Messerschmitt в этом объяснении, так как это не является предметом настоящего

документа.

Тем не менее, регоператор это другая история, как

это в высшей степени можно можно работать на "обычных" pulsejets. Это просто и элегантно - и легко сделать даже для энтузиастов среднего мастерства. Как

вы можете видеть, он состоит из простого острого конуса,

задняя часть которого имеет форму, чтобы отвлечь взрыв сзади под прямым углом к оси двигателя. Когда стационарные, это не сделало много

для тяги, но даже при относительно мягкой скорости

вперед отклоняется поток газа согнуты назад, вокруг двигателя, помогли эффект Коанда.

Для низких скоростей, Messerschmitt дизайнеры предоставили нос съежиться, чтобы помочь узнать поток. По

мере того как скорость поднимала, cowling стало более менее обязательно. При значительной части скорости звука, входящий

воздушный поток настолько силен, что даже

дефлектор не является строго необходимым больше, так как горячий газ плотно вник между воздушным потоком и внешней поверхностью двигателя. Ограниченные

трубы газ дефлекторы не должны быть анцилляры прикрепил на двигатель.

Они могут быть неотъемлемой

частью его структуры. Например, если вы поместите свободную крышку над концом трубки, так что разрыв остается между

крышкой и трубкой, вы получите своего рода дефлектор, который превратит ваши выхлопные газы назад. В

отличие от отдельного регоператора, однако, этот также служит в качестве впускного тракта. Возможно, это самый

простой без клапанов pulsejet дизайн всех.

Возможно, наиболее заметным среди разработчиков pulsejet для

решения ограниченной конструкции трубки были не кто иной, как argus двигатель компании, наиболее известный за их тростниковый клапан двигатель, который питание V-1

летающей бомбы. Они протестировали ряд макетов, некоторые из которых, как

представляется, полезны только для стационарных приложений.

На рисунке ниже показана центральная часть их без клапанного

двигателя. «Камера сгорания»

образуется между формой бутылки, которую мы

знаем из многих других конструкций pulsejet, и крышкой с полусферическим верхом. Топливо впрыскивается через сопло, расположенное на кончике крышки, и защищается от

камеры металлической сеткой. Сетка функционирует как теплоогрейка и

предотвращает сжигание газа на самом сопле.

В ходе первых испытаний этот центральный основной двигатель был окутан

пленумовой камерой, в которую воздух был вынужден под давлением компрессора. Только выхлопные газы торчали. Это означало,

что давление принудительного воздуха помешало горячему газу попасть в

камеру пленума, и почти все это пошло в выхлопные газы. (Если бы он был разработан для работы без

под давлением саван, камера и выхлопных

проход, вероятно, должны быть длиннее, чем на картинке выше, чтобы обеспечить необходимые резонансные свойства.) Инженеры Argus, по-видимому, были в

восторге от своей машины без клапанов и собирались

разработать ее для воздушных целей, но им было приказано приостановить работу и сконцентрироваться на двигателе, оснащенном клапанами, вдохновленном идеями Пола Шмидта.

Можно только задаться вопросом, как далеко они зашли бы, если бы не грубо прерваны властями.

Следующий

эскиз показывает макет, который они разработали для работы без принудительного воздуха. Внешняя рационализация

является наиболее очевидным отличием, но более тонкой является кольцеобразная камера, через которую свежий воздух должен пройти,

прежде чем он втягивается в камеру сгорания. Изогнутые стрелки на эскизе

показывают газовые пути внутри двигателя.

Очевидно, что поступающий воздух будет кружиться в тороидном вихре, который позволит внешним слоям вихря отсоединиться

и проскользнуть в камеру сгорания. Тем не менее, горячий

газ, выходящий между камерой и мантией, также будет

кружиться в вихре , направление вращения которого будет противоположным направлению выхода из кольцевой камеры. Кроме того, щель, через

которую кольцевая камера общается с внешним миром, очень узкая. Это может позволить достаточно свежего воздуха, но

будет

задыхаться, когда горячий газ пытается пройти.

Инженеры Argus почти

наверняка не знают о работе Ф. Х. Рейнст, чьи пульсирующие горесторы будут описаны позже в этом обзоре. Машина Рейнста также использует особые свойства

тороидального вихря. Впервые он был запатентован в 1933 году,

а Argus разработал свой реактивный самолет почти десять лет спустя. Десятилетия едва ли было достаточно для относительно неясных

голландский патент просачиваться к немецким инженерам dabbling в реактивных двигателей. Можно только удивляться, какое влияние, если

таковые имеются, идея Рейнста было бы на развитие двигателя, если бы контакт между ними были сделаны. Как это, тороидальные вихри, должно быть, помогли двигателю Argus

хорошо работать, но они не являются центральными в его работе.

Argus существенно не отличается от согнутого

двигателя впуска, эскиз которого - самый первый в этой работе - мы использовали, чтобы объяснить работу без клапана pulsejet. Разница лишь

в том, что узкий кольцеобразный зазор между камерой

сгорания и крышкой используется для потребления вместо согнутой трубки. Сондерс

Следующим, кто использовал аналогичную конфигурацию, был C. E. Tharratt, британский исследователь, работающий над pulsejets

для компании самолета Saunders Roe в начале 1950-х годов. Я понятия не имею,

был ли он знаком с макетом Argus или нет, но принцип, который он использовал, аналогичен. Вот упрощенный продольный

поперечный сечение одного из его без клапанов двигателей.

"Шапка" уже не простая крышка, а мантия, которая кривые внутрь и назад,

после кривизны передней части камеры сгорания. Опять же, кольцеобразный

зазор между мантией и камерной стеной служит вспомогательным выхлопом. Во время расширения, большая

часть горячего газа проходит через выхлопных надлежащего, на задней части двигателя, но часть загнано вперед, в этот вспомогательный

выхлопных газов. Устройство в центре передней пластины является топливным инжектором. Его топливные

струи удаляются радиально, впрыскив топливо под прямым углом к потоку свежего воздуха.

Tharratt по-видимому заботило немко для эффективности

крышки как выхлоп, только действительно посвящая внимание к своим свойствам как порт входа. Там было несколько версий,

с довольно различными внутренними механизмами, но все

они предложили плавный проход на свежий воздух к камере и равнодушно формы путь для горячего газа из. На первых двух диаграммах двигатель выглядит как блеф передней части,

но это потому, что он показан без обтекаемого носа.

С ним на месте, двигатель выглядел так:

Как и Хиллер и некоторые другие, Сондерс Ро пытался

разработать небольшой вертолет с pulsejets на кончиках ротора. Я не видел никаких записей об успехе проекта,

но это не могло быть большим, учитывая, что большинство книг по истории вертолета пренебрегают упомянуть об этом даже мимоходом. Конечно, это не

обязательно означает, что двигатель Тарратта не был хорошим. Проблема здесь заключается

в концепции вертолета, а не двигателя. Ротор-наконечник реактивных вертолетов просто не очень

звуковая идея, независимо от вида двигателя, который установлен на роторе. Деталь, которая делает конструкции Tharratt особенно интересным является переход

от камеры и трубки конфигурации найти в большинстве pulsejets, клапанов или клапанов.

Он не имеет традиционной

"тюльпан" или "бутылка" формы, но конусы мягко вниз,

несколько как бейсбольная бита или боулинг булавку, не имея выраженный выпуклость, где камера сгорания находится. Его самая узкая точка все

пути назад, как раз перед концом выхлопной трубы. Форма тюльпана была унаследована от лепестков-клапанных конструкций,

таких как популярный Dynajet, и создала много неправильного направления среди энтузиастов.

