ডিটোনেশন রকেট ইঞ্জিন: পরীক্ষা, অপারেশন নীতি, সুবিধা

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

মহাকাশ অনুসন্ধান অনিচ্ছাকৃতভাবে মহাকাশযানের সাথে যুক্ত। যেকোন লঞ্চ যানের হৃদয় হল এর ইঞ্জিন। এটিকে অবশ্যই প্রথম মহাকাশ বেগ বিকাশ করতে হবে - মহাকাশচারীদের কক্ষপথে পৌঁছে দেওয়ার জন্য প্রায় 7.9 কিমি/সেকেন্ড, এবং দ্বিতীয় মহাকাশ বেগ গ্রহের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রকে অতিক্রম করতে।

এটি অর্জন করা সহজ নয়, তবে বিজ্ঞানীরা ক্রমাগত এই সমস্যা সমাধানের নতুন উপায় খুঁজছেন। রাশিয়ার ডিজাইনাররা আরও এগিয়ে গিয়ে একটি বিস্ফোরণ রকেট ইঞ্জিন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল, যার পরীক্ষাগুলি সাফল্যের সাথে শেষ হয়েছিল। এই অর্জনকে মহাকাশ প্রকৌশলের ক্ষেত্রে একটি বাস্তব অগ্রগতি বলা যেতে পারে।

নতুন বৈশিষ্ট্য

ডিটোনেশন ইঞ্জিনের জন্য উচ্চ আশা কেন? বিজ্ঞানীদের মতে, তাদের শক্তি বর্তমান রকেট ইঞ্জিনের শক্তির চেয়ে 10 হাজার গুণ বেশি হবে। একই সময়ে, তারা অনেক কম জ্বালানী খরচ করবে, এবং তাদের উৎপাদন কম খরচে এবং লাভজনকতার দ্বারা আলাদা করা হবে। এটা দিয়ে কিসম্পর্কিত?

এটা সবই জ্বালানি জারণ বিক্রিয়া নিয়ে। যদি আধুনিক রকেটগুলি ডিফ্ল্যাগ্রেশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে - ধ্রুবক চাপে জ্বালানীর ধীর (সাবসনিক) দহন, তবে বিস্ফোরণ, দাহ্য মিশ্রণের বিস্ফোরণের কারণে বিস্ফোরণ রকেট ইঞ্জিন কাজ করে। এটি সুপারসনিক গতিতে জ্বলে, শক ওয়েভের প্রচারের সাথে সাথে বিপুল পরিমাণ তাপ শক্তি নির্গত করে।

ডিটোনেশন ইঞ্জিনের রাশিয়ান সংস্করণের বিকাশ এবং পরীক্ষা বিশেষায়িত পরীক্ষাগার "ডিটোনেশন এলআরই" দ্বারা উত্পাদন কমপ্লেক্স "এনার্জোমাশ" এর অংশ হিসাবে পরিচালিত হয়েছিল।

নতুন ইঞ্জিনের শ্রেষ্ঠত্ব

বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় বিজ্ঞানীরা 70 বছর ধরে বিস্ফোরণ ইঞ্জিন অধ্যয়ন এবং বিকাশ করছেন৷ এই ধরণের ইঞ্জিন তৈরিতে বাধা দেওয়ার প্রধান কারণ হল জ্বালানীর অনিয়ন্ত্রিত স্বতঃস্ফূর্ত দহন। এছাড়াও, জ্বালানি এবং অক্সিডাইজারের দক্ষ মিশ্রণ, সেইসাথে অগ্রভাগ এবং বায়ু গ্রহণের একীকরণ এজেন্ডায় ছিল৷

এই সমস্যাগুলি সমাধান করে, একটি বিস্ফোরণ রকেট ইঞ্জিন তৈরি করা সম্ভব হবে, যা এর প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে সময়কে ছাড়িয়ে যাবে। একই সময়ে, বিজ্ঞানীরা এর সুবিধাগুলিকে বলে:

