เครื่องยนต์พัลส์เจ็ทเป็นหน่วยพลังงานที่ทำงานบนหลักการผสมอากาศและแรงพัลส์เจ็ท มอเตอร์เหล่านี้สามารถจดจำได้ง่ายด้วยเสียงที่หนักแน่นที่เป็นลักษณะเฉพาะ ข้อดีเหนืออะนาล็อกคือการออกแบบที่เรียบง่ายอย่างยิ่งและน้ำหนักเบา เราจะพิจารณาคุณสมบัติที่เหลือของการรวมด้านล่าง
ประวัติศาสตร์การสร้างสรรค์
การพัฒนาครั้งแรกของเครื่องยนต์พัลส์เจ็ต (แรมเจ็ต) เกิดขึ้นอย่างเป็นทางการในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ในยุค 60 นักประดิษฐ์สองคนได้รับสิทธิบัตรสำหรับการออกแบบใบพัดใหม่ พัฒนาการของ Teleshov N. A. และ Charles de Voilier ในช่วงเวลานั้นไม่น่าสนใจสำหรับทุกคน แต่ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 วิศวกรชาวเยอรมันให้ความสนใจกับพวกเขา ซึ่งกำลังมองหาทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับหน่วยกำลังลูกสูบ
ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง การบินของเยอรมันถูกเติมด้วยขีปนาวุธอากาศยานประเภท FAA ซึ่งพร้อมกับแรมเจ็ท แม้ว่าองค์ประกอบที่ระบุจะด้อยกว่าในพารามิเตอร์ทางเทคนิคต่อการแปรผันของลูกสูบ แต่ก็ได้รับความนิยม ข้อเท็จจริงนี้เกิดจากความเรียบง่ายของการออกแบบและต้นทุนต่ำ ในประวัติศาสตร์ที่ทราบ นี่เป็นกรณีเดียวที่ใช้เครื่องยนต์ดังกล่าวเพื่อติดตั้งเครื่องบินในระดับอนุกรม
พยายามปรับปรุง
หลังจากสิ้นสุดสงคราม เครื่องยนต์เจ็ตพัลส์ยังคงอยู่ในการพัฒนาทางการทหารมาระยะหนึ่งแล้ว มันถูกใช้เป็นใบพัดสำหรับขีปนาวุธอากาศสู่พื้นดิน ประสิทธิภาพต่ำ ความเร็วในการยิงต่ำ และความจำเป็นในการเร่งความเร็วเมื่อเปิดตัวเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ตำแหน่งของ ramjet ลดลงเหลือศูนย์ต่อไป
มอเตอร์ประเภทนี้เพิ่งเริ่มสนใจวิศวกรและมือสมัครเล่นอีกครั้ง มีการพัฒนาใหม่แผนการปรับปรุงอื่น ๆ ค่อนข้างเป็นไปได้ที่การดัดแปลงที่อัปเดตจะปรากฏอีกครั้งในอุปกรณ์การบินของทหาร การใช้งานจริงในปัจจุบันคือการสร้างแบบจำลองจรวดและต้นแบบเครื่องบินโดยใช้วัสดุโครงสร้างที่ทันสมัย
เครื่องพัลซิ่งเจ็ท
หน่วยพิจารณาเป็นโพรงเปิดทั้งสองด้าน ช่องรับอากาศติดตั้งอยู่ที่ทางเข้า ด้านหลังเป็นหน่วยฉุดลากพร้อมวาล์ว การออกแบบยังรวมถึงห้องเผาไหม้หลายห้อง หัวฉีดสำหรับปล่อยกระแสไอพ่น วาล์วทางเข้าผลิตขึ้นในรูปแบบต่างๆ แตกต่างกันในด้านการออกแบบและภายนอกจิตใจ. หนึ่งในตัวเลือกคือเพลตชนิดบานเกล็ดสี่เหลี่ยมที่ติดตั้งบนเฟรม เปิดหรือปิดภายใต้แรงดันตก รุ่นที่สองขนาดกะทัดรัดกว่า - "กลีบ" โลหะวางไว้ในวงกลม
มีหัวเทียนในห้องเผาไหม้ องค์ประกอบนี้ก่อให้เกิดการปล่อยประจุเป็นชุด และหลังจากถึงความเข้มข้นของเชื้อเพลิงที่ต้องการแล้ว ประจุก็จะติดไฟ เนื่องจากเครื่องยนต์มีขนาดพอเหมาะ ผนังเหล็กของตัวเครื่องจึงร้อนขึ้นอย่างมาก และสามารถกระตุ้นส่วนผสมของเชื้อเพลิงในลักษณะเดียวกับเทียนไข
หลักการทำงาน
เนื่องจากเครื่องยนต์เจ็ทที่เต้นเป็นจังหวะจะทำงานเป็นรอบ จึงมีวงจรพื้นฐานหลายรอบ ในหมู่พวกเขา:
- ขั้นตอนการรับ. ในขั้นตอนนี้ วาล์วทางเข้าจะเปิดออก อากาศที่ระบายออกจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ น้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่หัวฉีดพร้อมกันซึ่งเป็นผลมาจากการสร้างประจุเชื้อเพลิง
- ส่วนผสมที่ได้จะถูกจุดไฟโดยหัวเทียน หลังจากนั้นจะสังเกตเห็นก๊าซแรงดันสูง ภายใต้การกระทำของพวกเขา วาล์วทางเข้าอุดตัน
- นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะถูกเป่าออกทางหัวฉีด ทำให้เกิดแรงขับของไอพ่น ทำให้เกิดสุญญากาศในห้องเผาไหม้ ทำซ้ำขั้นตอน - วาล์วทางเข้าเปิดขึ้นและผ่านส่วนต่อไปของอากาศ
หัวฉีดจ่ายด้วยกลไกเช็ควาล์ว เมื่อความดันในห้องเผาไหม้ลดลง ปริมาณเชื้อเพลิงครั้งต่อไปจะเข้าสู่ร่างกาย หลังจากเพิ่มแรงดันแล้วการจ่ายจะหยุด ควรสังเกตว่าในเครื่องบินรุ่นพลังงานต่ำ หัวฉีดหายไปและระบบทำงานตามแบบแผนคาร์บูเรเตอร์แบบดั้งเดิม
คุณสมบัติการออกแบบ
เครื่องยนต์พัลส์เจ็ท รูปวาดและแผนภาพที่แสดงด้านล่าง มีวาล์วไอดีที่ด้านหน้าห้องเผาไหม้ นี่คือข้อแตกต่างหลักจาก "พี่น้อง" ที่ใกล้เคียงที่สุด เช่น แรมเจ็ตและมอเตอร์เจ็ท ส่วนนี้มีหน้าที่ป้องกันการส่งคืนผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ซึ่งกำหนดทิศทางโดยตรงไปยังหัวฉีด พันธุ์ที่แข่งขันกันไม่จำเป็นต้องใช้วาล์วเป็นพิเศษ เนื่องจากอากาศจะถูกจ่ายทันทีภายใต้แรงดันด้วยการบีบอัดล่วงหน้า "เรื่องเล็ก" ดังกล่าวเป็นข้อดีอย่างมากในการทำงานของหน่วยที่เป็นปัญหา เกี่ยวกับการปรับปรุงลักษณะทางอุณหพลศาสตร์
ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือลักษณะการทำงานที่เป็นวัฏจักร ตัวอย่างเช่น ในเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท เชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งรับประกันความสม่ำเสมอและแรงขับสม่ำเสมอ ในแรมเจ็ต รอบจะทำให้เกิดการสั่นภายในโครงสร้าง เพื่อรับประกันแอมพลิจูดสูงสุด จำเป็นต้องมีการซิงโครไนซ์การสั่นสะเทือนของทุกส่วน จุดนี้ทำได้โดยการเลือกความยาวหัวฉีดที่เหมาะสม
เครื่องยนต์พัลส์เจ็ตสามารถทำงานได้ที่ความเร็วต่ำหรืออยู่ในตำแหน่งที่ไม่ใช้งานในกรณีที่ไม่มีกระแสลมไหลเข้ามา ข้อได้เปรียบเหนือเวอร์ชันไดเร็คโฟลว์นี้เป็นที่ถกเถียงกันอย่างมาก เนื่องจากจำเป็นต้องเร่งความเร็วเริ่มต้นเพื่อปล่อยจรวดหรือเครื่องบินภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้
พันธุ์
นอกจากพัลส์เจ็ทรุ่นปกติที่มีวาล์วตรงและทางเข้าแล้ว ยังมีรุ่นที่ไม่มีวาล์วและแบบจุดระเบิดด้วย