А именно, по мнению ряда экспертов, это не обязательно

имеет большое отношение к тому, что происходит в двигателе. Широкая передняя часть

не является камерой сгорания, а более узкая труба не является выхлопной трубой. В хорошо спроектированном pulsejet, Tharratt говорит, сгорание будет

происходить через большую часть интерьера трубки и не будет никакой функциональной разницы между "камера сгорания" и "выхлопной трубы".

Посмотрите

на двигатели, которые Пол Шмидт, отец современной клапанной pulsejet, предназначенные для его собственных

целей, и вы увидите

либо прямой, постоянной секции трубки или тот, который расширяет (вспышки) мягко к концу выхлопных газов. Последний макет показан на следующем рисунке. Цель состоит

в том, чтобы обеспечить как можно меньше препятствий для потока газа и распространения волн давления.

Причина Dynajet стиле pulsejets являются широкими фронт, потому

что лепестковые клапаны и дыхательные пути неэффективно упакованы и занять много места. Таким образом, чтобы обеспечить

достаточное количество площади клапана, головная головки клапана должна быть непропорционально широкой. Тюльпан "талия" не что

иное, нежный переход от широкого раздела к более узким.

Теоретически это вполне возможно, но на практике без формы тюльпана трудно обойтись.

Kadenacy

дыхание не будет происходить, если (а)

разница в давлении между камерой и окружающей среды достаточно высока, и b) дифференциал может быть сохранен в течение достаточного минимального периода. Газ

должен продвигаться вперед при достаточном давлении и

иметь достаточно времени для ускорения до достаточно высокой скорости. Он должен набрать по крайней мере минимальный импульс, необходимый для эффекта Каденаси. Это

требует определенного количества заключения. Вообще говоря, отверстия, через которые эвакуируются

и пополняются камера сгорания, не должны быть слишком большими,

иначе скорость газа будет слишком низкой, газовый импульс будет слишком мал, и эффекта Kadenacy не будет.

Двигатель не будет работать. Мы знаем, что Пол Шмидт достиг исключительных

коэффициентов заполнения его пульсовых труб и, вполне вероятно, исключительные темпы распространения пламени из-за очень тщательного проектирования.

Это дало ему

пики давления настолько высока, что он мог уйти с относительно плохим содержанием горящих газов в трубке. Немногим

дизайнерам после него удалось надежно дублировать его результаты. Эти результаты просто

не могут быть приняты в качестве разумного критерия. Тарратт пытался совместить противоречивые требования - обеспечение удержания

газов, но при этом создавая наименьшее количество

вредных препятствий - путем сужения камеры к выхлопным газам в очень нежном наклоне, так что самая узкая часть была расположена почти в самом конце двигателя.

Он

утверждал, что форма соответствует естественной форме ускорения потока газа. Только в самом

конце трубы выставлены короткие наружу вспышки, с тем

чтобы свежий воздух всасывается обратно в выхлопных газов, чтобы войти легче. Интересно, что Ф. Шульц-Грунов, известный немецкий исследователь

pulsejet, объявил эту форму крайне неудовлетворительной в своем эпохальном сравнительном изучении форм бобовых воздуховодов.

Тем не менее,

он, очевидно, работал на Сондерс Роу, так как более

или менее та же форма была использована на их двигателях с клапанами, которые видели больше пользы, чем без клапанов.

Дизайн остается

необычным. Ни один другой дизайнер я знаю, решил подражать ему. Тем не менее, очень

простой pulsejet такого рода будет чрезвычайно легко для энтузиастов построить. Он будет состоять только

из своего рода жестяной банки укупорки камеры и выхлопной

трубы обычного pulsejet, как Bailey, или Atom струи, или любой другой счет малых летающих модели pulsejets. Spacers - возможно как раз

просто винты - смогли держать крышку центрированную, держать ее на

некотором расстоянии от стены камеры и предотвратить свое fore-and-aft движение. Преимуществом конструкции является относительно легкое изменение размещения крышки. Перемещение

позиции крышки немного вперед или назад даст строитель

способ тонкой настройки конфигурации и найти "сладкое пятно", на котором он работает лучше всего. Проблема будет такой же, как и в любой кольцевой конструкции

- как обеспечить топливо, которое позволит хорошее смешивание.

Глядя на двигатель Argus, возможно, с пропана

питания прямо в центре камеры передней пластины будет работать хорошо. Foa

Joseph G. Foa, другой известный исследователь pulsejet, исследовал крышку трубки макет с очень интересным поворотом.

Он добавил передний вход свежего воздуха. Это показано на следующей диаграмме.

Такой прямой вход уменьшает потери от перекачки и позволяет

Foa извлечь выгоду из давления барана (в той степени, что pulsejet может принести пользу). Это очень элегантный очиститель потока и, как сообщается, работал хорошо.

Возможно, стоит отметить тот факт, - не упоминается в литературе,

что я видел, - что она не отличается в принципе от Escopette 'recuperator', хотя его форма выглядит совсем иначе. Учитывая простоту макета, я удивлен, что нечто подобное не завоевало популярности среди любителей-любителей.

Один из них действительно соблазн рассмотреть такой двигатель,

как DIY проекта, как только реальная трудность, как представляется, представлены полу-тороидальных поверхностей.

Однако, как pulsejet энтузиаст Майк Кунц отметил, те

могут быть сделаны относительно легко путем резки разделов изогнутой трубки вдоль, чтобы получить полукруглые каналы

сечения. Такие сегменты каналов (скажем,

четыре 90-градусных) соединены сваркой концов вместе и образуют хороший полутрус. Некоторые

люди, которых я знаю, смотрели на старые корпуса преобразователь

крутящего момента с искрой в глазах, тоже, но я не слышал никого на самом деле использовать его для этой цели.

«Пожалуйста, обратите внимание, что большинство диаграмм в этой книге совсем не полезны в качестве инженерных чертежей.

Некоторые

из них были построены из битов и

фрагментов информации и представляют собой лишь грубое представление о том, что фактические макеты двигателя были похожи. Размеры, показанные

на эскизах, являются приблизительными в лучшем случае. Если вы строите двигатель на основе любого

из них, не ожидайте, что он будет работать сразу! В самом деле, это почти наверняка, что большое количество мастерить потребуется до успеха ". Sidewinders - Логан и NRL Как мы видели раньше, направление pulsejet точки приема на вопросы очень мало.

Двигатель

ingests застопорился воздух в любом случае и может так же легко сосать его спереди, сзади или сзади. Это

привело к ряду интересных макетов. Два особенно успешных из

них имеют потребление торчащие со стороны камеры сгорания. Почему это должно быть хорошим местом

для приема является предметом некоторых споров. Я не нашел действительно хорошее объяснение в любом месте, но есть значительный объем доказательств от практических

испытаний говорят, что он работает хорошо.

Некоторые недавние компьютерные

симуляции, выполненные энтузиастами, также показали, что это работает хорошо. К сожалению, они не говорят вам, почему что-то работает; только то, что он

делает. Я видел два pulsejet дизайнеры прошлого утверждают достоинства впускной позиции

- Рейнст и Альберт Г. Бодин-младший.

После резки через их хемминг и hawing, как

можно сказать, в пользу внутреннего конца потребления расположен на давление антинода. На практике, однако, оба

в конечном итоге позиционирование его примерно на треть вниз от антинода к узел. Таким образом, два серьезных человека с очень твердыми идеями, наконец, пришли к тому же практическому решению, которое

было не совсем в соответствии с идеями, которые они положили на бумаге.

