Сложность состояла в том, что ученым не хватала понимания процесса формирования нестабильных звуковых волн, а без этого знания они не могли придумать способа предотвращения возникновения звуковых волн.
Для изучения феномена исследователи из Политехнического института Джорджии разработали имитатор жидкостного ракетного двигателя. С помощью имитатора им удалось продемонстрировать, что звуковые волны образуют крутящуюся структуру и вращаются в камера сгорания.
В своем заявлении Бен Зинн (Ben Zinn), регент-профессор Гуггенхеймской школы авиакосмической инженерии Политехнического института Джорджии, говорит: «Это очень опасный феномен для ракет. Вращающиеся акустические осцилляции разрушают двигатели, и никто не имеет достаточного представления о том, как они формируются. Визуализация феномена на шаг приближает нас к его пониманию».
Снимок разрушительных звуковых волн в камере сгорания ракетного двигателя. Georgia Institute of Technology
С помощью д-ра Олександра Бибика из Украины группе исследователей удалось заснять феномен, используя высокоскоростную камеру для наблюдения за зоной реакции в испытательной камере сгорания низкого давления. Камера была соединена с набором оптико-волокнистых зондов, собиравших данные о ходе процесс осцилляции на различных участках камеры сгорания. Благодаря этой технике ученые установили, что разрушительные звуковые волны вращаются по внешней части камеры сгорания со скорость 5000 оборотов в секунду.
Углубленное понимание данного явления поможет сделать космические путешествия безопаснее, а космический туризм — привлекательнее благодаря разработке более надежных двигателей.
Комментарии: