Детонация это: Детонация в двигателе — причины и следствия — журнал За рулем

        Рис. 1. Схема детонационной волны: А — фронт ударной волны; заштрихованная область — зона хим. реакции. Стрелкой показано направление распространения волны.

        Рис. 2. Мгновенная фотография распространяющейся (сверху вниз) волны детонации в цилиндрическом заряде взрывчатого вещества: АА — фронт детонации; ВВ — взрывчатое вещество; ПВ — разлетающиеся газообразные продукты взрыва.

        Рис. 3. Фотография следов, оставленных фронтом волны детонации на закопченной пластинке, помещенной на торце трубы. В трубе прошла детонация смеси водорода с кислородом (2H₂ + O₂) при начальном давлении 300 мм рт. ст.

        Рис. 4. Фотография распространяющейся в трубе спиновой детонации (в газовой смеси). Фотографирование производилось через щель, параллельную оси трубы, на движущуюся плёнку. Вращающийся по винтовой линии излом на фронте волны периодически появлялся перед щелью.

ДЕТОНАЦИЯ — это… Что такое ДЕТОНАЦИЯ?

Детонация

Детонация – это процесс химического превращения взрывчатого вещества, сопровождающийся освобождением энергии (тепла) и распространяющийся по веществу в виде волны от одного слоя к другому со сверхзвуковой скоростью.

Химическая реакция вводится интенсивной ударной волной, образующей передний фронт детонационной волны. Благодаря резкому повышению температуры и давления за фронтом химическое превращение протекает с постоянной скоростью, превышающей скорость звука в данном веществе, и в очень тонком слое, непосредственно прилегающем к фронту волны. Энергия, освобождающаяся в зоне превращения, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне, т.е. обеспечивает самоподдерживающийся процесс. Благодаря высокой скорости детонации (в газовых смесях 1000-3500 м/с, в твердых и жидких взрывчатых веществах — до 9000 м/с) давление в газообразных взрывчатых смесях составляет десятки атмосфер, а в жидких и твердых телах достигает нескольких сотен тыс. атмосфер. При расширении сжатых продуктов детонации происходит взрыв. Этим объясняется огромное разрушающее действие подобных процессов.

В однородном веществе детонация распространяется с постоянной скоростью, которая среди возможных для данного вещества скоростей распространения детонационной волны является минимальной. В такой волне зона химической реакции перемещается относительно продуктов реакции со скоростью звука (но со сверхзвуковой скоростью относительно исходного вещества). Скорости детонации некоторых взрывчатых веществ представлены в табл.

Благодаря этому волны разрежения, возникающие при расширении газообразных продуктов химической реакции, не могут проникнуть в зону реакции и ослабить бегущую впереди ударную волну. Минимальная скорость распространения детонации принимается в качестве характеристики взрывчатого вещества. Энергия, выделяемая в зоне химической реакции, непрерывно поддерживает высокое давление в ударной волне.

Скорости детонации

Виды детонации

При анализе чрезвычайных ситуаций, связанных с проявлением детонации, различают несколько видов процесса.

Физическая детонация — процесс, возникающий при смешении жидкостей с разными температурами, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой.

Детонационный взрыв — при котором воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходят в результате сжатия и нагрева ударной волной, когда ударная волна и зона химической реакции следуют неразрывно друг за другом с постоянной сверхзвуковой скоростью.

Дефлаграционный взрыв — при котором нагрев и воспламенение последующих слоев взрывчатого вещества происходит в результате диффузии и теплопередачи, когда фронт волны сжатия и фронт пламени движутся с дозвуковой скоростью.

Возбуждение детонации является обычным способом осуществления взрывов. Детонация в заряде взрывчатого вещества создается интенсивным механическим или тепловым воздействием (удар, искровой разряд, взрыв металлической проволочки под действием электрического тока, и т.п.). Сила воздействия, необходимого для возбуждения детонации, зависит от химической природы взрывчатого вещества. К механическому воздействию чувствительны, например, так называемые инициирующие взрывчатые вещества (гремучая ртуть, азид свинца и др.), которые входят в состав капсюлей-детонаторов, используемых для возбуждения детонации вторичных (менее чувствительных) взрывчатых веществ.

При определенных условиях во взрывчатом веществе может быть возбуждена детонация, скорость распространения которой превышает минимальную скорость, указанную в приведенной выше таблице. Так, взрыв заряда твердого взрывчатого вещества, помещенного в газообразную взрывчатую смесь, порождает в смеси ударную волну, интенсивность которой во много раз превосходит интенсивность волны, отвечающей режиму с минимальной скоростью. В результате в газовой смеси распространяется детонационная волна с повышенной скоростью. В этой волне зона химической реакции движется относительно продуктов реакции с дозвуковой скоростью. Поэтому по мере удаления такой волны от места ее возникновения ударная волна постепенно ослабевает (сказывается влияние волн разрежения) и скорость распространения детонации снижается до минимального значения. Детонационную волну с повышенной скоростью распространения можно также получить в неоднородном взрывчатом веществе при движении волны в направлении убывающей плотности. Еще одним примером распространения детонации со скоростью, превышающей минимальное значение, может служить сферическая детонационная волна, сходящаяся к центру. Скорость волны с приближением к центру возрастает. Устойчивый процесс детонации не всегда возможен. Например, волна детонации не может распространяться в цилиндрическом заряде взрывчатого вещества слишком малого диаметра (разлет вещества через боковую поверхность вызывает прекращение химической реакции прежде, чем вещество успеет заметно прореагировать). Минимальный диаметр заряда, в котором возможен незатухающий процесс детонации, пропорционален ширине зоны химической реакции. В газообразных взрывчатых смесях распространение детонации возможно лишь при условиях, когда концентрация горючего газа (или паров горючей жидкости) находится в определенных пределах. Эти пределы зависят от химической природы взрывчатой смеси, давления и температуры. Например, в смеси водорода с кислородом при комнатной температуре и атмосферном давлении волна детонации способна распространяться, если концентрация (по объему) водорода находится в пределах от 20 до 90 %. Исследование волны детонации в газах показывает, что при понижении начального давления химическая реакция приобретает характер пульсаций. Неравномерное протекание реакции вызывает искажения движущейся впереди ударной волны. Наконец, при достаточно низком давлении осуществляется режим так называемой спиновой детонации, при котором на фронте детонационной волны возникает излом, вращающийся по винтовой линии. Дальнейшее снижение давления приводит к затуханию детонации.

В двигателях внутреннего сгорания детонация — быстрый, приближающийся к взрыву процесс горения топливной смеси в цилиндре карбюраторного двигателя, сопровождающийся неустойчивой работой (металлический стук в цилиндре), износом и разрушением деталей. В результате детонации двигатель перегревается и его мощность падает. Детонация возникает, если топливо не соответствует конструкции или работе двигателя. Для каждого топлива существует определенная степень сжатия, при которой возникает детонация. Детонационную стойкость бензинов для бедных смесей характеризуют октановым числом, для богатых смесей — сортностью бензинов.

Детонационный взрыв и взрывное горение могут иметь разное назначение — причинять ущерб жизни и здоровью людей и животных, разрушать объекты инфраструктуры и повреждать окружающую среду, но и выполнять полезную работу по строительству тоннелей, каналов и дорог, по добыче полезных ископаемых и сносу строительных конструкций. Детонация является физической основой проведения специальных боевых операций. Одним из наиболее опасных проявлений детонации является использование ее разрушающего действия в большинстве террористических атак. Во многих случаях, например, при горении топливной смеси в двигателях внутреннего сгорания или реактивного двигателя, при горении пороха в стволе артиллерийского орудия и другого, детонация недопустима. В связи с этим подбираются такие условия горения и химический состав используемых веществ, чтобы возникновение детонации с характерным для нее чрезвычайно резким повышением давления было исключено.

Детонация и калильное зажигание

Источник: Детонация конденсированных и газовых систем. — М., 1986; Теория детонации. Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. — М., 1955.

Детонация топлива | Система зажигания, Топливо

Детонация — это режим горения топлива, при котором по нему распространяется ударная волна, вызывающая химические реакции горения, в свою очередь, поддерживающие движение ударной волны за счёт выделяющегося в экзотермических реакциях тепла. Комплекс, состоящий из ударной волны и зоны экзотермических химических реакций за ней, распространяется по веществу со сверхзвуковой скоростью и называется детонационной волной. Фронт детонационной волны — это поверхность гидродинамического нормального разрыва.

Явление детонации — ограничивающий фактор для выходной мощности и эффективности двигателя с искровым воспламенением.

Механизм детонации — нарастание внутри цилиндра двигателя волны давления, движущейся с такой скоростью, что ее удар о стенки цилиндра и поршень заставляет стенки цилиндра вибрировать и, таким образом, издавать характерный «звон». Когда искра воспламеняет горючую смесь из топлива и воздуха, ядро пламени растет сначала медленно, а затем быстро ускоряется. По мере того как фронт пламени продвигается, он сжимает перед собой еще не воспламененную смесь. Температура еще не воспламенившейся смеси поднимается за счет сжатия и теплового излучения от продвигающегося пламени, пока остающаяся часть смеси не воспламеняется спонтанным взрывом. Волна давления от этого взрыва проходит через горящую смесь с очень высокой скоростью, и стенки цилиндра испускают звенящий звук удара.

Детонация не представляет опасности при малых скоростях движения, так как водители обычно избегают этого, снижая нагрузку на двигатель при первом же предупреждении. Но на более высоких скоростях, когда уровень шума движения высок, характерный звук детонации часто почти невозможно обнаружить. Детонация — чрезвычайно опасная вещь, которая способна полностью разрушить двигатель.