Ни один из них не объяснил причину такого неравенства. В

мире pulsejet, это далеко не редкость. Посмотрите на достаточное количество

pulsejet исследований докладов, и вы найдете удивительное количество запутывания, штрафов сомнительных претензий и т.д. и т.п. Это не

очень хорошее поле для научно строгих.

Какими бы ни были теоретические достоинства бокового проекта,

первым двигателем, который с заметным успехом его использовать, был Logan. Причина компоновки была проста - двигатель должен был

быть установлен на кончике ротора вертолета, перпендикулярно пролету ротора, а его воздух и топливо полились через ротор. Дизайнер, Джозеф Г. Логан, был видным исследователем pulsejet

- один из больших имен в знаменитом финансируемом правительством США проекте Squid - а затем дизайнер волнового двигателя.

Он оставил

после себя наследие других заметных конструкций (например, пульсирующий сгорание

Герцберга-Логана с вращающимся водозаборником и выхлопными клапанами). Вышеупомяхаемая конфигурация, как

представляется, более позже версия, сделанная для самостоятельного поддержания без помощи под давлением воздуха. На следующем рисунке показана конфигурация, разработанная в рамках проекта Squid. Его

кормили свежим воздухом при выше атмосферном давлении.

На первый взгляд, его принцип работы должен быть идентичен двигателю Шуберта, но некоторые источники

говорят, что он работал значительно лучше, чем Шуберт на практике. Тот факт, что

свежая смесь входит под прямым углом и попадает в противоположную стену камеры должны играть определенную роль. Я могу предположить, что, руководствуясь кривизной, поток распадается

на две регулярные и противоположные вихри вокруг продольной оси двигателя.

Это очень хороший способ смешивать топливо с воздухом. Кроме того,

парные вихри придают заряду импульс в направлении от потребления. Некоторые из

этих движений от потребления могут быть сохранены в процессе

сгорания и предлагают небольшое облегчение от полного давления сгорания. Может быть, небольшое облегчение достаточно, чтобы помочь

звуковой удушья потребления работы, как Шуберт надеялся, что это будет.

Там также может быть акустическая причина для эффективности макета.

Существует вероятность того, что впускная

трубка, указывающая на боковину камеры, может на самом деле «видеть» боковину в качестве нижнего дна

камеры и, таким образом, атинода давления. Это сопоставление потребления и камеры

"дно" не слишком далеко по всей камере, как представляется, положительный момент. Он хорошо работает на ряде двигателей. «Такое же боковое потребление находится в несвязанном, но также

акустически настроенном двигателе, «струи давления» Глухарева.

Глухов утверждал, что макет произвел «звуковой

замок», необходимый для правильной работы. Это своеобразная терминология Глухова, но звучит довольно метко. Есть веские

признаки того, что Gluhareff на самом деле просто вид

pulsejet, но у меня нет достаточно данных под рукой, чтобы представить дело и оставит его из этого обзора ".

Независимо от истины, это почти наверняка, что макет Logan был продуктом счастливого совпадения.

Проектная

группа руководствовалась не характером водозабора, а продиктована необходимостью сделать роторный двигатель.

Хорошее сгорание прибыло в качестве бонуса.

Поверхностно похожий дизайн, но тот, который не использовал трюк Шуберта удушья потребления, вышел из

военно-морской исследовательской лаборатории (NRL) в Чесапик-Бич, штат Мэриленд, в 1957 и '58. Команда во

главе с Кэрроллом Д. Портером разработала устройство, несколько напоминающее Logan для производства газа под давлением

для газовой турбины (см. вышеуказанное изображение). Они также разработали сложную систему воздуховодов

и перегородок, чтобы превратить пульсирующий поток, исходящий от двигателя, в устойчивый, более подходящий для турбинных целей.

Согласно их

выводам, это сработало. Тем не менее, он не был принят любой турбошфт или турбореактивный двигатель производителя

я знаю. Вполне возможно, что воздуховоды дизайн требуется было

просто слишком громоздким, чтобы быть очень практичным.

Сам сгорок, однако, как представляется, показали довольно хорошие результаты.

Кажется, что полагается

меньше на направлении imparted к свежему обвинению чем на

экранировании пробки впуска от взрыва сгорания. Посмотрите, как внутренний конец стека вырезать так, что

только относительно небольшая часть выхлопных газов принимает этот маршрут, в то время как большая часть побегов через выхлопные газы.

Отчет NRL сделал раундов и, видимо, впечатление

кто-то в лаборатории низкой температуры в Национальном исследовательском совете Канады. Низкие температурные

исследования не легко связаны с pulsejets, но это то, что произошло. Принимая хороший взгляд на двигатель

NRL, ребята в Канаде разработали выше 3'6 "машина, которая разработала 3,5 фунтов тяги.

Это не звучит как много, но это был не тот

момент. Оптимизированный для двигательных целей, он, вероятно,

разработал бы гораздо больше, чем это. Но на самом деле это был воздуходувка, а не двигатель.

Зимой такие импульсные струи дули в большие подземные диффузоры и производили огромное количество

горячего

воздуха, который поскользнулся среди путей, стержней и колокольчиков удаленных железнодорожных станций переключения, сохраняя жизненно важные части подальше от снега и льда. Документ, описывающий развитие воздуходувки делает некоторые

интересные моменты, одним из которых является невозможность запуска такого устройства без принудительного воздуха.

Трюки просто не помогают, кажется. Первоначальные

условия, необходимые для пульсации, не могут быть созданы стационарной топливно-воздушной смесью. Этот момент был успешно оспорен некоторыми энтузиастами - во

Флориде, Марк "Thixis" на самом деле начинает некоторые из его домашних pulsejets с брызгами метанола и матч, и они рев прочь, даже

не приблизились к сжатому воздуху.

Брюс Симпсон (Bruce Simpson)

из Новой Зеландии обнаружил, что достаточно большой импульс без клапанов также не нуждается в принудительном воздухе. Его очень большой двигатель

в стиле Локвуда просто нуждается в пропане и искре, чтобы начать рев. Он просто идет, чтобы показать,

насколько сомнительны все теоретические знания о pulsejets на самом деле. Правильно или неправильно, команда NRC разработала принудительный воздух и топливо струи вы можете увидеть на фото выше, установленный

на локоть изогнутый вход / выхлопной трубки.

Сжатый воздух был взорван

через струю, подбирая пропан по дороге. После того, как двигатель загорелся,

сжатый воздух был отключен, и струя будет работать с нормальным стремлением. Аккуратные детали дизайна стоит отметить. Китайский

CS Благодаря Дон Лэрд, который сделал рисунок в соответствии с заводским примером в 1993 году и Кеннет Моллер, который опубликовал планы на своем сайте в конце 1990-х годов, китайского производства двигателя стала популярной конструкцией среди любительских строителей двигателей.

Хотя легенда гласит, что он был разработан в Европе, мало доказательств в поддержку этой истории. В

1950-х и начале 60-х годов, он был произведен

CS Шанхая, до недавнего времени заметным производителем обычных 2-тактных поршневых двигателей для модели самолетов. Компания больше не существует -

или, по крайней мере, больше не производит модельные двигатели. Две модели были доступны на рынке США - SJP-1 (22 "длинный, оценивается

в 2,6 фунтов статической тяги) и SJP-2 (34" длиной, оценивается в 5,1 фунтов статической тяги).

Оба были разработаны для использования

жидкого топлива (обычный автомобильный бензин). Сегодня большинство работает на пропане, но это более позднее, любительское развитие.

Двигатель вернулся в производство, после моды. Вы можете заказать детали

из нержавеющей стали от Conception GLC

Inc, канадской компании, в ведении энтузиастов pulsejet и участвует в нескольких интересных конструкций двигателя. На рисунке выше показан двигатель воедино из своих частей комплекта.

Это очень интересный и очень спорный

двигатель. В отличие от Logan, впускной порт (который также

служит в качестве вспомогательного выхлопных газов) ветви из камеры очень близко к выхлопной надлежащей.

Вместо свежей смеси, поступающих в камеру с

одной стороны, и горячего газа с другой, они входят

практически с той же стороны, в потоки, которые посягают друг на друга под углом около 45 градусов.

Некоторые дизайнеры были довольно приняты макет, иногда до крайности.

В качестве примера если будут работать француз

Рене Мальру в середине 1960-х годов, то есть следующая картина. У меня нет данных

о его работе, но это должно быть экстраординарным, чтобы оправдать запретную массу.

На более разумном уровне, Ларри Cottrill Айовы, неутомимый изобретатель практических конструкций

доступных для любителей, разработал его

Фокусированная волна двигателя (FWE) как немного проще построить и совершенно без порока рода "китайский". На рисунке показан пример, построенный Эриком Беком, ревущим на заснеженном

фоне. Одной из его примечательных особенностей является очень короткая длина по стандартам pulsejet без клапанов - всего

26 в

Мнения об эффективности китайского двигателя разнятся. Некоторые строители нашли его

пустой тратой времени. Один строитель я знаю, который построил его пример после

немного успешных двигателей Lockwood, описал выход его «китайца» как «хомяк дуя через соломинку». Следует отметить, однако,

что его версия имела прямую, постоянную секцию выхлопной трубы и не имела расклешенных губ ни на входе,

ни на концах выхлопной трубы. Обе детали, как правило, снижают производительность.

Другие люди говорят, что китайцы производят достаточное количество тяги для его размера и массы.

Один

эксперт даже утверждает, что это один из лучших конструкций вокруг. Вполне возможно, что плохо

эффективные двигатели были построены в неправильных пропорциях, однако. Это объясняет необычное расхождение

между счетами эффективности.

Мой личный опыт работы с китайцами очень положительный.

В мае 2005 года

на встрече энтузиастов pulsejet на винограднике Бэбкок возле

Ломпока, штат Калифорния, два различных

размера CS-стиль двигателей были их тяги измеряется при тех же обстоятельствах, и оба оказались впечатляющие цифры - меньше один построен Михаил Джонс из Орегона производится 4,6 фунтов статической тяги и больше Один Эд

Кнессет из Аризоны сделал 5,3 фунтов. Учитывая размер двигателя, цифры впечатлили всех присутствующих. В скором времени, вероятно, можно ожидать большего, поскольку

Кнессет, со своей стороны, продолжает развивать эту концепцию в различных направлениях.

Бэк-Эндерс — Боханон и Термоджет

Как показано на рисунке выше, вход даже не должны быть на стороне и согнуты назад.

Можно просто иметь его торчать из задней части камеры сгорания. Небольшой

недостаток этой компоновки такой же, как и для выхлопных газов

согнутой спины - он должен сосать свежий воздух против потока, если двигатель питает движущийся автомобиль. Однако, если скорость вперед действительно

высока, это, как представляется, не является большой проблемой.

Одним из самых изощренных усилий в этом направлении была

работа Роберта Х. Боханона, инженера NACA в 1940-х и 50-х годах, который, кажется, сделал большую часть своей работы с ramjets и увеличение

тяги. На рисунке выше показан его "безвкусный прерывистый ramjet" двигатель, как он его называл. Я

понятия не имею, почему он избегал использования 'pulsejet' тег.

Это очень интересный

макет. Казалось бы, сжигая "потребление" уделяется

больше внимания, чем выхлопных газов, которые, как представляется, там в основном для целей обеспечения надлежащего резонанса. Использование

нескольких инжекторов распыления топлива в поступающий свежий воздух также является необычным. Большинство других

конструкторов двигателя распыляют свое топливо вниз по течению в входящий воздух или под прямым углом через поток. Вход

Bohanon должно быть произвел очень сильную турбулентность для этого макета для работы.

Что кажется вероятным, что cowled выброс идея Bohanon будет также работать на китайском CS. Примерно в то же время,

как китайский двигатель CS был на рынке в США, модель авиастроителей может также приобрести так называемые Thermojet из выбранных модельных магазинов.

Он был одним

из самых известных и наиболее успешных коммерчески доступных pulsejets того времени.

Разработанный Джоном А. Меленриком и изготовленный его Thermo-Jet

Standard Inc. из Керрвилла, штат Техас, это устройство имело от двух до четырех коротких параллельных входов, обрамляющих длинный выхлоп. Разделение впускной

трубки на несколько более мелких увеличивает вероятность, позволяя входы быть короче. Наиболее

распространенная модель, J-3 200, нарисованная выше, имела два.

Thermojet покорил своей простотой, но, как сообщается, разочарован его эффективностью.

3-футовый

3-фунтовый двигатель (считая вес пропана сантехника, но не топливный бак и топливо)

генерируется 3 фунта

тяги при лучших обстоятельствах, но это часто вырождается на что-то вроде 1 фунт. Люди, которые пытались его на летающих моделей, как

сообщается, узнал, что он потребляется огромное количество пропана топлива - более 16 фунтов в час при полной тяге - в то время как

часто не в состоянии подтолкнуть их модели к успешному взлета. Я не могу предложить никаких очевидных объяснений плохой работы. Я не мог

найти Thermojet описаны в любой серьезной исследовательской работы

и были должны полагаться на знания модельеров и некоторые современные тесты, выполненные журналами модельеров.

Вполне возможно, что Thermojet только действительно хорошо работает в больших размерах. Это будет учитывать

его плохой послужной список с летающими строителями модели, но сообщения об успешных подвигах в мире "реальных" полетов. Например,

большая версия, как говорят, питание человека несущих паруса, так же, как Escopette сделал.

Вот фотография большого - двигателя размером с человека, на котором у меня нет твердых данных о нем. Я

никогда не видел картину парусник с Thermojet. Самый амбициозный Thermojet на сегодняшний день, как

представляется, был двигатель на картинке ниже - по-видимому, окончательное цветение Меленрик усилия - начиная с начала 1970-х годов.

Он почти

наверняка был построен для питания летающего беспилотника. Дизайнер утверждал, что его двигатель был

хорош не только в диапазоне скорости, обычно достигается pulsejets (т.е. под Mach 0.5), но почти до звуковых скоростей. Это

было достигнуто за счет тщательной рационализации и воздуховодов свежего воздуха. (Melenric не единственный,

кто претендует на успешное высокоскоростное применение - специально обтекаемый Escopette, как говорят, достиг Mach

0.85 питания беспилотного летательного аппарата.) Из упрощенного поперечного сечения, показанного ниже, можно

увидеть, что базовая компоновка следует за моделью размера Thermojet.

Ясно также, однако, что впускные тракты (три

из них, радиально утилизированные вокруг центральной выхлопной

трубы) хорошо проецируются в камеру сгорания, чтобы доставить свежий заряд в точно (акустически) определяемом месте. Та же функция можно

увидеть и на более крупной летающей модели Thermojets. Можно утверждать, что входные проецирования потребление

двигателя NRL является всего одним из вариантов этого макета.