การดัดแปลงครั้งแรกไม่ได้ติดตั้งวาล์วทางเข้า นี่เป็นเพราะช่องโหว่และการสึกหรออย่างรวดเร็วของชิ้นส่วนเพิ่มเติม ในศูนย์รวมนี้ อายุการใช้งานของโรงไฟฟ้าจะยาวนานขึ้น จากการออกแบบ ตัวเครื่องจะมีรูปร่างเป็นตัวอักษร U โดยที่ส่วนปลายจะชี้ไปทางท้ายน้ำของแรงขับไอพ่น (ไปข้างหลัง) ช่องที่ทำหน้าที่ฉุดลากยาวกว่าเล็กน้อย ท่อสั้นเข้าสู่การไหลของอากาศเข้าไปในห้องเผาไหม้ อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้และการขยายตัวของก๊าซ ก๊าซบางส่วนจะถูกส่งกลับผ่านทางขาเข้าที่ระบุ อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้ระบายอากาศในห้องทำงานได้ดีขึ้น ไม่มีการสูญเสียประจุน้ำมันเชื้อเพลิงผ่านวาล์วทางเข้า ซึ่งทำให้ "เพิ่มขึ้น" เล็กน้อยในการดึงออก
Ramjet ประเภทระเบิดออกแบบมาเพื่อเผาผลาญเชื้อเพลิงจากการระเบิด นั่นคือที่ปริมาตรคงที่ความดันของส่วนผสมเชื้อเพลิงและอากาศเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในห้องเผาไหม้ ในกรณีนี้ ปริมาตรจะเพิ่มขึ้นตั้งแต่วินาทีที่ก๊าซเคลื่อนไปตามส่วนหัวฉีด โซลูชันนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้ ขณะนี้การกำหนดค่ามอเตอร์นี้ไม่ได้ใช้งาน กำลังอยู่ในขั้นตอนของการวิจัยและปรับปรุง
ข้อดี
หลักการทำงานของเครื่องยนต์เจ็ทพัลซิ่ง ควบคู่ไปกับความเรียบง่ายของการออกแบบและต้นทุนต่ำ เป็นข้อได้เปรียบหลักของระบบที่เป็นปัญหา เหล่านี้คุณภาพนำไปสู่การปรากฏตัวของมอเตอร์เหล่านี้บนขีปนาวุธทางทหารเป้าหมายการบินและวัตถุอื่น ๆ ที่ความทนทานไม่สำคัญ แต่การส่งมอบเครื่องบินอย่างรวดเร็วไปยังเป้าหมายด้วยการกำหนดค่า "เครื่องยนต์" ที่เรียบง่ายที่สุด แฟน ๆ ของการสร้างแบบจำลองเครื่องบินชื่นชมการดัดแปลงที่เป็นปัญหาด้วยเหตุผลเดียวกัน มอเตอร์ขนาดกะทัดรัด ราคาถูก และน้ำหนักเบาเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องบินรุ่น ข้อดีอีกอย่างคือความสามารถในการสร้างเครื่องยนต์ไอพ่นเบื้องต้นด้วยมือของคุณเอง
ข้อเสีย
ในจุดอ่อนยังมีอีกหลายจุดคือ:
- เสียงสูงในการทำงาน
- สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมากเกินไป
- มีเชื้อเพลิงตกค้างหลังการใช้งาน
- เพิ่มช่องโหว่ของวาล์วทางเข้า
- จำกัดความเร็ว
แม้จะมีข้อเสียทั้งหมด แต่ ramjet ในกลุ่มยังคงเป็นที่ต้องการสูง มอเตอร์ดังกล่าวขาดไม่ได้สำหรับการเปิดตัวครั้งเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการติดตั้งรุ่นที่ทรงพลังและมีราคาแพงไม่สามารถทำได้
DIY ระเบิดพัลส์เครื่องยนต์เจ็ต
ขั้นแรกคุณต้องสร้างภาพวาดที่มีการพัฒนารายละเอียดในอนาคต หากคุณจำพื้นฐานของเรขาคณิตของโรงเรียนได้และมีทักษะการวาดน้อยที่สุด คุณสามารถเริ่มทำงานได้ รูปแบบที่ง่ายที่สุดคือท่อทรงกระบอก สี่เหลี่ยมถูกวาดโดยด้านหนึ่งจะเท่ากับความยาวและด้านที่สอง - ถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง (คูณด้วย 3, 14 - หมายเลข "pi") รีมเมอร์ทรงกรวยและรีมเมอร์ทรงกระบอกสามารถทำได้โดยการหาคำแนะนำที่จำเป็นในคู่มือการวาด
ประเด็นสำคัญที่สองคือการเลือกโลหะ หรือใช้เหล็กกล้าไร้สนิมหรือเหล็กกล้าคาร์บอนแบล็คต่ำก็ได้ มาดูตัวเลือกที่สองกัน เนื่องจากการประมวลผลและรูปแบบนั้นง่ายกว่า ความหนาของแผ่นขั้นต่ำคือ 0.6 มม. ในกรณีนี้ขนาด 1 mm.