Высокая температура сжатия и давление способствуют детонации. Кроме того, важна способность несгоревшей смеси поглощать или передавать тепло, излучаемое продвигающимся фронтом пламени. На эту способность влияют скрытая энтальпия (теплосодержание) смеси и конструкция камеры сгорания. Последняя должна быть устроена соответствующим образом для адекватного охлаждения несгоревшей части смеси, например, размещением ее вблизи хорошо охлаждаемой области вроде клапана входного отверстия.

Путь фронта пламени должен быть максимально сокращен тщательным выбором расположения точки воспламенения. Прочие факторы включают время (и, следовательно, момент зажигания), так как реакция в несгоревшей смеси требует времени для своего развития, степень турбулентности (вообще говоря, более высокая степень турбулентности имеет тенденцию снижать детонацию за счет срыва фронта пламени) и, что наиболее важно, склонность самого топлива к детонации.

Некоторые виды топлива в этом отношении ведут себя чуть лучше других. Чтобы улучшить качество топлива, его можно обработать добавками (например, тетраэтилсвинцом). Однако это усугубляет и без того трудную проблему выбросов. Топливо с хорошими антидетонационными свойствами — это изооктан, а наиболее склонен к детонации обычный гептан.

Чгобы получить октановое число или оценку антидетонационных свойств конкретной смеси топлива, тест выполняют на двигателе, который работает при тщательно контролируемых условиях, и начало детонации сравнивают с теми значениями, которые получены от различных смесей изооктана и обычного гептана. Если работа двигателя идентична, например работе на смеси 90% изооктана и 10% гептана, топливо имеет октановое число 90.

Подмешивание к топливу воды (или метанола и воды) может уменьшить детонацию. Спиртосодержащее топливо, которое позволяет воде удерживаться в растворе, является полезным еще и потому, что благодаря скрытой энтальпии воды дает возможность добиться лучшего использования топлива.

«Горение и детонация» Якова Зельдовича

Яков Борисович Зельдович в юности был очень непоседлив и, не желая учиться, устроился лаборантом в Институт механической обработки полезных ископаемых. Там пылкий юноша так и сыпал гениальными идеями. Это не понравилось директору института академику Иоффе, и он отправил Яшу в лабораторию Института химической физики, взамен получив оттуда масляный насос. «Меня обменяли на насос», – рассказывал всем Зельдович.

Через несколько лет Иоффе пригласил Зельдовича работать в своей группе.

— А насос вы вернете? – поинтересовался молодой ученый.

— Какой еще насос?!

— И это называется справедливостью, – вздохнул Зельдович, приступая к работе.

Энергия в молодом Якове Зельдовиче, действительно, била ключом. Ему все было интересно, но вот систематически учиться он не мог. Работая лаборантом, он пытался учиться на заочном отделении физмата Ленинградского университета. Но вскоре ему это наскучило. Интересы Якова не умещались в обычную программу высшей школы. Он начал посещать лекции физмата Политехнического института, но и туда вскоре перестал ходить. Яков предпочитал заниматься самостоятельно, и только тем, что его интересовало.Взрыв атомной бомбы РДС-1. 29 августа 1949 года

А интересовала его не только физика, но и химия, и иностранные языки. Коллеги вспоминали, что Яков бегло читал журнальные статьи на английском, немецком, французском. С напарником в лаборатории Института химической физики у них был установлен рабочий «принцип»: можно ошибаться, но нельзя повторять ошибку.

По воспоминаниям профессора Леонида Сены, работали они по 8-9 часов, и когда в лаборатории, по их мнению, «заводился черт», они уходили в библиотеку Физтеха или в парк Политехнического института, где работа продолжалась.

В то время само понятие начала и конца рабочего дня, его длительности, было расплывчатым. Институты – Физико-технический, Химической физики и Электрофизический – работали 24 часа в сутки. Даже ночью там можно было заметить освещенные окна.Почтовая марка, посвященная Я.Б. Зельдовичу

Яков жил наукой, сыпал идеями. Выполнил ряд блестящих теоретических и экспериментальных работ в области адсорбции, химической кинетики, горения и детонации. Занимаясь поисками эффективных фильтров для противогазов, он углубился в проблему адсорбции, и развитая им теория стала классической, вошла в учебники.

Вскоре Яков стал Яковом Борисовичем, начал круто подниматься по научной лестнице. Для получения права защищать кандидатскую диссертацию он стал экстерном сдавать экзамены в университете, но пришло разрешение защищать диссертацию без диплома о высшем образовании. Чем он и не преминул воспользоваться.  

В 1936 году Яков Зельдович блестяще защитил кандидатскую диссертацию. Ему было всего 22 года. А в 25 лет он стал доктором физико-математических наук, обобщив свои работы по проблеме окисления азота в горячем пламени. Вокруг понимали, что это только начало!Я. Б. Зельдович со своими однокурсниками

Потом Якова Борисовича увлекла ядерная физика. Парадоксально, но в те годы работы по делению атомного ядра считались внеплановыми, ими занимались «на общественных началах», по вечерам. Но Яков Зельдович и Юлий Харитон поняли, что эта задача настолько велика, что ее решению они должны посвятить все свое время. Они стали участвовать в работе Курчатовского семинара, ознакомились с новейшими исследованиями в области ядерной физики. В 1939-м они впервые осуществили расчет цепной реакции деления урана и дали оценку его критической массы.

Это был прорыв, но не все его оценили. Игорь Тамм, комментируя работу Зельдовича и Харитона, сказал: «Знаете ли вы, что означает это новое открытие? Оно означает, что может быть создана бомба, которая разрушит город в радиусе, возможно, десяти километров от эпицентра взрыва». Однако большинство советских ученых довольно скептически относились к возможности использования атомной энергии.

В военные годы Физико-технический институт Иоффе был эвакуирован в Казань. Яков Зельдович начал работать над созданием нового оружия – ракетного. И фактически открыл новый тип горения пороха. За несколько месяцев создал внутреннюю баллистику заряда легендарной «Катюши», что заложило основы теории ракет на твердом топливе.

Однажды, выезжая на испытания на полигон, он едва не погиб. Полуторкой управляла женщина, которая уснула за рулем от усталости. Машина перевернулась. Взрывоопасный груз чудом не сдетонировал… В 1943 году 29-летнему Якову Зельдовичу за цикл работ по теории горения присудили Сталинскую премию, и не в коллективе, а индивидуально, что было тогда случаем исключительным. До конца войны гитлеровцам так и не удалось разгадать тайну снаряда, придуманного Зельдовичем.

Тем временем ученые все чаще бывали в Москве, где создавался коллектив молодых физиков во главе с Игорем Курчатовым. Академик Виталий Гольданский позже вспоминал: «Начиналась атомная проблема, возник вопрос о переезде всего института в столицу. Много смеха вызвала шуточно сердитая телеграмма Якова Борисовича, посланная в Казань и торопившая с представлением срочных материалов: «Неприсылка отчетов беспокоит вашу мать. Представьте. Зельдович». Яков Зельдович обладал прекрасным чувством юмора.Я.Б. Зельдович и А.Д. Сахаров

В 1944-м, еще оставаясь штатным сотрудником Института химической физики, он начал работать над созданием атомного оружия в лаборатории № 2 под руководством Игоря Курчатова. В черновых записях Курчатова есть такой пункт: «Теоретическая разработка вопросов осуществления бомбы и котла (01.01.44–01.01.45) – Зельдович, Померанчук, Гуревич».

Научным руководителем конструкторского бюро в Сарове (КБ-11) стал Юлий Харитон. Руководителем теоретического отдела был назначен Яков Зельдович. На долгие годы его родным городом стал Саров, в разные годы именовавшийся как База № 112, Горький-130, Кремлёв, Арзамас-75, Арзамас-16.  

Перед специалистами стояла задача в кратчайший срок создать атомную бомбу, использующую в качестве рабочего вещества плутоний.

Началась изматывающая гонка. По-другому было нельзя. Над страной нависла американская ядерная «дубина». В кратчайшие сроки был создан и испытан первый ядерный реактор. Промышленных же объемов выпуска плутония физики добились после постройки реактора под литерой А в городе Озерске Челябинской области. На проектную мощность установка вышла 22 июня 1948 года, что уже вплотную приблизило проект по созданию ядерного заряда.

Первая советская атомная бомба РДС-1, «изделие 501», атомный заряд «1-200», была 3,7 метра в длину, имела диаметр – 1,5 метра, массу – 4,7 тонны. Ее испытание состоялось утром 29 августа 1949 года. Вспыхнуло зарево, появился красный полукруг… 37-метровая центральная башня, на которой была установлена бомба, была уничтожена полностью, на ее месте образовалась глубокая воронка, покрытая оплавленным стеклоподобным веществом. Из 1538 подопытных животных, собак, овец, коз, свиней, кроликов, крыс, в результате взрыва погибло 345 (некоторые животные имитировали солдат в окопах). Легкие повреждения получили танк Т-34 и полевая артиллерия в радиусе 500—550 м от центра, а на дальности до 1500 м все типы самолетов получили значительные повреждения.

Ученые понимали, что страшная бомба – по сути «голубь мира», со взрывом РДС-1 был положен конец монополии США на ядерное оружие. Мир изменился навсегда.

А в КБ-11 вскоре приступили к созданию водородной бомбы. РДС-6с мощностью 400 килотонн была испытана на Семипалатинском полигоне 12 августа 1953-го.