По словам изобретателя, передняя стенка камеры сгорания

была профилирована, чтобы противостоять ударам давления, а не оказывать какую-либо помощь в смешивании входящего заряда. Передний купол пуст

(он там исключительно для обеспечения обтекаемой) и

охлаждается воздухом, проходящим через водозабор и несколько небольших розеток в купольной стене. Второй примечательной особенностью двигателя Melenric является свежий

воздух совок вокруг впуска и выхлопных концов.

Совок и воздуховоды служат для обеспечения

дополнительного свежего воздуха вблизи концов, что позволяет двигателю ingest его легче в потребление части цикла. Это меньше борьбы за двигатель

сосать свежий воздух против потока. В части расширения цикла, этот дополнительный воздух получает ветром назад

через задние концы совок, толкаемых выхлопным газом.

Совок и воздуховоды служат для обеспечения некоторого увеличения тяги.

В какой-то степени, преимущество увеличения потребления и выхлопных газов сводится на нет увеличением сопротивления, но

на очень высоких скоростях, это, вероятно, единственный способ такой двигатель будет функционировать на всех. Третьей примечательной особенностью является использование отходов тепла двигателя для

газификации жидкого топлива и впрыскивать его в двигатель в качестве газа.

Топливо водить к двигателю через металлическую

трубу спиральную вокруг выхлопа (см. центральную часть двигателя на рисунке). Выхлопная жара кипит и

испаряет топливо, и пар привел к инжекторов, которые тыкать в каждой впускной трубки.

Предварительное нагревание и испарение топлива служило нескольким

целям. Одним из них была

возможность использования жидкого топлива, как Jet-A, с его

большим содержанием энергии, но по-прежнему обойтись без сложной системы впрыска, которая требует отдельного питания. Другим хорошим моментом была устойчивая

поставка топлива независимо от положения двигателя. «Обычные» Thermojets, напротив, работали хорошо

только тогда, когда двигатель был более или менее уровня. Заметные наклонности, вероятно, вызовет переход от доставки

жидкого пропана к газификации и обратно, так как он sloshed в баке.

Самолеты, оптимизированные для жидкости, могли поставлять только плохое количество

газиозного топлива, а это означает, что мощность колебалась

дико. Также двигатель был оптимизирован для работы при определенном давлении топлива. С

баком более чем наполовину пуст, давление

упало слишком низко, а и без того низкая производительность снизилась до бесполезно низкого уровня. Наконец, таким образом, как струя давления

Gluhareff, сильный поток под давлением газоза топлива помогли увеличить поток потребления значительно, заставляя смесь в

камеру. Это очень хороший способ использовать избыточное тепло, предоставляемое двигателем pulsejet. Thermojet макет выглядит привлекательным для любительского строителя, и многие из них были сделаны энтузиастами,

с переменным успехом.

На данный момент, самая серьезная

попытка развития я знаю, что из Эрик Бек полу-про двигатель снаряжение (http://www.beck-technologies.com). ПРИМЕЧАНИЕ: Исторически термин "термоджет" применяется к реактивному двигателю,

компрессор которого управляется вспомогательным двигателем, как тот, который обеспечивает питание

самолета Campini Caproni CC-2, официально первый реактивный самолет когда-либо (1940).

Некоторые историки придают приоритет по существу аналогичное

устройство, построенное и пролетел 30 лет назад румынский Анри Коанда. Такие двигатели позже получили название «моторные струи», так что

мы, вероятно, можем быть оправданы

в использовании «термоджета» в качестве общего названия для этого конкретного вида без клапанов pulsejet». Экревисс и Локвуд-Хиллер

U-образный двигатель Lockwood-Hiller, возможно, самый знакомый дизайн без клапанов на сегодняшний день. Это,

возможно, связано с усилиями Эда Локвуда, сына изобретателя

Раймонда Локвуда, сохранить наследие своего отца и держать его в

глазах общественности (не говоря уже о продаже копий

его работ), но нет никаких сомнений в том, что Lockwood является эффективным клапанным двигателем pulsejet, возможно, одним из лучших развитых когда-либо, несмотря на его обманчиво простой внешний вид. Смесь была создана путем смешивания пропан-газа, который был

введен через струю, либо встроенную в сторону камеры сгорания, либо на стойке, проецирующейся в камеру, или на двух скрещенных

стойких, охватывающих переднюю часть камеры.

Камера является барабанной широкой частью двигателя.

Короткая трубка в правом нижнем является потребление. Сжигание конуса конец выхлопных газов. Позже некоторые исследователи и энтузиасты успешно использовали

впрыск жидкого топлива, но пропан остается самым простым и популярным.

Рэй разработал его в начале 1960-х годов, частично в компаниях

Fairchild и Hiller и частично самостоятельно, в основном на

основе предыдущих французских проектов, которые были основаны на Marconnet, на которые Хиллер приобрел права.

(В 1964 году патент на этот двигатель был выдан на имя

Локвуда - как ни странно, учитывая, что это всего только разработка французского патента.)

Наиболее заметным из предшественников Локвуда был Ecrevisse ('Crayfish'),

разработанный в SNECMA Пьером Серванти и Бертином. Фотографии выше и ниже показывают две версии Ecrevisse. Одна

(см. выше) является основной ранней моделью, а

другая (см. ниже) обтекаемой более поздней версией с аммиаляторами тяги. Я не буду заниматься этим дальше, так как данные по Ecrevisse по-прежнему не легко доступны.

Lockwood по существу тот же дизайн и гораздо лучше известны энтузиастам.

Сообщается, что "стандартный" Локвуд / Хиллер двигатель (модель HH 5,25-7), предлагаемых Хиллер вытолкнул 280

фунтов тяги. Он весил всего 30 фунтов. Я считаю, что последняя цифра, потому что это просто пустая трубка. Однако,

судя по усилиям энтузиастов, строят двигатели

типа Локвуд, бывшая фигура несколько подозреваема. Возможно, он был доступен в лабораторных условиях, или при определенной благоприятной скорости полета, но никто другой, кажется,

не в состоянии получить в любом месте вблизи таких высоких мощностей,

даже если макет был скопирован рабски. Некоторые наблюдатели высказали мнение, что Локвуд / Хиллер, возможно, были намеренно оптимистично с их цифрами

в то время, так как их усилия, очевидно, разбили на оборонные контракты.

Более высокие

показатели с большей вероятностью будут производить гранты на НИОКР. Киндер наблюдатели отметили, что

критики могут быть сравнения цифры для увеличенных струй с теми, для ООН-дополненных них. То, как функционирует двигатель Lockwood, внешне просто и соответствует

объяснению, которое я дал в начале этого документа очень близко.

Однако помните, что он

является одним из наиболее широко развитых клапанов pulsejets когда-либо

(за исключением Ecrevisse и Escopette) и, таким образом, имеет некоторые мелкие детали, которые можно разработать только после многих тщательных экспериментов и испытаний.

Особенно это касается системы подачи топлива. Некоторые детали уклоняются от простого объяснения и вызвали споры в кругах энтузиастов pulsejet.

Одной из наиболее спорных особенностей является тот

факт, что выхлопная труба очень узкая, где она выходит из камеры сгорания. Его площадь составляет лишь около половины площади водозаборной трубки. В

большинстве других pulsejets (в том числе без клапанов), выхлопных газов больше, чем потребление. Одна из причин, я вижу, что довольно большой диаметр впускной трубки необходимо для облегчения дыхания.

