El motor de raig de pols és una mena d'unitat de potència que funciona segons el principi de barrejar aire i força de raig de pols. Aquests motors són fàcilment reconeixibles pel seu so fort característic. Entre els avantatges respecte als anàlegs hi ha un disseny extremadament simplificat i un pes baix. Considerarem les característiques restants dels agregats a continuació.
Història de la creació
Els primers desenvolupaments del motor de reacció de polsos (ratorreactor) es daten oficialment a la segona meitat del segle XIX. A la dècada dels 60, dos inventors, a part de l' altre, van rebre patents per a un nou disseny d'hèlixs. Els desenvolupaments de Teleshov N. A. i Charles de Voilier durant aquest període van ser de poc interès per a ningú. Però a principis del segle XX, els enginyers alemanys els van prestar atenció, que buscaven una alternativa digna a les unitats de potència de pistons.
Durant la Segona Guerra Mundial, l'aviació alemanya es va reposar amb un projectil d'avió tipus FAA, queequipat amb un estatorreactor. Malgrat que l'element especificat era inferior en paràmetres tècnics a les variacions del pistó, era popular. Aquest fet es deu a la senzillesa del disseny i al baix cost. En la història coneguda, aquest va ser l'únic cas en què aquests motors s'utilitzaven per equipar avions a escala en sèrie.
Intents de millorar
Després del final de la guerra, el motor a reacció de pols va romandre en desenvolupament militar durant un temps. Va ser utilitzat com a hèlix per a míssils aire-terra. La baixa eficiència, la baixa velocitat de llançament i la necessitat d'acceleració en el llançament són els motius que s'han convertit en clau per reduir encara més la posició del estatorreactor a zero.
Aquest tipus de motor ha tornat a interessar recentment enginyers i aficionats. Hi ha nous desenvolupaments, altres esquemes de millora. És molt possible que les modificacions actualitzades tornin a aparèixer a l'equip de l'aviació militar. La seva aplicació pràctica avui és el modelatge de prototips de coets i avions amb materials estructurals moderns.
Dispositiu de motor a reacció de pols
La unitat considerada és una cavitat oberta pels dos costats. A l'entrada hi ha una presa d'aire, darrere hi ha una unitat de tracció amb vàlvules. El disseny també inclou diverses cambres de combustió, un broquet per alliberar un corrent de raig. La vàlvula d'entrada es fabrica en diverses configuracions, diferents en disseny i exteriorsment. Una de les opcions són plaques rectangulars tipus persiana que es munten sobre un marc, s'obren o tanquen sota caigudes de pressió. La segona versió més compacta: "pètals" metàl·lics col·locats en cercle.
Hi ha una bugia a la cambra de combustió. Aquest element produeix una sèrie de descàrregues, i després d'arribar a la concentració desitjada de combustible, la càrrega s'encén. Com que el motor té una mida modesta, les parets d'acer de la unitat s'escalfen intensament i són capaços d'activar la barreja de combustible de la mateixa manera que una espelma.
Principi de funcionament
Com que un motor a reacció pulsador funciona en cicles, té diversos cicles bàsics. Entre ells:
- Procés d'admissió. En aquesta etapa, la vàlvula d'entrada s'obre, l'aire descarregat entra a la cambra de combustió. Simultàniament, a través dels broquets, entra combustible, com a resultat de la qual cosa es crea una mena de càrrega de combustible.
- La mescla resultant s'encén per una bugia, després de la qual s'observen gasos a alta pressió. Sota la seva acció, la vàlvula d'entrada està obstruïda.
- A més, els productes de la combustió s'expulsen a través del broquet, creant una empenta de raig. Això crea un buit a la cambra de combustió. El procediment es repeteix: la vàlvula d'entrada s'obre, passant la següent porció d'aire.