О вкладе Якова Зельдовича в разработку термоядерного оружия говорят его награды. Трижды ему было присвоено звание Героя Социалистического Труда и к уже имеющейся Сталинской премии добавилось еще три. Также он стал лауреатом Ленинской премии, получил три ордена Ленина, орден Октябрьской революции, два ордена Трудового Красного Знамени.

Коллеги отмечали его удивительную способность, Яков Борисович мог на пальцах показать экспериментаторам теорию, а теоретикам доступно объяснить суть эксперимента. Вот и Юлий Харитон отмечал: «Решая какую-нибудь сложную проблему, мучаясь над нею, в глубине души я всегда знал, что есть Зельдович. Стоило прийти к нему, и он всегда находил решение любого, самого сложного вопроса, причем делалось это еще и красиво, изящно».

Игорь Курчатов после одного «горячего» диспута по острому научно-техническому вопросу, в котором принимал участие Яков Зельдович, сказал: «Да, все-таки Яшка гений!» Все отмечали его фантастический интеллект, помноженный на колоссальную работоспособность.Я.Б. Зельдович и Папа Римский

Юлий Харитон вспоминал, как во время очередного приезда на «объект» Тамм пожаловался ему, что настолько погружен сейчас в их дела, что стал отрываться от современной физики. И тут же отметил, что Зельдович умудряется каким-то образом быть полностью в курсе всех научных новостей – должно быть, работает по ночам, так как днем занят основной работой. Как ему это удается? Харитон объяснил это просто: «Он уникальная личность, совершенно невероятная». 

Лев Ландау, в свою очередь, отмечал: «Ни один физик, исключая Ферми, не обладал таким богатством новых идей, как Зельдович».

У Якова Зельдовича была своя «Победа», которую ему подарил Сталин, и «Волга», которую ему выделило правительство. Но он любил носиться по засекреченному городку на мотоцикле, ему нравилась скорость, и чтобы ветер бил в лицо. Нередко у Якова Борисовича на заднем сиденье мотоцикла располагалась представительница прекрасного пола.

Он любил женское общество. Нередко, шутя, напоминал, что родился 8 марта в подарок женщинам. У чаровниц был нюх на гениальность, и они платили ему взаимностью. Близкому общению мешали «духи» – офицеры из ведомства Берии, которые были приставлены к ученым в качестве охраны.

Яков Зельдович проявлял чудеса изобретательности, чтобы скрыться от своих «опекунов», дабы встретиться с очередной своей пассией. А их было немало. От разных женщин у Зельдовича было пятеро детей. Он ни от кого не отказывался, всех их содержал и мечтал о том, чтобы однажды собрать их вместе.

Коллеги вспоминали, что Яков Борисович был подвержен «греху лицедейства», любил показную браваду. Например, когда его вызывали на сцену для доклада или вручения награды, он, минуя ступеньки, лихо вспрыгивал на подиум прямо из зала.

Зная, насколько Яков Зельдович ценит искрометный юмор, коллеги нередко готовили ему подарки с сюрпризом. Когда его в 1958 году избрали академиком, в Арзамасе-16 на банкете по случаю этого события ему подарили черную академическую шапочку и плавки. На шапочке была надпись: «Академия наук СССР», а на плавках: «Действительный член».

Атомной промышленности Яков Зельдович отдал 20 лет. Много раз обговаривая свой уход с «объекта». Но ценного сотрудника отпустили только в 1963-м.

Юлий Харитон вспоминал: «Я видел, что он полон идей, здесь же ему становилось тесно. С другой стороны, уже выросли сильные ученики, так что особой трагедии в случае его ухода не произошло бы. Я не мог возражать, не имел морального права, просто грешно было бы его удерживать».

Яков Борисович стал заведовать отделом Института прикладной математики АН СССР. Одновременно был   профессором физического факультета Московского государственного университета.

Он не расставался с маленькой логарифмической линейкой, которой виртуозно владел, как и с толстой общей тетрадью, в которой производил выкладки и вычисления. Яков Борисович не упускал случая обсудить с собеседником интересовавшие его научные вопросы.

Как-то теплым весенним днем Яков Борисович лежал в кресле-качалке во дворе своей подмосковной дачи.

Заглянул сосед:

— Ну что, Борисыч, отдыхаешь?

— Нет, работаю, – ответил академик.

Вечером сосед зашел снова. Видит: Зельдович копает грядку.

— Ну что, Борисыч, работаешь?

— Нет, – усмехнулся академик, – отдыхаю!

Все знали, насколько Яков Зельдович любил образные выражения и сравнения.

На одном из собраний его попросили высказаться на философскую тему «О форме и содержании». Зельдович ограничился одной фразой: «Формы должны быть такими, чтобы их хотелось взять на содержание».

В публичных научных спорах Зельдович, иллюстрируя суть ответов оппонентов, позволял себе аналогии с одесскими разговорами: «Софочка, когда ты вернешь мне сковороду? Во-первых, я ее у тебя не брала, а во-вторых, я тебе ее уже отдала!» – «Леонид Иванович! Вы утверждаете, что, во-первых, наши результаты не верны, а во-вторых, вы сами все это давно уже сделали!».

Одно из любимых высказываний было: «Продавщице газированной воды вы никогда не скажете, без какого сиропа налить вам стакан воды – без вишневого или без малинового. Никогда не начинайте статью с того, чего вы не делали. Сначала напишите, что сделано, потом обсуждайте все остальное».

В расцвете своего таланта Яков Борисович занялся астрофизикой и быстро стал мировым авторитетом. Когда ему разрешили публиковать свои научные статьи в академических журналах, многие ученые на Западе были уверены, что Яков Зельдович – это псевдоним большой группы советских ученых. И как только узнали, что это не псевдоним, а фамилия человека, его провозгласили гениальным… астрономом, хотя астрономия была лишь одним из его побочных увлечений.

Он был избран почетным членом Национальной академии наук США, Королевского астрономического общества Великобритании и еще десятка национальных академий мира, был награжден золотыми медалями Общества астрономов Тихоокеанского побережья и Королевского общества.

Однажды атомщики пригласили его прочитать лекцию о последних достижениях в этой области знаний.

Ученые-физики замерли в предвкушении знакомства с основами мироздания. Академик взял мел и поставил на доске точку:

— Представим, что это Галактика.

Отойдя, Зельдович посмотрел на свою точку, окинул взглядом слушателей и поправился:

— Нет, пожалуй, вот так.

Вернулся к доске и сделал точку чуть крупнее. Зал грохнул от смеха.

Якова Зельдовича не стало 2 декабря 1987 года. Ему было 73 года. Академик Лев Феоктистов вспоминал, что незадолго до смерти случайно встретил Якова Борисовича на Ленинских горах. Он был полон впечатлений от поездки в Грецию, с воодушевлением рассказывал о своих астрофизических успехах. Тем неожиданней были слова, сказанные им на прощание: «Вы не догадаетесь, какое для меня было самое яркое время? Да, да, то самое… У меня осталась мечта: написать еще одну книгу про детонацию».

Фото: Госкорпорация «Росатом»

Читайте также «Атомный маршал»: Анатолий Александров

«Критерий Харитона»

Детонация двигателя: что это такое?

Детонация двигателя представляет собой нарушение плавного процесса сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндрах силового агрегата, в результате чего такое сгорание приобретает взрывной ударный характер. Другими словами, топливо резко взрывается в рабочей камере, что приводит к моментальному выбросу энергии и образованию ударной волны.

В нормальных условиях фронт пламени в цилиндре распространяется со средней скоростью около 30 метров в секунду. Во время детонации данный показатель увеличивается до 2000 метров. Воспламенение смеси в норме должно происходить в тот момент, когда поршень практически находится в ВМТ. Что касается УОЗ (угол опережения зажигания), зачастую этот показатель составляет 2 или 3 градуса. Топливный заряд также догорает после того, как поршень пройдет ВМТ и начинается его рабочий ход.  

Если в двигателе происходит детонация, тогда топливно-воздушная смесь воспламеняется в момент, когда поршень еще находится на такте сжатия. Энергия от сгорания заряда в этом случае оказывает сильное давление на поднимающийся поршень, а не толкает его вниз. Последствиями такого взрыва топливной смеси является значительное увеличение ударных разрушительных нагрузок на ЦПГ и КШМ, рост температуры, снижение мощности двигателя и возрастание расхода топлива.

Содержание статьи

Основные причины детонации

Среди различных причин возникновения детонации специалисты отмечают неправильно выставленный угол опережения зажигания на бензиновых двигателях (угол опережения впрыска топлива на дизельных ДВС), сбои в процессе смесеобразования, снижение эффективности работы системы охлаждения, а также целый ряд других возможных причин.

Детонацию двигателя принято условно разделять на допустимую и критическую. Под допустимой детонацией следует понимать кратковременное (иногда малозаметное) явление. Критическая детонация может проявляться постоянно, только при увеличении нагрузок на мотор, на холостом ходу, а также во время работы ДВС в различных режимах.

В списке основных причин появления детонации отмечены:

• нарушения условий эксплуатации мотора;
• использование бензина с отличным от рекомендуемого октановым числом;
• особенности конструкции силового агрегата;

Эксплуатация двигателя

Детонацию можно услышать на полностью исправном моторе во время эксплуатации агрегата под нагрузкой. Смесь в цилиндрах  обычно детонирует на затяжном подъеме при движении с такой скоростью, которая не соответствует выбранной передаче.