1. সাবসনিক এবং হাইপারসনিক রেঞ্জে গতি বিকাশের ক্ষমতা।
2. অনেক চলন্ত যন্ত্রাংশ ডিজাইন করুন।
3. বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ভর এবং খরচ কম।
4. উচ্চ থার্মোডাইনামিক দক্ষতা।

এই ধরণের ইঞ্জিন সিরিজে উত্পাদিত হয়নি। এটি প্রথম 2008 সালে কম উড়ন্ত বিমানে পরীক্ষা করা হয়েছিল। লঞ্চ যানের বিস্ফোরণ ইঞ্জিন প্রথমবারের মতো রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা পরীক্ষা করেছিলেন। তাই এই অনুষ্ঠানটিকে এত গুরুত্ব দেওয়া হয়।

কাজের নীতি: নাড়ি এবং একটানা

বর্তমানে, বিজ্ঞানীরা একটি স্পন্দিত এবং অবিচ্ছিন্ন কর্মপ্রবাহের সাথে ইনস্টলেশনের উন্নয়ন করছেন৷ একটি স্পন্দিত অপারেশন স্কিম সহ একটি বিস্ফোরণ রকেট ইঞ্জিনের পরিচালনার নীতিটি একটি দাহ্য মিশ্রণের সাথে দহন চেম্বারটির চক্রীয় ভরাট, এর অনুক্রমিক ইগনিশন এবং পরিবেশে দহন পণ্যের মুক্তির উপর ভিত্তি করে।

তদনুসারে, একটি অবিচ্ছিন্ন কাজের প্রক্রিয়ায়, জ্বালানীকে ক্রমাগত দহন চেম্বারে খাওয়ানো হয়, জ্বালানী এক বা একাধিক বিস্ফোরণ তরঙ্গে জ্বলে যা ক্রমাগত প্রবাহ জুড়ে সঞ্চালিত হয়। এই ধরনের ইঞ্জিনের সুবিধা হল:

1. জ্বালানির একক ইগনিশন।
2. আপেক্ষিকভাবে সহজ ডিজাইন।
3. এককের ছোট আকার এবং ওজন।
4. দাহ্য মিশ্রণের আরও দক্ষ ব্যবহার।
5. নিম্ন শব্দ, কম্পন এবং নির্গমন।

ভবিষ্যতে, এই সুবিধাগুলি ব্যবহার করে, অবিচ্ছিন্ন অপারেশনের একটি বিস্ফোরণ তরল-চালিত রকেট ইঞ্জিন তার ওজন, আকার এবং ব্যয়ের বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে বিদ্যমান সমস্ত ইনস্টলেশন প্রতিস্থাপন করবে৷

পরীক্ষা বিস্ফোরণ ইঞ্জিন

দেশীয় বিস্ফোরণ ইনস্টলেশনের প্রথম পরীক্ষাগুলি এর কাঠামোর মধ্যে হয়েছিলশিক্ষা ও বিজ্ঞান মন্ত্রণালয় কর্তৃক প্রতিষ্ঠিত প্রকল্প। একটি দহন চেম্বার 100 মিমি ব্যাস এবং 5 মিমি একটি বৃত্তাকার চ্যানেল প্রস্থ সহ একটি ছোট ইঞ্জিন একটি প্রোটোটাইপ হিসাবে উপস্থাপন করা হয়েছিল। পরীক্ষাগুলি একটি বিশেষ স্ট্যান্ডে করা হয়েছিল, বিভিন্ন ধরণের দাহ্য মিশ্রণ - হাইড্রোজেন-অক্সিজেন, প্রাকৃতিক গ্যাস-অক্সিজেন, প্রোপেন-বিউটেন-অক্সিজেন নিয়ে কাজ করার সময় সূচকগুলি রেকর্ড করা হয়েছিল।