ขั้นตอนเตรียมการ
ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างเครื่องยนต์เจ็ทที่เต้นเป็นจังหวะด้วยมือของคุณเอง คุณต้องทำความสะอาดช่องว่างโลหะแผ่นจากสนิมและฝุ่น ด้วยเหตุนี้เครื่องบดมาตรฐานจึงค่อนข้างเหมาะสม เพื่อความปลอดภัย โปรดสวมถุงมือเนื่องจากขอบผ้าปูที่นอนมีความคมและมีเสี้ยน
ก่อนเริ่มงานหลัก คุณต้องเตรียมภาพวาดและแม่แบบกระดาษแข็งของชิ้นส่วนขนาดเต็ม เพื่อให้ได้การกำหนดค่าและขนาดที่ถูกต้อง รูปทรงจะถูกร่างด้วยเครื่องหมายถาวร ไม่แนะนำอย่างยิ่งให้ตัดรีมเมอร์ด้วยเครื่องเชื่อมไม่ว่าจะทันสมัยแค่ไหนก็ตาม ความจริงก็คือชิ้นส่วนที่ได้รับในลักษณะนี้มีรอยเชื่อมที่ขอบได้ไม่ดีนัก ขอแนะนำให้ใช้กรรไกรโลหะไฟฟ้าเพื่อจุดประสงค์นี้ เนื่องจากในรุ่น manual มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการงอขอบของชิ้นงาน คุณต้องตัดอย่างระมัดระวัง ยึดแม่แบบที่ประมวลผลอย่างปลอดภัยด้วยแคลมป์หรือวิธีอื่นๆ ที่เหมาะสม
เวทีหลัก
เมื่อทำเครื่องพัลส์เจ็ทที่บ้าน อย่าลืมว่าท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางคงที่นั้นก่อตัวง่ายเมื่อความช่วยเหลือของอะนาล็อกที่ใหญ่กว่า ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะดำเนินการด้วยมือของคุณเนื่องจากหลักการของคันโยกหลังจากนั้นขอบของชิ้นงานจะถูกประมวลผลด้วยค้อนและดัดให้อยู่ในสภาพที่ต้องการ เป็นที่พึงปรารถนาที่ปลายเป็นระนาบเมื่อเชื่อมต่อซึ่งจะช่วยปรับปรุงตำแหน่งของรอยเชื่อม การดัดแผ่นเป็นท่อยากกว่า คุณจะต้องใช้เครื่องดัดหรือลูกกลิ้ง เครื่องมือระดับมืออาชีพนี้ไม่เหมาะสำหรับทุกคน ต้นยิวอาจใช้เป็นทางเลือกได้
ช่วงเวลาที่สำคัญและอุตสาหะคือการเชื่อมแผ่นโลหะบางๆ จะต้องใช้ทักษะพิเศษที่นี่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้การเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลในกระบวนการ จะดีกว่าสำหรับผู้เริ่มต้นที่จะไม่พยายามทำการทดลอง (การเปิดรับแสงมากเกินไปที่จุดหนึ่งจะทำให้รูไหม้) นอกจากนี้ ฟองอากาศสามารถเข้าไปในบริเวณตะเข็บ ซึ่งรับประกันการรั่วไหลในภายหลัง เป็นการดีที่สุดที่จะบดตะเข็บให้มีความหนาน้อยที่สุดซึ่งจะช่วยให้คุณเห็น "การแต่งงาน" ด้วยตาเปล่าได้ทันที ส่วนที่เรียวโค้งงอด้วยมือ โดยการจีบปลายแคบของชิ้นงานรอบๆ ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก ทำให้ออกแรงได้มากกว่าส่วนกว้าง
คำแนะนำ
รู้วิธีทำพัลส์เจ็ตด้วยตัวเอง ใช้กับเครื่องบินจำลองหรือเล่นสเก็ตบอร์ดให้เร็วขึ้นก็ได้ ผู้ใช้ที่มีประสบการณ์แนะนำว่าเพื่อให้ได้องค์ประกอบที่ดีที่สุดของส่วนผสมเชื้อเพลิง ขั้นแรกให้จ่ายแก๊สให้กับเครื่องยนต์ เติมห้องเผาไหม้ให้สมบูรณ์ จากนั้นจุดประกายไฟจะทำงาน อากาศถูกจ่ายไปเมื่อถึงความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุดของส่วนประกอบทั้งหมด - กำลังเปิดตัว