Другими словами, детонация двигателя отчетливо заметна в том случае, когда водитель пытается заехать на подъем с низкой скоростью без переключения на пониженную передачу и давит на газ. Обороты коленвала в этот момент низкие, двигатель «не тянет», то есть не набирает мощность и не разгоняет автомобиль. К общему звуку работы мотора в этом случае добавляется звонкий металлический детонационный стук, похожий на стук поршневых пальцев. Такой звук становится результатом ударов взрывной волны, которая с высокой частотой бьет по стенкам камеры сгорания.

Также необходимо отметить, что склонность к детонации топливно-воздушной смеси напрямую зависит от исправной работы систем зажигания и охлаждения. Смесь может детонировать в цилиндрах при наличии следующих факторов:

• раннее зажигание;
• перегрев двигателя;
• обильный нагар в камере сгорания;
• сильная закоксовка двигателя, в результате чего увеличилась степень сжатия;

Зажигание часто делают ранним для улучшенного отклика двигателя на нажатие педали газа, особенно на низких оборотах. Раннее зажигание заставляет смесь воспламеняться до наступления момента, когда поршень подходит к ВМТ. Так как поршень еще только осуществляет движение в верхнюю мертвую точку, раннее воспламенение смеси означает противодействие его движению. Дополнительным негативным явлением при таком зажигании выступает перегрев.

Скопление нагара в камере сгорания приводит к уменьшению объема самой камеры и повышению степени сжатия. Вторым по значимости фактором, влияющим на детонацию, является значительное повышение температуры в камере сгорания при наличии отложений. В отдельных случаях нагар может буквально тлеть, заставляя смесь в цилиндрах воспламеняться неконтролируемо. Получается, детонация при определенных условиях провоцирует появление калильного зажигания, которое также является аномальным самопроизвольным воспламенением смеси.

Дополнительно необходимо учесть тот факт, что детонация двигателя может возникнуть в результате установки свечей зажигания с неподходящим для данного типа двигателя калильным числом. Отдельно на детонацию может повлиять внесение различных изменений в топливную аппаратуру, а также «чиповка» ЭБУ и другие манипуляции, влияющие на смесеобразование в целях экономии топлива. Условно называемая тюнерами «экономичная прошивка» означает, что в блок управления двигателем вносится ряд корректив, затрагивающих топливные карты. Результатом становится обедненная смесь на разных режимах работы ДВС, снижаются динамические характеристики автомобиля.

Во время работы ЭБУ двигателя на заводских настройках смесь рассчитана на «мягкое» воспламенение, благодаря чему температура внутри камеры сгорания остается в заданных рамках. При серьезных нагрузках в двигателе после прошивки зачастую возникает детонация на слишком «бедной» смеси. Обедненная смесь приводит к перегреву деталей. Указанный перегрев при последующем впрыске топлива может вызвать самопроизвольное воспламенение топливного заряда.

Октановое число бензина

Одной из наиболее распространенных причин детонации двигателя является использование бензина с низким октановым числом, которое не рекомендовано для данного типа ДВС. Добавим, что указанный параметр не так важен для дизельного двигателя, так как основной характеристикой дизтоплива выступает цетановое число.

Дело в том, что солярка изначально более устойчива к детонации. В дизеле воспламенение происходит в результате сжатия и нагрева от такого сжатия топливной смеси. По этой причине дизельные двигатели конструктивно имеют более высокую степень сжатия.

Бензин имеет заметно меньшую стойкость к детонации сравнительно с дизтопливом. Октановое число является той характеристикой, которая отражает детонационную стойкость бензина. В бензиновом моторе степень сжатия ниже, топливно-воздушная смесь загорается от искры. Чем выше оказывается октановое число, тем большее сжатие смеси допускается без риска детонации. 

Получается, заправка 92-м бензином автомобиля, двигатель которого имеет высокую степень сжатия и допускается использование горючего с октановым числом только 95 и выше, приведет к появлению детонации во время работы мотора под нагрузкой.

Необходимо отдельно учитывать, что детонация может проявляться даже в случае заправки топливом с необходимым октановым числом. В этой ситуации дело может быть в низком качестве горючего, так как на АЗС часто используют различные способы для искусственного повышения октанового числа. Среди таковых особо отмечают добавку в бензин жидкого газа (пропан, метан). Указанные газы являются летучими, то есть испаряются через небольшой промежуток времени. В итоге топливный бак быстро оказывается заполненным бензином с низким октановым числом, хотя изначально заправляемое топливо соответствовало рекомендуемому для данного типа ДВС.

Особенности конструкции ДВС

Детонация может возникать в двигателе благодаря целому ряду конструктивных особенностей силового агрегата. В списке основных решений отдельно выделяются:

Высокофорсированные бензиновые атмо и турбодвигатели имеют более высокую степень сжатия сравнительно со штатными атмосферными аналогами, вследствие чего демонстрируют повышенную предрасположенность к детонации. Такие ДВС предполагают эксплуатацию исключительно на качественном бензине с высоким октановым числом.

Конструктивные решения для предотвращения детонации

Для борьбы с детонацией инженеры в разное время использовали определенные конструктивные решения. Такие решения направлены на максимально эффективное и быстрое сгорание заряда топлива во фронте пламени, полноту сгорания от искры, замедление окислительных процессов, в результате которых происходит неконтролируемое воспламенение.

Необходимо добавить, что в целях противодействия детонации могут быть увеличены обороты двигателя, в результате чего сокращается время на протекание окислительных реакций и снижается вероятность самовоспламенения топливно-воздушной смеси.

Еще одним инженерным решением выступает турбулизация. Потоки смеси в камере сгорания благодаря конструктивным особенностям получают определенное вращение, фронт пламени от искры распространяется быстрее. Также противостоять детонации помогает уменьшение того расстояния, которое проходит фронт пламени. Для сокращения пути цилиндр может быть выполнен с меньшим диаметром, а также возможна установка еще одной свечи зажигания.

Отдельно стоит отметить форкамерно-факельное зажигание, которое в свое время было призвано эффективно бороться с детонацией. Моторы с форкамерой конструктивно предусматривают наличие двух камер: предкамеру и основную камеру. Принцип работы состоит в том, что в малой камере создается обогащенная смесь, а в основной находится обедненная. После воспламенения смеси в предкамере фронт пламени воспламеняет смесь в основной камере, исключая возможность детонации.

На современных моторах детонации активно противостоит электроника. Появление микропроцессорных блоков управления двигателем (ЭБУ) позволило в автоматическом режиме изменять угол опережения зажигания (УОЗ) на основании показаний от датчиков, а также динамично вносить коррективы в состав горючей смеси.

Детонация двигателя при выключении зажигания

Достаточно распространенным явлением во время эксплуатации бензиновых и дизельных ДВС является то, что детонация двигателя проявляется уже после выключения зажигания. Двигатель в этом случае дергается, так как коленвал успевает сделать еще несколько оборотов.

Такая детонация двигателя после выключения зажигания может быть вызвана двумя явлениями:

В первом случае, который характерен для бензиновых агрегатов, имеет место кратковременная или продолжительная работа мотора в результате повышения степени сжатия или использования несоответствующего по детонационной стойкости топлива, что приводит к самостоятельному воспламенению топливно-воздушной смеси. Во втором случае горючее в цилиндрах может самопроизвольно воспламеняться после выключения зажигания от контакта с раскаленными поверхностями или тлеющим слоем нагара в камере сгорания.

Детонация двигателя и возможные последствия

Как уже было сказано выше, от разрушительных нагрузок в результате постоянной детонации быстро выходит из строя кривошипно-шатунный механизм, ГБЦ, другие в большей или меньшей степени нагруженные элементы и узлы двигателя. Ударная волна от взрыва детонирующего топливного заряда с высокой скоростью ударяет по стенкам цилиндров, разрушает масляную защитную пленку на трущихся парах.

Также детонация вызывает нарушение процесса теплоотдачи от раскаленных газов, которые перегревают цилиндры. Возникающий локальный или общий перегрев двигателя уничтожает кромку поршня, которая попросту выкрашивается или плавится под воздействием запредельно высоких температур. Рост температуры вызывает прогар прокладки головки блока, разрушение стенок цилиндров, прогар клапанов ГРМ, быстро приходят в негодность свечи зажигания и т.д. Закономерным итогом становится то, что ударные и термические нагрузки, возникающие при детонации, значительно повышают общий износ двигателя и сокращают его моторесурс.

Читайте также

Топливо взрывается — полет нормальный

Прошли успешные испытания так называемых детонационных ракетных двигателей, давшие очень интересные результаты. Опытно-конструкторские работы в этом направлении будут продолжены.

На энергомашевских двигателях взлетает более девяносто процентов ракет-носителей в России.. Фото: Олеся Курпяева

Детонация — это взрыв. Можно ли ее сделать управляемой? Можно ли на базе таких двигателей создать гиперзвуковое оружие? Какие ракетные двигатели будут выводить необитаемые и пилотируемые аппараты в ближний космос? Об этом наш разговор с заместителем гендиректора — главным конструктором «НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко» Петром Левочкиным.

Петр Сергеевич, какие возможности открывают новые двигатели?

Петр Левочкин: Если говорить о ближайшей перспективе, то сегодня мы работаем над двигателями для таких ракет, как «Ангара А5В» и «Союз-5», а также другими, которые находятся на предпроектной стадии и неизвестны широкой публике. Вообще наши двигатели предназначены для отрыва ракеты от поверхности небесного тела. И она может быть любой — земной, лунной, марсианской. Так что, если будут реализовываться лунная или марсианская программы, мы обязательно примем в них участие.

Какова эффективность современных ракетных двигателей и есть ли пути их совершенствования?