অক্সিজেন-হাইড্রোজেন জ্বালানী দ্বারা চালিত বিস্ফোরণ রকেট ইঞ্জিনের পরীক্ষা প্রমাণ করেছে যে এই ইউনিটগুলির তাপগতি চক্র অন্যান্য ইউনিটের তুলনায় 7% বেশি কার্যকর। উপরন্তু, এটি পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত করা হয়েছিল যে সরবরাহকৃত জ্বালানীর পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে থ্রাস্টও বৃদ্ধি পায়, সেইসাথে বিস্ফোরণ তরঙ্গের সংখ্যা এবং ঘূর্ণন গতিও বৃদ্ধি পায়।

অন্যান্য দেশে অ্যানালগ

ডিটোনেশন ইঞ্জিন বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় দেশগুলির বিজ্ঞানীরা তৈরি করছেন। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ডিজাইনাররা এই দিকটিতে সর্বাধিক সাফল্য অর্জন করেছেন। তাদের মডেলগুলিতে, তারা অপারেশনের একটি ক্রমাগত মোড বা ঘূর্ণনশীল প্রয়োগ করেছিল। মার্কিন সামরিক বাহিনী পৃষ্ঠ জাহাজ সজ্জিত করার জন্য এই স্থাপনাগুলি ব্যবহার করার পরিকল্পনা করেছে। তাদের হালকা ওজন এবং উচ্চ আউটপুট পাওয়ার সহ ছোট আকারের কারণে, তারা যুদ্ধ নৌকাগুলির কার্যকারিতা বাড়াতে সাহায্য করবে৷

হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের একটি স্টোকিওমেট্রিক মিশ্রণ একটি আমেরিকান বিস্ফোরণ রকেট ইঞ্জিন দ্বারা ব্যবহৃত হয়। এই জাতীয় শক্তির উত্সের সুবিধাগুলি প্রাথমিকভাবে অর্থনৈতিক - অক্সিজেন ঠিক ততটাই জ্বলে যতটা হাইড্রোজেনকে অক্সিডাইজ করার জন্য প্রয়োজন। এখন জন্যমার্কিন সরকার কার্বন জ্বালানি দিয়ে যুদ্ধজাহাজ সরবরাহ করতে কয়েক বিলিয়ন ডলার ব্যয় করে। স্টোইকিওমেট্রিক জ্বালানি খরচ কয়েকগুণ কমিয়ে দেবে।

আরো উন্নয়ন দিকনির্দেশ এবং সম্ভাবনা

বিস্ফোরণ ইঞ্জিনগুলির পরীক্ষার ফলাফল হিসাবে প্রাপ্ত নতুন ডেটা তরল জ্বালানীতে পরিচালনার জন্য একটি স্কিম তৈরির জন্য মৌলিকভাবে নতুন পদ্ধতির ব্যবহার নির্ধারণ করে। কিন্তু অপারেশনের জন্য, প্রচুর পরিমাণে তাপ শক্তি নির্গত হওয়ার কারণে এই ধরনের ইঞ্জিনগুলির উচ্চ তাপ প্রতিরোধের থাকতে হবে। এই মুহুর্তে, একটি বিশেষ আবরণ তৈরি করা হচ্ছে যা উচ্চ তাপমাত্রার এক্সপোজারের অধীনে দহন চেম্বারের অপারেশন নিশ্চিত করবে৷

আরও গবেষণায় একটি বিশেষ স্থান হ'ল মিশ্রিত মাথা তৈরি করা, যার সাহায্যে একটি নির্দিষ্ট আকার, ঘনত্ব এবং রচনার দাহ্য পদার্থের ফোঁটা পাওয়া সম্ভব হবে। এই সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য, একটি নতুন বিস্ফোরণ তরল-প্রোপেল্যান্ট রকেট ইঞ্জিন তৈরি করা হবে, যা লঞ্চ যানের একটি নতুন শ্রেণীর ভিত্তি হয়ে উঠবে৷