Тем не менее, общая площадь обоих отверстий (передних

и задних) должна быть в определенном отношении к объему камеры для того, чтобы камера работала как осциллятор Kadenacy. Если эта

область слишком велика, эффект Каденаси будет утрачен. Таким образом, если Локвуд должен иметь

большой прием для хорошего дыхания, он должен иметь небольшой диафрагмы выхлопных газов. Брюс Симпсон(Bruce Simpson), известный новозеландский разработчик pulsejet, говорит,

что мегафонная форма выхлопных газов - небольшое отверстие в камере,

сгорание до задней части довольно большого диаметра - является хорошим "Каденаци насосом", который усиливает перепады давления в камере.

Энтузиасты

Грэм Уильямс и Ларри Коттрилл отметили, что это делает для

хорошего зажигания, стрельба пули сохранил горячий газ глубоко

в центре камеры, откуда сгорание может распространяться через камеру легко и равномерно. Они все могут быть правы.

Любопытная деталь заключается в том, что двигатель Lockwood, если он построен должным образом, не имеет ни одной

«прямой» (цилиндрической)

части. Все его части конические и его поперечное сечение постоянно меняется спереди назад.

Причина здесь, вероятно, желание избежать ограничений акустического резонанса. Такая форма

будет готова резонировать в довольно широком распространении частот. Среди прочего, это

позволит двигатель быть задушены вверх и вниз легко.

То, что Локвуд вполне может стать помнить в истории

будет тот факт, что он был выдающимся чемпионом тяги увеличения. Ампер тяги является устройством, которое

использует горячий выхлопный газ, чтобы сосать дополнительный свежий воздух в выхлопной струи потока газа. Хотя устройство было известно

задолго до этого приложения, он получил общее внимание

в этой области за счет увеличения тяги двигателя Lockwood очень заметно. Горячий газ, струясь из конца выхлопной трубы (слева от картины) входит

в вентури-образный проток справа, сосет свежий воздух за ним и толкает свежий воздух перед ним.

Результатом

является чистое увеличение тяги.

Принцип очень старый, и многие дизайнер пытался использовать его. Большинство из этих

экспериментов проводились либо со сжатым воздухом (в частности, NACA), либо с турбореактивными двигателями. Практические

результаты никогда не оправдывали дополнительную сложность и

объем (за исключением, по-видимому, на некоторых очень специальных конструкций). Тем не менее, когда дополнений используются на pulsejet, увеличение вполне заметно. Если я

не ошибаюсь, это было впервые сделано нашим другом Бертином

из SNECMA, и патент на увеличение pulsejet проводится от его имени. Выше эскиз элегантно выглядят Бертин дополненной. Ниже приведена

картина довольно грубее, но, видимо, очень эффективное

устройство на homebuilt Lockwood двигатель довольно щедрые пропорции, питание gokart.

"Как в сторону - картина также показывает, как pulsejet может быть согнуты. В отличие от

реактивных двигателей постоянного потока, импульсные струи, как представляется, не сильно зависит от изгибов в их протоки. Причина не

совсем ясна. Я думаю, что причиной может быть своеобразная природа потока

импульсных струй - часть потока и часть волны. В отличие от потоков, волны не беспокоятся поворотами и могут легко следить за любым изменением

направления протока. Это свойство может быть ослабление потока жидкости вокруг

изгиба, уменьшая турбулентность, что тот же изгиб генерирует в устойчивых потоков. Рэй Локвуд считал, что увеличение тяги произошло от

сочетания аэродинамики амператора и насосного эффекта.

Изогнутая передняя губа протока генерирует вперед "подъем", как потоки воздуха над ним.

Выхлопной газ повышает поток и генерирует дополнительный лифт (или, возможно, дополнительные "тянуть" в этом случае). Однако

это не объясняет особую пригодность для импульсных струй. На других реактивных двигателях

увеличение тяги в лучшем случае имеет незначительное применение.

Для этого есть несколько

причин. Во-первых, выбросы в целом являются более

эффективными с пульсирующим, а не устойчивым потоком. В случае pulsejet, механический эффект перекачки больше

из-за того, что выхлопные импульсы создают тороидальные вихри, которые расширяются до стенок амортора и путешествуют вместе,

как жидкие поршни, толкая свежий воздух вперед и потянув больше свежего воздуха за ними. Такой «поршень» является

более эффективным, чем простой фронт плоского давления, потому что он остается вместе на гораздо большем расстоянии,

прежде чем унизить. Кроме того, его вихрь также, как представляется, выступает в качестве роторного насоса, рисуя

еще больше воздуха с ним. Весь этот воздух добавляет реакционной массы и значительно увеличивает тягу.

Во-вторых, аумер использует излишки тепла в выхлопном потоке - похож

на трюк Бертин, используемый на Escopette.

Горячий газ выбрасывается в конический проток смешивается со свежим воздухом, проходящим

через и нагревает его. Отопление заставляет воздух расширяться, что увеличивает

статическое давление на стенки амператора. Компонент этого давления направлен вперед, толкая амператор. Опять

же, тороидальный вихрь помогает процессу, так как это эффективный механизм для смешивания горячего газа с прохладным воздухом.

Претензии к эффективности двигателей тяги на импульсных струях значительно различаются. Я лично

видел поспешно мощеные увеличение увеличить тягу небольшой Локвуд на 40 процентов. Это,

казалось бы, подтверждают утверждения, что более 50 процентов доступна с тщательной конструкцией. Тем не

менее, следует также иметь в виду, что амператор представляет собой дополнительное аэродинамическое сопротивление. Над определенным

ограничением скорости, это начнет перевешивать дополнительную тягу. Интересная вариация на формулу Локвуд является двигатель команда во главе с

J.A.C. Кентфилд разработан в поисках более низкого расхода топлива и более компактных размеров.

Как мы видели

на примере Thermojet, разделение зоны впуска на несколько впускных

портов меньшего диаметра увеличивает потребление impedance и позволяет тракта быть короче. Это позволяет

пропорционально сократить остальную часть двигателя. Команда Kentfield разработала очень короткий прямой двигатель с четырьмя водозаборными

трубами. Входы и выхлопные газы были регулируемы

по длине, чтобы позволить изменения в программе тестирования.

Версия этого двигателя была построена энтузиастом, тоже - Билл Hinote

Калифорнии, который пошел на неприятности разработки

специального впрыска жидкого топлива для двигателя, а также строительство изогнутые регоператоры для всех четырех входов. Ранняя фотография можно увидеть выше. Как вы можете

видеть из любопытного распределения тепла, в тот момент в

развитии, пламя фронт был еще слишком далеко вниз по течению от идеала. Любой, кто заинтересован в создании Lockwood хорошо

рекомендуется просматривать интернет-источники для получения дополнительной информации об этом двигателе.

Я упомяну лишь некоторые из них -

официальный сайт Локвуд (http://www. blastwavejet.com), Эрик Бек сайт я уже цитируется, Брюс Симпсон небольшой реактивный

двигатель сайта (http: //www.aardvark.co.nz/pjet) и Пол Шерман огня

и грома веб-сайт (http://www.brainvirus.org), но Есть много других.

Сайт Lockwood богат исторической информацией и предлагает возможность приобрести планы двигателей.

Это не змея нефти сайт, но действительно восторженные усилия, но

следует знать, что документы там восходят к эпохе "холодной войны" и содержат некоторые преднамеренные дезинформации. Ничего,

что повредит любитель энтузиастов, однако. Место, чтобы увидеть Локвуд в театральном действии - возможно,

не совсем использование предусмотрено для него Рэй Локвуд - это выживание научно-исследовательских лабораторий (SRL).