Петр Левочкин: Если говорить об энергетических и термодинамических параметрах двигателей, то можно сказать, что наши, как, впрочем, и лучшие зарубежные химические ракетные двигатели на сегодняшний день достигли определенного совершенства. Например, полнота сгорания топлива достигает 98,5 процента. То есть практически вся химическая энергия топлива в двигателе преобразуется в тепловую энергию истекающей струи газа из сопла.

Совершенствовать двигатели можно по разным направлениям. Это и применение более энергоемких компонентов топлива, введение новых схемных решений, увеличение давления в камере сгорания. Другим направлением является применение новых, в том числе аддитивных, технологий с целью снижения трудоемкости и, как следствие, снижение стоимости ракетного двигателя. Все это ведет к снижению стоимости выводимой полезной нагрузки.

Однако при более детальном рассмотрении становится ясно, что повышение энергетических характеристик двигателей традиционным способом малоэффективно.

Использование управляемого взрыва топлива может дать ракете скорость в восемь раз выше скорости звука

Почему?

Петр Левочкин: Увеличение давления и расхода топлива в камере сгорания, естественно, увеличит тягу двигателя. Но это потребует увеличение толщины стенок камеры и насосов. В результате сложность конструкции и ее масса возрастают, энергетический выигрыш оказывается не таким уж и большим. Овчинка выделки стоить не будет.

То есть ракетные двигатели исчерпали ресурс своего развития?

Петр Левочкин: Не совсем так. Выражаясь техническим языком, их можно совершенствовать через повышение эффективности внутридвигательных процессов. Существуют циклы термодинамического преобразования химической энергии в энергию истекающей струи, которые гораздо эффективнее классического горения ракетного топлива. Это цикл детонационного горения и близкий к нему цикл Хамфри.

Сам эффект топливной детонации открыл наш соотечественник — впоследствии академик Яков Борисович Зельдович еще в 1940 году. Реализация этого эффекта на практике сулила очень большие перспективы в ракетостроении. Неудивительно, что немцы в те же годы активно исследовали детонационный процесс горения. Но дальше не совсем удачных экспериментов дело у них не продвинулось.

Теоретические расчеты показали, что детонационное горение на 25 процентов эффективней, чем изобарический цикл, соответстветствующий сгоранию топлива при постоянном давлении, который реализован в камерах современных жидкостно-рактивных двигателей.

А чем обеспечиваются преимущества детонационного горения по сравнению с классическим?

Петр Левочкин: Классический процесс горения — дозвуковой. Детонационный — сверхзвуковой. Быстрота протекания реакции в малом объеме приводит к огромному тепловыделению — оно в несколько тысяч раз выше, чем при дозвуковом горении, реализованному в классических ракетных двигателях при одной и той же массе горящего топлива. А для нас, двигателистов, это означает, что при значительно меньших габаритах детонационного двигателя и при малой массе топлива можно получить ту же тягу, что и в огромных современных жидкостных ракетных двигателях.

Не секрет, что двигатели с детонационным горением топлива разрабатывают и за рубежом. Каковы наши позиции? Уступаем, идем на их уровне или лидируем?

Петр Левочкин: Не уступаем — это точно. Но и сказать, что лидируем, не могу. Тема достаточно закрыта. Один из главных технологических секретов состоит в том, как добиться того, чтобы горючее и окислитель ракетного двигателя не горели, а взрывались, при этом не разрушая камеру сгорания. То есть фактически сделать настоящий взрыв контролируемым и управляемым. Для справки: детонационным называют горение топлива во фронте сверхзвуковой ударной волны. Различают импульсную детонацию, когда ударная волна движется вдоль оси камеры и одна сменяет другую, а также непрерывную (спиновую) детонацию, когда ударные волны в камере движутся по кругу.

Насколько известно, с участием ваших специалистов проведены экспериментальные исследования детонационного горения. Какие результаты были получены?

Петр Левочкин: Были выполнены работы по созданию модельной камеры жидкостного детонационного ракетного двигателя. Над проектом под патронажем Фонда перспективных исследований работала большая кооперация ведущих научных центров России. В их числе Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева, МАИ, «Центр Келдыша», Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, Механико-математический факультет МГУ. В качестве горючего мы предложили использовать керосин, а окислителя — газообразный кислород. В процессе теоретических и экспериментальных исследований была подтверждена возможность создания детонационного ракетного двигателя на таких компонентах. На основе полученных данных мы разработали, изготовили и успешно испытали детонационную модельную камеру с тягой в 2 тонны и давлением в камере сгорания около 40 атм.

Данная задача решалась впервые не только в России, но и мире. Поэтому, конечно, проблемы были. Во-первых, связанные с обеспечением устойчивой детонации кислорода с керосином, во-вторых, с обеспечением надежного охлаждения огневой стенки камеры без завесного охлаждения и массой других проблем, суть которых понятна лишь специалистам.

Можно ли использовать детонационный двигатель в гиперзвуковых ракетах?

Петр Левочкин: И можно, и нужно. Хотя бы потому, что горение топлива в нем сверхзвуковое. А в тех двигателях, на которых сейчас пытаются создать управляемые гиперзвуковые летательные аппараты, горение дозвуковое. И это создает массу проблем. Ведь если горение в двигателе дозвуковое, а двигатель летит, допустим, со скоростью пять махов (один мах равен скорости звука), надо встречный поток воздуха затормозить до звукового режима. Соответственно, вся энергия этого торможения переходит в тепло, которое ведет к дополнительному перегреву конструкции.

А в детонационном двигателе процесс горения идет при скорости как минимум в два с половиной раза выше звуковой. И, соответственно, на эту величину мы можем увеличить скорость летательного аппарата. То есть уже речь идет не о пяти, а о восьми махах. Это реально достижимая на сегодняшний день скорость летательных аппаратов с гиперзвуковыми двигателями, в которых будет использоваться принцип детонационного горения.

Что будет дальше?

Петр Левочкин: Это сложный вопрос. Мы только приоткрыли дверь в область детонационного горения. Еще очень много неизученного осталось за скобками нашего исследования. Сегодня совместно с РКК «Энергия» мы пытаемся определить, как может в перспективе выглядеть двигатель в целом с детонационной камерой применительно к разгонным блокам.

На каких двигателях человек полетит к дальним планетам?

Петр Левочкин: По-моему мнению, еще долго мы будем летать на традиционных ЖРД занимаясь их совершенствованием. Хотя безусловно развиваются и другие типы ракетных двигателей, например, электроракетные (они значительно эффективнее ЖРД — удельный импульс у них в 10 раз выше). Увы, сегодняшние двигатели и средства выведения не позволяют говорить о реальности массовых межпланетных, а уж тем более межгалактических перелетов. Здесь пока все на уровне фантастики: фотонные двигатели, телепортация, левитация, гравитационные волны. Хотя, с другой стороны, всего сто с небольшим лет назад сочинения Жюля Верна воспринимались как чистая фантастика. Возможно, революционного прорыва в той сфере, где мы работаем, ждать осталось совсем недолго. В том числе и в области практического создания ракет, использующих энергию взрыва.

Досье «РГ»

«Научно-производственное объединение Энергомаш» основано Валентином Петровичем Глушко в 1929 году. Сейчас носит его имя. Здесь разрабатывают и выпускают жидкостные ракетные двигатели для I, в отдельных случаях II ступеней ракет-носителей. В НПО разработано более 60 различных жидкостных реактивных двигателей. На двигателях «Энергомаша» был запущен первый спутник, состоялся полет первого человека в космос, запущен первый самоходный аппарат «Луноход-1». Сегодня на двигателях, разработанных и произведенных в НПО «Энергомаш», взлетает более девяноста процентов ракет-носителей в России.

Инфографика «РГ» / Александр Смирнов / Сергей Птичкин

Detonation — обзор | Темы ScienceDirect

12.1.1 Уравнения состояния

Для следующих тестовых случаев мы рассматриваем замыкание уравнений Эйлера или Навье-Стокса соответствующим уравнением состояния, которое связывает давление Pρ, e с плотностью и внутренней энергией.

EOS для сжимаемых сред необходимо дополнить уравнением скорости звука:

(12,5) c = dPdρ | s,

, где s обозначает энтропию.

Согласно первому закону термодинамики имеем:

(12.6) Tds = de + P⁡d1ρ,

, где T обозначает температуру. T связано с внутренней энергией соотношением e = cvT, где cv обозначает удельную теплоемкость при постоянном объеме.

Учитывая, что:

(12,7) de = ∂e∂PdP + ∂e∂ρdρ,

(12,8) d1ρ = −1ρ2dρ,

и что при постоянной энтропии ds = 0 скорость звука в конечном итоге определяется выражением :

(12.9) c2 = dPdρ = Pρ2 − ∂e∂ρ∂e∂P.

Термины EOS, представленные в этой главе, линейны по объему и могут быть записаны в следующей форме:

(12.10) Pρ, e = A (ρ) + B (ρ) e.

Мы кратко представляем термины EOS, используемые для различных типов материалов — газов, жидкостей и высокоскоростных структур, подвергающихся удару.

Уравнение состояния идеального газа

EOS идеального газа (IG-EOS) используется для моделирования сжатия и расширения газа, такого как воздух, гелий и водяной пар. Он определяется как:

(12.11) Pρ, e = (γ − 1) ρe,

, где γ = cp / cv — отношение между удельной теплоемкостью при постоянном давлении cp и удельной теплоемкостью при постоянном объеме cv.

