Физики смоделировали волны-убийцы ракетных двигателей

Американские исследователи в сотрудничестве с украинским физиком Александром Бибиком создали модель акустических волн, которые иногда разрушают камеры сгорания ракет, сообщает Технологический институт Джорджии со ссылкой на доклад, представленный на конференции в Американском институте аэронавтики и астронавтики.

Известно, что иногда ракетные двигатели (а также другие реактивные двигатели и генераторы энергии) без видимых причин внезапно разрушаются. Ученые предполагали, что причиной таких разрушений могут быть мощные звуковые волны, возникающие за счет выделения энергии при сгорании топлива, однако до сих никому не удавалось полностью воспроизвести и исследовать явление в лабораторных условиях.

Украинско-американская группа сумела поставить эксперимент, достаточно точно имитирующий нужные условия, но не приводящий к взрыву двигателя и безопасный для окружающих.

В качестве модели двигателя использовалась сравнительно небольшая камера сгорания с низким давлением. Для наблюдения за происходящими в ней процессами Бибик использовал сверхскоростную камеру и несколько волоконно-оптических датчиков. Система фильтров позволяла отслеживать возникновение и распространение колебаний в камере. Созданную видеозапись движения волн можно посмотреть здесь.

Наблюдения показали, что разрушительные волны набирали энергию при вращении вокруг собственной оси на периферии камеры с частотой примерно пять тысяч оборотов в секунду.

Исследователи надеются, что лучшее понимание этого явления позволит предотвратить его возникновение в настоящих ракетах.