NASA проектує інноваційний двигун для гіперзвукових польотів, що рухатиметься у 5 разів швидше звуку

Вчені знайшли спосіб уникнути критичних відмов двигунів у гіперзвукових літаках. Команда дослідників, яку фінансує NASA, зробила значний прорив у технології гіперзвукового потоку. Це дозволяє операторам контролювати повітряний потік на швидкості світла при виникненні так званого небезпечного «ударного потягу». Це стан, що зазвичай передує відмові двигуна в прямопотокових повітряно-реактивних двигунах (скрамджет — ред.).

Вперше дослідники з Університету Вірджинії продемонстрували можливість контролю повітряного потоку через скрамджетний двигун за допомогою оптичного сенсора, а не традиційного датчика тиску. Новий метод дозволяє інженерам підтримувати продуктивність двигунів у п’ять разів швидше швидкості звуку.

Вчені пояснили: оптичні сенсори, що працюють на швидкості світла, значно покращують час реакції на несприятливі умови повітряного потоку порівняно зі старими датчиками тиску, які працюють на швидкості звуку. При гіперзвукових швидкостях навіть невелике уповільнення повітряного потоку може призвести до відмови двигуна, коли повітряний потік на вході двигуна падає нижче надзвукового порога. Це спричиняє різке зниження тяги та ускладнює повторний запуск двигуна.

Команда дослідників провела випробування у надзвуковій лабораторії Університету Вірджинії, моделюючи умови роботи гіперзвукового двигуна при швидкості 5 Махів. Протягом тривалих випробувань вчені зібрали значну кількість даних, які підтвердили, що оптичні сенсори можуть успішно виявляти умови, які призводять до ударного потягу, аналізуючи світло, що випромінюється газами-реагентами всередині двигуна.

Зараз дослідники продовжують тестувати нові конфігурації сенсорів з метою створення прототипа оптичного детектора ударної тяги для випробувань у реальних польотах. Прогрес став важливим кроком до створення одноступеневого орбітального літального апарата, який зможе злітати та приземлятися як звичайний літак — це може значно підвищити безпеку, зручність і повторне використання транспортних засобів у космічних польотах.