Уравнение состояния Джонса-Уилкинса-Ли

EOS Джонса-Уилкинса-Ли (JWL-EOS) обычно используется для моделирования термодинамического поведения взрывчатого газа, образующегося при детонации. EOS был первоначально предложен Джонсом и Миллером (1948), так что давление было функцией относительного объема и температуры. После этого Уилкинс (1964) дал другое выражение для давления как функции относительного объема и внутренней энергии. Наконец, Ли и др. (1968) расширили оба уравнения, чтобы получить окончательную форму JWL:

(12.12) Pjwlρ, e = A1 − ωρR1ρ0⁡exp − R1ρ0ρ + B1 − ωρR2ρ0⁡exp − R2ρ0ρ + ωρe,

, где A, B, R1, R2 и ω — параметры, зависящие от материала (Dobratz and Crawford, 1985), ρ0 обозначает эталонную плотность взрывчатого вещества (твердой части). Имя Jones-Wilkins-Lee EOS обозначает последовательные модификации EOS.

Во время процесса детонации выделяющаяся химическая энергия не контролируется с помощью формулы. 12.12. Чтобы учесть эти эффекты, вычисленное давление Pjwl умножается на коэффициент доли выгорания η∈ [0,1].В коммерческом программном обеспечении LS-DYNA на основе работ Уилкинса (1964) и Жиру (1973) предлагаются два типа фракций ожога (η1 и η2).

•

Расчет η1:

(12,13) ​​η1 = 2 (t − tl) DCJ3Ve / Aemax, если t> tl, η1 = 0ift≤tl,

где отношение Ve / Aemax между объемом элемента и его максимальная площадь, — характерная длина, DCJ — скорость детонации, а tl — время молнии.

•

Расчет η2:

(12.14) η2 = ρDCJ2PCJ1 − ρ0ρ,

где PCJ — давление Чепмена-Жуге.

Пользователь может выбирать между η = 1 или η = η1, η = η2 или η = max (η1, η2). Когда η равно единице, η остается постоянным и равным единице, что соответствует элементу, который полностью сгорел (полностью превратился в газ). Наконец, EOS JWL принимает следующий вид:

(12.15) Pρ, e = ηPjwlρ, e.

Можно заметить, что для A = B = 0 и ω = γ − 1 мы восстанавливаем IG-EOS, указанную в уравнении. 12.11.

Уравнение состояния Мурнагана

Баротропное УС Мурнагана (M-EOS) часто используется для моделирования как слабосжимаемых, так и сжимаемых потоков воды, и в литературе оно имеет разные формы.Наиболее часто используемое выражение дано Томпсоном (1972):

(12.16) P (ρ) = Bρρ0γ − 1 + P0,

, где B = ρ0c2 — объемный модуль упругости, а γ — параметр, зависящий от материала. ρ0 и P0 — эталонные плотность и давление соответственно. Можно отметить, что для баротропного УС внутренняя энергия не учитывается при вычислении давления. Таким образом, нет необходимости решать уравнение сохранения энергии для моделирования поведения таких жидкостей.

Уравнение состояния застывшего газа

При рассмотрении воды под очень высоким давлением, например, при подводном взрыве или гидравлическом ударе, предпочтительно использовать застывший газ EOS (SG-EOS), определенный по:

( 12.17) Pρ, e = (γ − 1) ρe − γπ

, где γ и π — эмпирические параметры, зависящие от материала. Можно отметить, что для π = 0 мы восстанавливаем IG-EOS, указанную в формуле. 12.11.

Уравнение состояния Ми-Грюнайзена

Для приложений, где материал действует по-разному при сжатии и расширении, EOS должен зависеть от состояния материала. Для таких материалов можно использовать Mie-Gruneïsen EOS (MG-EOS), который определяется следующим образом:

•

При сжатии: μ = ρ0 / ρ − 1> 0

(12.18) Pρ, e = ρ0c21 + 1 − γ02μ − a2μ21 − S1−1μ − S2μ2μ + 1 − S3μ3 (μ + 1) 22 + γ0 + aμe,

•

В разложении: μ = ρ0 / ρ− 1 <0

(12.19) Pρ, e = ρ0c2μ + γ0 + aμe,

где ρ0 — начальная плотность, c — скорость звука, γ0 — коэффициент Грюнейзена, а — коэффициент поправки на объем. S1, S2 и S3 — коэффициенты подгонки, полученные из экспериментальных данных Шока-Гюгонио (Marsh, 1980).

Детонация и возгорание

Детонация и возгорание

высвобождение энергии (энергия, чрезвычайно полезная для военных целей) фундаментальный для обоих этих явлений. Как при детонации, так и при горении энергия выделяется, когда сложная молекула разбита на более простые составные части; однако, как будет Как поясняется ниже, горение — это гораздо более медленный процесс. Низкие взрывчатые вещества (например, черный порох) полагаются при сгорании для выработки энергии.

Горение

Горение образуется в результате реакции кислорода и какого-либо топлива при высокой температуры. В результате ставка реакции сгорания ограничивается как количеством топлива, так и количество кислорода, с которым он контактирует. Если бы реакция зависела от кислорода, собираемого из окружающей среды атмосфере, это будет очень медленно. Вместо этого большинство взрывчатых веществ слабого действия включают в себя как топливо, так и окислитель. который выделяет кислород при нагревании.

Рассмотрим например черный порох, самая примитивная форма пороха и типичное слабое взрывчатое вещество. В черном порохе, древесном угле и сере являются топливом, а нитрат калия (KNO3) — окислителем.

Детонация (обычная бомба)

Детонация это процесс внутримолекулярного распада. Он полагается только на наличие единственного подходящего взрывчатого материала. и достаточно энергии, чтобы стимулировать это расстройство. Например, октанитрокубан (a недавно разработанное в армии США взрывчатое вещество) высвобождает большое количество энергии, когда сильно напряженные углерод-углеродные связи разрываются в ответ на ударная волна. Потому что взрывчатка не требуют кислорода (или любого другого сореагента), они разрушаются гораздо больше быстро и гораздо более универсальны, чем горючие материалы.

Бризантные взрывчатые вещества обычно не могут быть взорваны при нагревании. в одиночку и поэтому требует, чтобы детонатор доставил либо ударную волну, либо электрический плата.Первое взрывчатое вещество, нитроглицерин был упакован вместе с детонатором как динамит. Динамит взрывается при зажигании простой шнур-предохранитель, который переносит пламя на небольшой колпачок из маловзрывоопасного черного цвета пудра; воспламенение черного пороха вызывает распространение ударной волны через нитроглицерин — инициирование детонации.

Прочие примечания бризантных взрывчатых веществ:

· Пикриновая кислота — первое военное взрывчатое вещество, продемонстрирована Францией в 1885 году. Общеизвестно изменчивый и сложный в обращении.

· TNT — разработан Альфредом Нобелем в 1860-х годах, Впервые использовался в военных целях в 1902 году (Германией). TNT чрезвычайно прост в обращении в производственный процесс; он широко использовался во время Первой мировой войны.

· RDX — разработан британцами в 1899 году, но не введен в эксплуатацию до окончания Первой мировой войны. Аббревиатура расшифровывается как «Research Департамент взрывчатых веществ ». RDX — это так же прост в обращении, как TNT, но обладает гораздо большей взрывоопасностью.

Огненные бомбы

зажигательные бомбы сочетают в себе фугасное и зажигательное воздействие.Бризантные взрывчатые вещества высвобождают большое количество энергии на большой площади, в зажигательных бомбах они также выпускают большое количество легковоспламеняющийся материал (гелеобразно-топливные смеси, магний, белый фосфор и т. д.), который немедленно воспламеняется. Очевидно, что цель зажигательной бомбы — разжечь пожар взрывоопасным образом. В результате зажигательные бомбы часто более эффективны при уничтожении цели. чем простая взрывчатка; все, что не разлетелось первоначальной детонацией могут быть уничтожены возникшим огнем.

зажигательных бомб также могут иметь разрушающее воздействие:

— В подземных установках и герметичных бункерах, огонь быстро поглощает весь доступный кислород, удушая любой потенциальный выжившие враги.

— Наличие активных огней отвлекает противника ресурсов для их тушения, и затрудняет противнику маневрировать, общаться и собирать разведывательные данные в районе бомбежки сайт.

— Во время крупномасштабных атак с зажигательной смесью пожар создает восходящий воздушный поток (за счет конвекции), который заставляет воздух устремляться к огню со всех сторон; это быстро распространяющееся воздух обеспечивает огонь количеством свежего кислорода, увеличивая размер огонь и, в свою очередь, скорость воздушного потока.Этот цикл положительной обратной связи (обычно известная как огненная буря) создает очень большие и интенсивные пожары.

Зажигательный Материалы Главная Исторические зажигательные устройства в Война

Детонация против преждевременного зажигания

Есть много способов испортить отличный двигатель, но сегодня я просто хочу поговорить о двух из самых жестоких.Детонация и предварительное зажигание, которые часто меняются местами и / или используются для описания одного и того же, на самом деле являются совершенно разными вещами, которые приводят к одинаковым результатам. Оба они называются ненормальным сгоранием, и они очень вредны для вашего двигателя. Чтобы лучше объяснить как детонацию, так и предварительное зажигание, мне нужно также объяснить нормальное горение.