Вы можете найти о них в www.srl.org.

Это группа людей, посвященных механическим хаосом для

общественных развлечений, предпочтительно с участием тепла, огня и шума. Одним из самых популярных инструментов являются двигатели pulsejet, Lockwoods, а также некоторые

другие. Еще одна сильная рекомендация; на этот раз для развлекательной ценности.

Рейнст

Разнообразные, как два десятка или около того двигателей мы

описали до сих пор может быть, большинство из них одна общая черта: по крайней мере два отверстия. Если Есть два, один потребление, а другой

выхлопных газов, с потреблением чаще всего выступающей также в качестве вспомогательного выхлопных газов. Если их больше двух, то

есть один большой основной выхлоп и несколько меньших потребления/выхлопов.

Введите действительно оригинальный мыслитель, Франсуа Х. Рейнст Швейцарии.

Как и большинство из нас,

он любил играть с огнем, как мальчик. Когда он пытался сжигать алкоголь в джем-банках

своей матери, он случайно обнаружил интересное явление. Если он положил немного алкоголя на дно банки, закрыл

его крышкой, которая была небольшая дыра в нем, и воспламенился паров алкоголя в отверстие, любопытно пульсации последовало. Пламя

будет стрелять из отверстия, только чтобы быть всасывается внутрь, а затем выбрасывается снова в быстром темпе. Казалось,

что банку дышал огонь. То, что обнаружил Рейнст, было своеобразным пульсирующим сгоранием, который позже превратился

в серьезный промышленный продукт. То, что происходило в банке, было релаксационным колебанием, обусловленным сгоранием смеси пара воздуха

и алкоголя.

Сжигание будет генерировать большое количество горячего

газа (в основном двуокиси углерода и водяного пара). Давление внутри банки будет расти, и газы

будут расширяться через отверстие в крышке. Из-за инерции, газы будут перерасширяться и в результате частичного вакуума будет сосать

свежий воздух дюйма Этот свежий воздух будет кружиться внутри банки, смешиваясь с парами алкоголя. Смесь была воспламенена

оставшимися свободными радикалами, присутствующими

в горячем газе, который будет по-прежнему цепляться за стены внутри банки.

Этот простой эксперимент очень легко для всех, чтобы воспроизвести в домашних условиях.

Просто убедитесь, что

крышка плотно запечатана и желательно положить банку в воду, так что

он охлаждается, или тепло будет трещины его в течение нескольких секунд. Конечно, различные металлические сосуды также могут быть использованы. Рейнст был очарован

этим и в конце концов опубликовал исследовательскую работу о поведении такого сгорая. Позже он

разработал промышленный сгорая, работающий по тому же принципу. Упрощенный макет отображается

на следующем эскизе. Камера имеет коническое сопло потребления/выхода, которое служит

ускоряющейся струей в фазе выхлопных газов и замедляющейся диффузором в фазе впуска.

Смешивая камера заключает сопло оставляя только

рот камеры свободно. Воздух течет в камеру смешивания снизу,

и газ добавляется через корм в левом верхнем. Свежая смесь всасывается в кастрюлю через

узкую щель между камерным ртом и камерой смешивания. Камера всасывает смесь со стороны, а не воздух сверху

из-за распределения давления.

Когда всасывание начинается, воздух, который прямо

над ртом по-прежнему отходят от двигателя из-за инерции, отставая от потока от предыдущего пульса выхлопных газов. Таким образом,

давление над ртом ниже атмосферного, в то время как

давление в камере смешивания выше - по крайней мере атмосферное, возможно, немного выше. Таким образом, поток, который пополняет камеру

начинается через щель, а не через большую диафрагму потребления на вершине.

Необычный конический элемент в середине камеры является дополнительным

диффузором потребления, который помогает сформировать вид потока, который работает лучше всего. Это еще одна особенность «горшка» Рейнста. Когда воздух всасывается

со стороны в камеру, он образуется в пончик-образный

(тороидальный) вихрь, который перемещается к нижней части камеры. Диффузор обуздывания его на своем пути, предотвращая его от расширения слишком рано.

Когда вихрь попадает на дно, он отскакивает и, расширяясь к стенам камеры, поднимается

вверх. Диффузор, таким образом, отделяет нисходящую часть внутреннего

потока от восходящей части. В отличие от большинства других

камер сгорания pulsejet, этот имеет аккуратный двухмерный поток, со смесью, пересекающей всю камеру по крайней мере дважды - сверху вниз и снизу вверх.

Как он кружится все

время в тороидальный вихрь, все смеси делает высокоскоростной

контакт с камерной стеной в какой-то момент. Ни одна часть не остается изолированной в газовом «ядре», как это происходит в некоторых других двигателях. Это делает для очень надежного зажигания свободных радикалов,

которые остаются в тонком пограничном слое горячего газа цепляясь за стену камеры.

Они тесно и энергично смешиваются в поток. Таким образом,

зажигание начинается примерно в тот момент, когда вихрь касается дна и продолжается на пути к вершине.

В какой-то момент путешествия, внутреннее давление, созданное сгорания делает вихрь взорваться. Внутреннее

давление резко скачки и вихревой массы горячего газа выбрасывается из двигателя в верхней части.

Заполнению камеры способствует вихревое

поведение. Когда зажигание начинается внутри

вихря, тепло добавляет энергии в спину, и вихрь ускоряет его вихрь и контракты. Это снижает объем

попадает смесь и еще больше смеси всасывается дюйма Изобретатель также описал тепловую сторону

цикла, с сокращениями, усиленными передачей тепла к стенам камеры. В

результате этого сложного процесса, двигатель Reynst, как

сообщается, демонстрирует наиболее эффективную накачку Kadenacy всех pulsejets. Молодой Ф. Х. Рейнст, таким образом, породил импульсный двигатель, который - в отличие от любой другой - имеет только одну диафрагму.

Это логичный макет - в конце концов, это

только при непрерывном сгорании, что потребление и выхлопные газы должны быть разделены. При пульсирующем сгорании разделение не

является существенным, так как входные и выхлопные части цикла не являются одновременными. Камера сгорания, таким образом,

«дышит» в и через «рот». Банк Reynst не является акустическим ресонатором, и его рабочий

цикл гораздо медленнее (на порядок больше), чем естественная частота его камеры.

Тем не менее, по чистой

удаче во время тестирования, Рейнст обнаружил способ сделать его в акустический ресонатор и улучшить производительность очень заметно.

Он использовал дымоход, чтобы забрать горячий газ, так как его тесты были проведены внутри

здания. Однажды дымоход

раскололся поперечно на некотором расстоянии от горшка. Нижняя часть упала, оставив

лишь небольшой разрыв между горшком и сломанным дымоходом. Сгорая внезапно переключился на

высокую передачу, в четыре раза частоту и увеличение амплитуды импульса заметно. После этого, Reynst

инициировал программу развития, которая усовершенствовала выхлопные газы resonator для практического применения.

Полный, полностью разработанный Рейнст-сгорело выглядел похожим

на тот, который нарисован в упрощенном порядке на следующей картинке.

Я вижу случай полезного переключения резонансных режимов между входом и выхлопными частями

цикла.

Фундаментальный режим заключается в том, что из одной четверти

волны ресонатора, с атинод в нижней части камеры и узел прямо за пределами конца выхлопных газов. В то же время, сосуд также

резонирует в первой странной гармонике фундаментального, с камерой является четверть волны

резонатора и выхлопных полуволн один. Аниеноды находятся в нижней

части камеры и в середине выхлопных газов. Узлы находятся на входной щели и на внешнем конце выхлопных газов. Первый режим имеет важное значение в части расширения цикла,

когда камера генерирует пиковое давление, которое снимается вниз по течению, к концу протока и в атмосферу.