El combustible es subministra mitjançant injectors amb mecanisme de vàlvula de retenció. Quan la pressió a la cambra de combustió disminueix, entra la següent dosi de combustible. Després d'augmentar la pressió, el subministrament s'atura. Cal tenir en compte que en models d'avions de baixa potència, els broquetsestan absents i el sistema funciona segons l'esquema tradicional del carburador.
Funcions de disseny
El motor de reacció de polsos, el dibuix i el diagrama del qual es mostren a continuació, té una vàlvula d'admissió davant de la cambra de combustió. Aquesta és la seva principal diferència amb els "germans" més propers, com ara el motor de reactor i el motor de reacció. Aquesta part s'encarrega d'evitar el retorn dels productes de la combustió, que determina la seva direcció directament al broquet. Les varietats competidores no necessiten especialment vàlvules, ja que l'aire es subministra immediatament a pressió amb precompressió. Aquesta "bateria" és en realitat un gran avantatge en el funcionament de la unitat en qüestió, pel que fa a la millora de les característiques termodinàmiques.
Una altra diferència és la naturalesa cíclica del treball. Per exemple, en un motor turborreactor, el combustible es crema contínuament, cosa que garanteix una empenta uniforme i uniforme. En un estatorreactor, els cicles proporcionen oscil·lacions dins de l'estructura. Per garantir la màxima amplitud, és necessària la sincronització de vibracions de totes les peces. Aquest punt s'aconsegueix seleccionant la longitud òptima del broquet.
El motor de reacció de polsos és capaç de funcionar a velocitats baixes o en una posició inactiva en absència de flux d'aire que s'acosta. Aquest avantatge respecte a la versió de flux directe és molt discutible, ja que es requereix una acceleració inicial per llançar un coet o un avió en aquestes condicions.
Varietats
A més de la versió normal del pulsjet amb vàlvula recta i d'entrada, també hi ha versions sense vàlvula i de detonació.
La primera modificació no està equipada amb una vàlvula d'entrada. Això es deu a la vulnerabilitat i al ràpid desgast de la part addicional. En aquesta realització, la vida útil de la central elèctrica és més llarga. Per disseny, la unitat és una forma en forma de lletra U, els extrems de la qual es dirigeixen aigües avall de l'empenta del jet (enrere). El canal responsable de la tracció és una mica més llarg. Un tub curt entra al flux d'aire a la cambra de combustió. Com a conseqüència de la combustió i l'expansió dels gasos, alguns d'ells són retornats per l'entrada indicada. Aquest dispositiu permet proporcionar una ventilació millorada de la cambra de treball. No hi ha pèrdua de càrrega de combustible a través de la vàlvula d'entrada, la qual cosa crea un lleuger "guany" en l'esforç de tracció.
El estatorreactor de tipus detonació està dissenyat per cremar una càrrega de combustible mitjançant la detonació. És a dir, a un volum constant, es produeix un fort augment de la pressió de la barreja aire-combustible a la cambra de combustió. En aquest cas, el volum augmenta a partir del moment en què els gasos es mouen per la part del broquet. Aquesta solució permet augmentar l'eficiència tèrmica. Actualment, aquesta configuració del motor no està en funcionament, es troba en fase d'investigació i millores.
Pros
El principi de funcionament d'un motor a reacció pulsant, juntament amb la senzillesa del disseny i el baix cost, són els principals avantatges del sistema en qüestió. AquestsLa qualitat va provocar l'aparició d'aquests motors en míssils militars, objectius voladors i altres objectes on no és important la durabilitat, sinó el lliurament ràpid de l'avió a l'objectiu amb la configuració més simplificada del "motor". Els aficionats al modelatge d'avions agraeixen la modificació en qüestió pels mateixos motius. Els motors compactes, barats i lleugers són ideals per a models d'avions. Un altre avantatge és la possibilitat de fabricar un motor a reacció pulsatiu elemental amb les vostres pròpies mans.
Contres
Entre les mancances també hi ha molts punts, a saber:
- alt grau de soroll en funcionament;
- consum excessiu de combustible;
- presència de residus de combustible després de l'ús;
- vulnerabilitat augmentada de la vàlvula d'entrada;
- límit de velocitat.