Нормальное сгорание:

Нормальное горение — это горение топливовоздушной смеси в камере сгорания.Нормальное сгорание начинается с того, что фронт пламени возникает у свечи зажигания и равномерно и равномерно распространяется наружу по камере сгорания. Это очень похоже на надувание воздушного шара. Когда вы дуетесь, воздушный шар очень контролируемо и равномерно расширяется от источника воздуха. В идеальном мире сгорание сжигает весь воздух и топливо в цилиндре, не оставляя никого позади (это происходит со стехиометрической смесью лямбда-1). Тепло от сгорания передается от фронта пламени к поршню, от поршня к стенке цилиндра и оттуда в систему охлаждающей жидкости.Распространенное заблуждение о горении состоит в том, что речь идет о взрыве. Это просто неправда … В идеале, когда свеча зажигания зажигает смесь, пламя заполняет цилиндр очень быстро, но очень контролируемым образом.

Детонация:

Определение: Самовозгорание конечного газа или остаточной топливно-воздушной смеси в камере.

Детонация всегда возникает после того, как свеча зажигания начала нормальное сгорание.Обычное горение расширяется, но газы на краю фронта пламени сжимаются и начинают спонтанно воспламеняться. Вероятно, это вызвано чрезмерным нагревом и давлением. Однако самое важное, что нужно помнить о детонации, это то, что она возникает после того, как фронт пламени был инициирован свечой зажигания.

Есть много факторов, которые вместе создают идеальный сценарий взрыва. Хотя конструкция двигателя и октановое число топлива играют важную роль, наиболее распространенным причинным фактором является слишком большой опережение зажигания.Чрезмерно опережающая установка угла опережения зажигания приводит к слишком быстрому зажиганию, что приводит к слишком быстрому увеличению давления. Это очень высокий / очень резкий скачок давления, который часто приводит к повреждению двигателя.

Как вы можете видеть на изображении, график вверху имеет плавный профиль давления и может считаться нормальным сгоранием. Однако на нижнем графике показано нормальное повышение давления до тех пор, пока детонация не произойдет даже после искры. Затем вы видите большой скачок давления из-за ненормального сгорания.Этот скачок давления заставляет структуру двигателя резонировать, как будто это камертон. Этот резонанс улавливается датчиком детонации и передается в ЭБУ.

— большой повод для беспокойства у многих энтузиастов. Возможность видеть то, что они видят с помощью устройства мониторинга, такого как Cobb Tuning AccessPort, дает людям возможность всегда видеть, что происходит с их движком. Это окно позволяет вам увидеть то, что вы обычно никогда не замечаете или о чем не заботитесь.Меня очень часто спрашивают о продолжающейся детонации, которая происходит при частичном открытии дроссельной заслонки. К счастью, детонация не всегда разрушительна. Низкие уровни детонации возникают постоянно и даже могут поддерживаться в течение длительных периодов времени без нанесения ущерба. Частичный стук дроссельной заслонки является нормальным явлением для различных автомобилей и, хотя иногда он может быть вызван фактической детонацией, в большинстве случаев это просто шум, поскольку двигатель резонирует при определенных оборотах в минуту. Это также будет проявляться в точках переключения передач, когда двигатель значительно перемещается между переключениями передач на WOT, и это не должно вызывать беспокойства.Однако детонация становится серьезным поводом для беспокойства, когда вы начинаете работать с более высокими нагрузками. Если вы видите значительный стук в широко открытой дроссельной заслонке (WOT), вам следует обратиться к своему тюнеру.

Повреждение: Есть несколько основных неисправностей, вызванных детонацией. Меньшей из точек неисправности является точечная коррозия или истирание днища поршня. Вы также увидите эту точечную коррозию на выпускных клапанах, так как это более горячая сторона цилиндра, при этом воздушно-топливная смесь охлаждает сторону впуска.Ямка выглядит так, как будто в поршень попала птица, выстрелившая из дробовика.

Еще одна точка повреждения от детонации — это приземление кольца. Часто под резкими скачками давления вы получаете раздавленные или сломанные кольцевые площадки. В менее тяжелых случаях вы все равно увидите разорванные кольца. Это часто случается с литыми поршнями, поскольку они никогда не были предназначены для того, чтобы выдерживать такое давление в цилиндре, особенно такие внезапные и резкие изменения давления.

Вместе с детонацией приходит тепло.Скачки давления разрушают пограничный слой газа, который гасит фронт пламени и защищает относительно холодный поршень от относительно горячего сгорания. По мере того как этот пограничный слой разрушается и все больше и больше тепла поглощается поршнем, вы увидите деформацию поршня и задиры на стенках цилиндра, что неизбежно приведет к необходимости ремонта двигателя. Из-за этого вы также увидите более высокие температуры охлаждающей жидкости, поскольку системе охлаждающей жидкости приходится выполнять больше работы с избыточным теплом.

Индикаторы: Слышны более высокие уровни детонации, они будут звучать как удар четвертака по стеклу. Вы не можете услышать его в большинстве новых автомобилей из-за изолированной кабины, поэтому, когда вы его слышите, это, скорее всего, более высокий уровень стука. Если у вас есть устройство настройки, которое отслеживает замедление детонации, такое как Cobb Tuning Accesport, вы видите только реакцию двигателя на воспринимаемый шум. Однако стоит обратить внимание на то, что двигатель по какой-то причине пытается спастись за счет уменьшения опережения зажигания.

Предварительное зажигание:

Определение: Предварительное зажигание — это воспламенение топливно-воздушной смеси перед воспламенением свечи зажигания.

Событие преждевременного воспламенения выглядит примерно так…

Топливо-воздушная смесь поступает в камеру сгорания, когда поршень находится на такте впуска вниз. Затем поршень возвращается вверх для такта сжатия. Чем более сжатая смесь, тем труднее ее зажечь, поэтому, когда поршень находится на нижней стороне такта сжатия, смесь фактически легче воспламеняется, чем когда она приближается к верхней мертвой точке (ВМТ).Горячее пятно в цилиндре, такое как раскаленный наконечник свечи зажигания, может воспламенить эту смесь с низким уровнем сжатия очень рано, до того, как загорится свеча зажигания. Теперь движение поршня вверх борется с расширяющейся силой сгорания. Это добавляет огромное количество тепла и нагрузки к двигателю, и по этой причине предварительное зажигание отвечает за гораздо более высокое давление в цилиндре, чем детонация. Давление от предварительного зажигания не такое быстрое, как при детонации. Напротив, давление очень высокое и длится гораздо дольше.

Повреждение: Повреждение от предварительного воспламенения намного более серьезное и мгновенное, чем от детонации. Как правило, при предварительном зажигании вы увидите расплавленные отверстия в поршнях, расплавленные свечи зажигания, а отказ двигателя происходит практически сразу.

Из-за большей продолжительности нагрева и давления, вызванных предварительным зажиганием, вы заметите намного больше расплавленных деталей, тогда как при детонации вы получите больше деталей, которые просто разнесутся на части.

Индикаторы: На самом деле нет никаких предупреждающих знаков с предварительным зажиганием.Лучшее, что вы можете сделать, чтобы предотвратить это, — убедиться, что двигатель настроен, а также минимизировать возможные горячие точки. От OEM-производителей автомобили поставляются с соответствующими диапазонами нагрева свечей зажигания и всеми настройками, позволяющими минимизировать / исключить преждевременное зажигание. Поэтому убедитесь, что у вас есть правильные свечи зажигания и правильные зазоры, важно при замене свечей и добавлении большего наддува и, следовательно, более высоких температур цилиндров в вашу камеру сгорания.

interFIRE, Сайт, посвященный улучшению расследования пожаров во всем мире.

Что такое детонация?

Прожженные отверстия в центре поршня или легкая пескоструйная обработка по периметру с заедами на юбке или свечами зажигания, выскочившими после правильной затяжки или сломанной керамической головкой наконечника, вызваны детонацией.

Детонация возникает после того, как искра зажигания на свече зажигает ядро ​​пламени или в случае сильно перегретого двигателя перед искрой, и когда она распространяется по цилиндру камеры, давление повышается до такой степени, что остальная часть несгоревшего топлива самопроизвольно воспламеняется и затем два источника воспламенения сталкиваются друг с другом, вызывая стук или дребезжание, которые вы слышите (или не слышите при использовании громких труб), поскольку они разрушают поршень, как молоток паяльной лампы.Во время нормального горения пламя будет распространяться подобно освещению угла листа бумаги и плавно его поглощает

Каковы причины детонации?

1-Слишком маленькая основная жиклер или иглы установлены неправильно. Какой размер и положение клипа вы использовали?

От 2 до высокой степени сжатия. Сток голова побрился? Какой купол cc? Какое было давление? Для работы

3 — Используемое топливо с низким октановым числом для сжатия или опережающего зажигания (максимум 4 градуса для бездорожья и общего использования и октановое число 94 при стандартном сжатии от 130 psi до 150) Какое топливо вы используете?

4-Утечка воздуха в двигатель через любую прокладку, уплотнения коленчатого вала или разделительную линию картера, это нарушает нормальную струю, добавляя воздух после того, как карбюратор смешал топливо и воздух в надлежащем соотношении.Вы проверяли герметичность поврежденного двигателя перед его разборкой или после нового ремонта?

5-Свеча зажигания с неправильным диапазоном нагрева вызывает самовоспламенение, как свеча накаливания.

6-Слишком плотный зазор или слишком широкая полоса между поршнем и головкой для тех оборотов, на которых пытается работать двигатель. Когда поршень приближается к головке, он выталкивает заряд топливного воздуха от периметра к центру канала. Более узкие или более широкие эти критические размеры могут вызвать самовоспламенение топливного заряда в зависимости от частоты вращения, диаметра отверстия, зазора сжатия, ширины полосы сжатия, хода двигателя, октанового числа топлива, соотношения воздух-топливо и момента зажигания.Чем выше частота вращения, тем более рыхлой и тонкой должна быть лента. На низких оборотах чем шире может быть полоса, тем больше крутящий момент.

