UCF получает награду МО США за передовые исследования гиперзвуковых двигателей

Началась новая гонка за использование гиперзвуковой скорости для путешествий и обороны, и исследователи из Университета Центральной Флориды помогают США оставаться впереди остальных, с новой наградой Министерства обороны США в размере 1,5 миллиона долларов на разработку высокоэффективного топлива для гиперзвуковых двигателей, сообщает newssky.com.ua со ссылкой на spacedaily.

На фото концептуальный гиперзвуковой самолет. Фоновое изображение: ©НАСА. Самолет и комбинированное изображение ©Даниэлем Росато, UCF.

Гонка, в которой участвуют Россия и Китай, недавно усилилась, когда стало известно, что в августе Китай, возможно, провел испытания гиперзвуковой ракеты, способной нести ядерное оружие. Гиперзвуковые скорости – это те, которые составляют 5 Маха и выше, или в пять раз превышают скорость звука.

Трехлетняя награда UCF является одним из 18 исследовательских проектов, которые, как министерство обороны недавно объявило, будут финансироваться, чтобы улучшить состояние прикладных исследований гиперзвука и создать научные и промышленные кадры, ориентированные на гиперзвук.

Награда присуждается Университетским консорциумом по прикладной гиперзвуковой технике, который действует при Министерстве обороны при канцелярии заместителя министра обороны по исследованиям и разработкам Объединенного переходного офиса по гиперзвуку и находится в ведении Техасской инженерной экспериментальной станции A и M.

Проект UCF будет исследовать твердое топливо с высокой воспламеняемостью и высокой плотностью энергии для прямоточных и реактивных реактивных ускорителей, оба из которых предназначены для гиперзвуковых двигателей. Его возглавит Карим Ахмед, доцент кафедры машиностроения UCF и эксперт в области гиперзвуковых двигателей. Проект также был поддержан дополнительным финансированием от недавно объявленной премии UCF Jump Start, которая инвестирует в UCF Ultra-High-Speed ​​Flow Facility для гиперзвуковых и космических двигателей.

Эта работа важна, потому что ракетные системы на твердом топливе в четыре-пять раз более экономичны, чем системы на жидком топливе, а это означает, что они могут летать дальше с меньшими затратами и их безопаснее хранить.

По словам Ахмеда, проблема заключается в том, что твердотопливные системы сталкиваются со значительными проблемами в условиях низкого давления, возникающих на больших высотах, таких как нестабильное пламя, выбросы и неблагоприятные реактивные потоки, которые снижают стабильность работы двигателя.

Чтобы преодолеть это, команда Ахмеда проведет эксперименты по созданию нового, усовершенствованного твердого топлива, в котором используется внешний воздух для обеспечения сверхзвукового горения в ГПВРД, известном как воздушно-реактивный двигатель, вместо того, чтобы нести собственный запас кислорода, который смешивается с системой, как это используется в ракетных топливах.

«Новые виды твердого топлива обеспечат более широкие пределы воспламеняемости и большую дальность действия при ограничении объема и улучшении тепловых и механических свойств», — говорит Ахмед.

Твердые топливные композиции, такие как топливо на основе алюминия и лития, и передовые технологии производства, такие как технология спекания в полевых условиях, которые могут создавать новые составы, ранее не полученные, будут изучены для определения оптимизации смеси для высотных гиперзвуковых двигателей.

Высокоскоростные твердотопливные реакции при низком давлении будут испытаны на уникальной гиперзвуковой высокоэнтальпийной установке UCF, или HyperREACT, позволяющей детально исследовать динамику реагирующего пламени в экстремальных, ранее недоступных режимах с использованием высокоскоростных , расширенная лазерная диагностика высокого разрешения.

«Это исследование значительно ускорит исследования и разработки в области гиперзвука, а также расширит научные знания и научит аспирантов поддерживать технологическое превосходство», — говорит Ахмед. «Проект использует мощную техническую поддержку и ресурсы, которые были предоставлены ведущими гиперзвуковыми отраслями, разрабатывающими высокоскоростные воздушно-реактивные двигательные установки».

В проекте приняли участие Стивен Сон, профессор машиностроения Университета Пердью, и Дуглас Вулф, профессор кафедры материаловедения и инженерии Пенсильванского государственного университета. Исследовательский проект потенциально будет включать в себя особый опыт преподавателей факультета машиностроения и аэрокосмической техники UCF Ситы Рагхаван, Джаянты Капат и Майкла Кинзеля.

Другие учреждения, получившие награды Министерства обороны, включают Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн; Технологический институт Джорджии; Университет штата Пенсильвания; Мичиганский университет; Университет Джона Хопкинса; и Техасский университет A and M.