В входной части цикла давление является самым низким в камере сгорания и в середине выхлопных

газов.

Он выше на входной щели и в конце выхлопных газов, так что свежий воздух бросается в этих двух точках, заправки как камеры и выхлопных

газов для следующего цикла. (Это довольно упрощенное объяснение, но достаточно близко к реальным

событиям, чтобы быть правдой для нашей непосредственной цели.)

Все это было около метра в длину. "Шум производится", пишет Рейнст, "можно услышать, в

зависимости от ветра, примерно в шести милях". Это, как представляется, было его гибели.

Следует помнить, что Рейнст никогда не намеревался, чтобы его сгореец был реактивным двигателем.

Это было

промышленное устройство, предназначенное для работы в качестве воздуходувки печи. Досадный шум и

значительная вибрация, должно быть, сделали его неприятной вещью для работы. Его способность производить большой объем

высокооглемного газа при сжигании дешевого топлива (он

хорошо работает на тяжелых маслах и даже на угольной пыли!) никогда не видел практического применения.

Рейнст никогда не пытался оптимизировать его для

тяги. В то время реактивные двигатели были практически неслыханными.

Тем не менее, нет никаких причин, что я вижу, что бы сделать его хуже, чем более распространенные

без клапанов pulsejets. В самом деле, это может быть легко лучшим

из всех, учитывая его отличную способность накачки и смешивания. Только представьте себе тупое дно горшка округлые

в более аэродинамической формы (ближе к форме слезы).

Представьте себе также выхлопных ресонатор продлен

вперед, чтобы приложить большую часть камеры и служить в качестве кольцевой проток свежего воздуха. В результате форма дает очень хорошую форму реактивного двигателя, оставаясь при этом

примерно так же просто, как и любой другой без клапанов pulsejet.

Другая мысль, что вторгается является сходство с китайским двигателем

CS. Посмотрите на раздел

CS и поверните его вокруг продольной оси. То, что вы получаете это Reynst 'горшок' с длинным трубчатым выхлопных газов.

В манере говорить, китайский двигатель Reynst с трубчатой, а не кольцевой, потребление.

ЧТО

ДАЛЬШЕ?

Следующий

шаг в развитии без клапана pulsejet трудно предсказать.

Как я уже

отмечал в документе, были разработаны методы, чтобы сделать дизайн более предсказуемым. Это толкает

pulsejet ближе к практическому применению. Я думаю, что эти приложения

придут только в том случае, если проблема шума и вибрации будет решена. Никакой серьезной, долгосрочной работы в

этом направлении никогда не было сделано, насколько мне известно.

Эта проблема является значительной, но так же, как и средства, на которые имеются

средства. Технология управления

звуком добилась огромных успехов с 1950-х годов, когда pulsejets в последний раз рассматривались для повседневных приложений.

На мой взгляд, однако, эти методы будут

действительно хорошо работать, только если их основная задача будет облегчена, для шума pulsejet делает огромен. Как отметил один энтузиаст, "pulsejets переопределить

шум".

Самый простой способ сократить по крайней мере некоторые шум, чтобы он сделать некоторые полезные

работы. Теория говорит

- и некоторые эксперименты подтверждают - что наличие двух одинаковых pulsejets работать из фазы будет отменить

некоторые из носа из. Это своего рода "ослабление задачи" Я надеюсь. Не стоит быть слишком

оптимистичным, потому что шум pulsejet имеет много элементов. Вне фазовая отмена будет лишь одним

из многих необходимых шагов. Но, это будет хорошее начало. Эксперименты, сделанные до сих пор

(Кентфилд в Университете Калгари) показывают, что некоторые полезные сокращения шума действительно доступны с помощью этого метода.

Заставить два pulsejets работать в качестве противоположной пары

легко. Теория гласит, что они

должны помогать друг другу работать более эффективно. Теоретически нужно быть в состоянии увеличить среднее

эффективное давление в другом и наоборот. На практике этого достигнуто не было. Действительно, Кентфилд сообщил

о незначительном снижении общей тяги для парных двигателей, по сравнению с суммой двух синглов.

Тем не менее, его усилия были несколько беглый.

Они были направлены не на «взаимный наддув» (как он

это называл), а просто на то, чтобы двигатели работали в противоположных парах и уменьшались шум. Обе цели

были достигнуты несколькими различными способами с очевидной легкостью.

У меня большие надежды на сопряжение двигателей, которые

добьются не только снижения шума, но и повышения операционной эффективности. Одним из лучших побочных эффектов процесса -

если дизайн будет сделано правильно - будет снижение вибрации. Как противостоять-двойной поршневой

двигатель, 2 pulsejets работая совместно можно сделать для того чтобы отменить вибрации вне.

Дальнейшее снижение шума и повышение эффективности, вероятно, скрывается в правильном увеличении

тяги.

Смешивание быстрого горячего газа с медленным прохладным воздухом работает, чтобы снизить шум турбореактивных. Существует никаких

причин, почему он должен не делать аналогичную работу для pulsejets. Более массивный, но более

медленный поток выхлопных газов в то же время сделает pulsejet более эффективным на низких скоростях.

Далее следует рассмотреть вопрос об использовании волны камер, звукоутвных материалов и т.д. Если мы сможем сделать pulsejet более приемлемым,

мы можем обратить наше внимание на серьезную конкуренцию с другими реактивными двигателями.

Достижения доступны в эффективности -

от различных способов повышения давления сгорания для использования большого количества тепла отходов.

Afterburning только был опробован в беглый образом, но это

будет предлагать повышение производительности для более безопасных взлетов, в то время как "обычные" и экономичные уровни мощности используются для крейсерской.

Инъекции воды

были упомянуты многими и пытались очень немногие.

Наконец, с некоторым тщательным дизайном, пульсирующие сгорания могут

вернуться в сердце турбинного двигателя, где их французские изобретатели думали, что они должны быть с самого

начала. Короче говоря, есть большой спектр методов и методов в

своем распоряжении, чтобы сделать pulsejet укротитель, более подходящим для повседневного использования и еще живее исполнителя.

Немногие, если

таковые имеются были опробованы с какой-либо серьезной самоотверженности. Поле по-прежнему широко открыто. Это последний уголок реактивных

двигателей, практически забытый большой промышленностью и полностью открытый и доступный для энтузиастов. Я надеюсь,

что кто-то серьезно использует ситуацию и делает прорыв этот удивительный двигатель заслуживает.

Последний раз этот документ обновлялся в августе 2005 г. С автором документа можно связаться по электронной почте в bruno.ogorelec@gmail.com или по обычной почте в Terna Information Services, Коперникова 10, 10020 Загреб, Хорватия.

Примечание

об использовании иллюстраций.

Иллюстрации, используемые в этом документе, поступают из широкого спектра источников. Немногие

из них на самом деле мои. Для большинства, я даже не знаю источник больше. Некоторые из них были изменены мной в соответствии

с целями этого документа лучше. Это не коммерческое издание. Я ничего

не получить от его публикации, но сомнительная репутация среди энтузиастов pulsejet. Если вы видите там

фотографию, которая ваша, и вы возражаете против ее использования, пожалуйста, дайте мне знать. Я вытащу его и заменю на какой-нибудь другой. Если

этого недостаточно, и вы все еще раздражены об этом, ну, подать на меня в суд.