7-Слишком большое опережение угла опережения зажигания Просмотрите список и отметьте заведомо хорошие, а затем работайте над неизвестными проблемами.

Создание двигателя для большей пиковой мощности имеет свои ограничения, если все вышеперечисленное не рассматривается в целом. Вы можете получить еще несколько поршней и прокладок и снова заняться этим. Мы рекомендуем разобрать нижнюю часть, чтобы вы могли удалить все частицы поршня с подшипников и корпуса.Установите новые уплотнения и посмотрите на вышеуказанные позиции. Сгорание в среднем диапазоне — это когда дроссельная заслонка наполовину открыта, и вы просто едете, и у вас есть заедание поршня из-за обедненной смеси топлива и воздуха. Это вызвано неправильным размером основной форсунки или слишком высоким зажимом иглы, так что игла находится в отверстии иглы слишком низко. Это заставит его работать более компактно, чем должно, при положениях дроссельной заслонки менее широко открытой.

Доступно последнее дополнение Wasteland 3, Cult of the Holy Detonation

Источник: inXile Entertainment

Wasteland 3 — последняя игра в получившей признание критиков франшизе Wasteland, серии ролевых игр, посвященных группе законников под названием Desert Rangers, пытающейся навести порядок в постапокалиптическом мире.Последнее дополнение Wasteland 3, основанное на сюжете, DLC, Cult of the Holy Detonation, теперь появилось на Xbox One, Xbox Series S, Xbox Series X, PlayStation 4, PlayStation 5 и ПК.

Кроме того, для новичков на всех платформах теперь доступна коллекция Wasteland 3 Colorado. Эта коллекция объединяет базовую игру и все ее DLC, дополнения The Battle of Steeltown и Cult of the Holy Detonation, а также бонусные предметы Colorado Survival Gear в один пакет. В ознаменование релиза Colorado Collection будет иметь скидку 30% в Microsoft Store, PlayStation Store, Steam и GOG в течение ограниченного времени при запуске.

VPN-предложения: пожизненная лицензия за 16 долларов, ежемесячные планы за 1 доллар и более

Это приключение вращается вокруг культа Священного Взрыва, группы фанатичных мутантов, поклоняющихся богу, которого они называют Священным Взрывом. Этот «бог» на самом деле является ядерным взрывом, который чудесным образом заморожен в состоянии анабиоза благодаря передовым технологиям. Огромный выброс энергии Holy Detonation мог обеспечить Колорадо почти безграничным запасом энергии на века или уничтожить его в мгновение ока.

Это расширение сделает все возможное, чтобы протестировать игроков Wasteland 3 на многих основных системах игры. Вас ждут новые устрашающие противники, новые персонажи, с которыми нужно вести переговоры, новое оружие и доспехи, которые нужно собирать, и сложные битвы, наполненные целями, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить победу. Рейнджеры должны будут чинить перегрузочные реакторы, управлять системами вентиляции и управлять защитными сооружениями, чтобы дать отпор радиационным фанатикам.

Вы можете приобрести расширение «Культ пустоши» за 6 долларов.99 или как часть коллекции Colorado Collection за 50 долларов. Wasteland 3 считалась одной из лучших игр, когда-либо выпущенных для платформ Xbox. Может ли Культ Святой Детонации дать Wasteland 3 грандиозный грандиозный финал, достойный наследия сериала? Это выглядит многообещающе.

Разморозь пустоши

Пустошь 3

У вас должно быть холодное сердце, чтобы выжить в пустошах

Расположенный на постапокалиптической Земле, ваш дом в Аризоне находится на грани краха из-за истощающихся ресурсов.Не имея другого выбора, вы должны отправиться в замороженные пустоши Колорадо, чтобы найти помощь, необходимую для спасения вашего дома. Возьмите под свой контроль рейнджеров пустыни и сражайтесь с элементами и рейдерами Колорадо в стратегическом пошаговом бою в одиночку или с другом в кооперативном режиме для двух игроков.

Мы можем получать комиссию за покупки, используя наши ссылки. Учить больше.

Бесконечные взрывы могут взорвать гиперзвуковой корабль в космос

Бесконечная детонация может быть ключом к гиперзвуковому полету и космическим самолетам, которые могут беспрепятственно лететь с Земли на орбиту.И теперь исследователи воссоздали взрывное явление в лаборатории, которое могло сделать это возможным.

Детонации — это особенно мощный вид взрыва, который движется наружу быстрее скорости звука . Мощный взрыв , сотрясший порт Бейрута в Ливане в августе прошлого года , был детонацией, и вызванные им широкомасштабные разрушения демонстрируют огромное количество энергии, которое они могут произвести.

Ученые давно мечтали построить авиационные двигатели, которые могли бы использовать эту энергию; теоретически такое судно могло долететь из Нью-Йорка в Лондон менее чем за час.Но взрывы невероятно трудно контролировать и обычно длятся менее микросекунды, поэтому никому еще не удалось воплотить их в жизнь.

Связано: Топ-10 величайших взрывов когда-либо

Теперь команда из Университета Центральной Флориды создала экспериментальную установку, которая позволяет им выдерживать детонацию в фиксированном положении в течение нескольких секунд, что исследователи скажем, это важный шаг к будущим гиперзвуковым двигательным установкам.

«Мы пытаемся контролировать этот взрыв», — сказал Карим Ахмед, доцент кафедры механической и аэрокосмической техники Университета Центральной Флориды и ведущий автор новой статьи об исследовании, опубликованной в понедельник ( 10 мая) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Мы хотим заморозить его в космосе и использовать эту энергию. Вместо того, чтобы он разрушал здания, как вы видели в Ливане, теперь я хочу использовать его и создавать с его помощью тягу», — сказал Ахмед Live Science.«Если мы сможем это сделать, мы сможем путешествовать очень быстро».

Прорыв был основан на десятилетиях исследований теоретической силовой установки, называемой двигателем с наклонной детонационной волной (ODWE). Концепция работает путем направления смеси воздуха и топлива на гиперзвуковой скорости (более чем в пять раз превышающей скорость звука) к аппарели, которая создает ударную волну. Эта ударная волна быстро нагревает топливно-воздушную смесь и заставляет ее взорваться, выбрасывая выхлопные газы из задней части двигателя на высокой скорости.Результат? Большая тяга.

Когда смесь воздуха и топлива взрывается таким образом, результирующее сгорание становится более эффективным, так как сгорает почти 100% топлива. Детонация также создает большое давление, а это означает, что двигатель может создавать гораздо большую тягу, чем другие подходы. По словам исследователей, теоретически этот взрыв должен приводить в движение самолет со скоростью, в 17 раз превышающей скорость звука, что может быть достаточно быстрым, чтобы космический корабль мог просто вылететь из атмосферы , вместо того, чтобы использовать подъемник. на ракетах.

Задача состоит в том, чтобы выдержать детонацию достаточно долго, чтобы обеспечить такой полет, а предыдущие экспериментальные демонстрации достигли максимума всего за несколько миллисекунд. Основная трудность, по словам Ахмеда, заключается в том, чтобы не допустить распространения детонации вверх по потоку к источнику топлива, где она может нанести серьезный ущерб, или дальше вниз по течению, где она выдохнется.

«Всегда был вопрос:« Ну, если вы держите его в течение миллисекунды или около того, вы просто держали его временно? »- сказал Ахмед.«Вы не знаете, стабилизировались вы или нет».

Чтобы увидеть, могут ли они улучшить предыдущий рекорд, Ахмед и его коллеги построили серию камер длиной примерно 2,5 фута (0,76 метра), которые смешивают и нагревают воздух и газообразный водород перед тем, как разогнать его до гиперзвуковых скоростей и выстрелить. это у пандуса.

Тщательно уравновешивая пропорции топливовоздушной смеси, скорость газового потока и угол наклона аппарели, они смогли создать детонацию, которая оставалась фиксированной в течение примерно 3 секунд.Этого достаточно, чтобы подтвердить, что детонация стабилизировалась в фиксированном положении и не двигалась вверх или вниз по течению, сказал Ахмед, что является первым важным шагом на пути к реализации реального ODWE.

Фрэнк Лу, профессор механической и аэрокосмической техники Техасского университета в Арлингтоне, специализирующийся на детонационных двигателях, сказал, что демонстрация стабильной детонации является значительным достижением. Чтобы разработать практический двигатель, исследователи теперь должны будут выяснить, как работать в диапазоне скоростей и высот и бороться с нестабильностью горения, вызванной такими вещами, как неравномерное смешивание топлива и воздуха.

«Я думаю, что исследователи проделали отличную работу, и с нетерпением жду дальнейших результатов», — сказал Лу Live Science.

Исследователи провели свой эксперимент всего несколько секунд, главным образом потому, что интенсивность детонации быстро разрушает стеклянные стенки испытательной камеры, объяснил Ахмед. Они должны были использовать стекло в своих первоначальных испытаниях, чтобы они могли проводить оптические измерения детонации, но если бы они заменили их металлическими сторонами, они могли бы проводить детонацию намного дольше, сказал он.

И многообещающе, Ахмед сказал, что структура тестового устройства не сильно отличается от конструкции полномасштабного ODWE. Основная задача исследователей сейчас состоит в том, чтобы понять, как они могут изменить три ключевых компонента: топливную смесь, скорость воздушного потока и угол наклона траектории, сохраняя при этом стабильность детонации.