Malgrat tots els inconvenients, el estatorreactor del seu segment segueix sent una gran demanda. Aquest motor és indispensable per a llançaments puntuals, sobretot si no és pràctic muntar versions potents i cares.
Motor a reacció de pols de detonació DIY
Primer cal crear un dibuix amb un desenvolupament dels detalls futurs. Si recordeu els conceptes bàsics de la geometria de l'escola i teniu unes habilitats mínimes de dibuix, podeu posar-vos a treballar. L'esquema més senzill són les canonades cilíndriques. Es dibuixen rectangles, un costat dels quals serà igual a la longitud i el segon - al diàmetre (multiplicat per 3, 14 - el nombre "pi"). Els escariadors cònics i cilíndrics es poden realitzar mitjançant la recercaorientació necessària en qualsevol manual de dibuix.
La segona qüestió important és l'elecció del metall. Alternativament, es pot utilitzar acer inoxidable o acer negre baix en carboni. Anem a detenir-nos en la segona opció, ja que és més fàcil de processar i formar. El gruix mínim de la làmina és de 0,6 mm. En aquest cas, la mida era d'1 mm.
Procés preparatori
Abans de començar a construir un motor a reacció amb les teves pròpies mans, has de netejar les fulles en blanc de l'òxid i la pols. Per a això, un molinet estàndard és molt adequat. Per a la vostra seguretat, feu servir guants, ja que les vores dels llençols són afilades i plenes de rebaves.
Abans de començar el treball principal, cal preparar dibuixos i plantilles de cartolina de peces a mida completa. Per obtenir una configuració i dimensions precises, els contorns es dibuixen amb un marcador permanent. No és molt recomanable tallar els escariadors amb una màquina de soldar, per més moderna que sigui. El cas és que les peces obtingudes d'aquesta manera estan molt mal soldades a les vores. És recomanable utilitzar cisalles metàl·liques elèctriques per a aquesta finalitat, ja que en la versió manual hi ha un alt risc de doblegar les vores de les peces. Heu de tallar amb cura, fixant de manera segura la plantilla processada amb una pinça o un altre mètode adequat.
Main Stage
Quan feu un motor de reacció de polsos a casa, recordeu que les canonades de diàmetre fix són fàcils de formar quanajuda d'un analògic més gran. És molt possible dur a terme l'operació amb les mans gràcies al principi de la palanca, després del qual les vores de la peça es processen amb un mall, doblegant-les a l'estat desitjat. És desitjable que els extrems formin un pla quan s'uneixen, cosa que millorarà la col·locació de la soldadura. És més difícil doblegar les làmines en una canonada, necessitareu una dobladora o rodets. Aquesta eina professional no és per a tothom. Els teixos es poden utilitzar com a alternativa.
Un moment important i minuciós és la soldadura d'una fina làmina de metall. Aquí es requereixen habilitats especials, especialment si s'utilitza soldadura manual per arc en el procés. És millor que els principiants no intentin experimentar (la més petita sobreexposició de l'elèctrode en un moment dona la possibilitat de cremar un forat). A més, les bombolles poden entrar a la zona de la costura, cosa que posteriorment garanteix una fuita. El millor és triturar la costura fins a un gruix mínim, que us permetrà veure immediatament el "matrimoni" a simple vista. Els segments cònics es dobleguen a mà, enganxant l'extrem estret de la peça al voltant del tub de petit diàmetre, fent més esforç que la part ampla.
Recomanacions
Saber com fer tu mateix un motor de reacció de polsos, pots utilitzar-lo en models d'avions o per accelerar un monopatí. Els usuaris experimentats recomanen que, per obtenir la composició òptima de la mescla de combustible, primer subministra gas al motor, omplint-ne completament la cambra de combustió. Aleshores s'activa l'espurna d'encesa. L'aire es subministra per últim, després d'arribarconcentració òptima de tots els components: el llançament està en curs.
