Магнит — химически активный металл, который воспламеняется взрывным образом без присутствия кислорода. Это важно для гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ГПВРД), которые, как правило, для создания тяги сжигают керосин, смешанный с кислородом из атмосферы. Поскольку эти двигатели предназначены для работы на очень высоких, обычно гиперзвуковых скоростях, обычное сгорание керосина достигает предела. При этом выделяются выхлопные газы, в основном состоящие из углекислого газа и водяного пара. Если в таких условиях впрыснуть магний в эти «отработанные газы», возникнет дополнительная тяга, и энергия выхлопных газов не будет потрачено впустую, сообщает IE.
Эту идею и реализовали специалисты Пекинского университета авиации и космонавтики в новом методе форсажа. Впрыск магниевого порошка в выхлопные газы температурой около 1530 °C приводит к дожигу, в процессе которого магний вступает в реакцию с водяным паром и диоксидом углерода, вырабатывая больше тепла и тяги.
В результате ГПВРД может почти вдвое увеличить тягу. Наземные испытания в условиях, имитирующих скорость 6 чисел Маха и большую высоту, показали общий прирост тяги приблизительно на 86,6%. Также ученые обнаружили, что магний может вступать в реакцию в два-три раза быстрее, чем один керосин. Выделение энергии происходит быстрее, что еще больше увеличивает тягу. В итоге, новый форсаж повышает эффективность сгорания примерно до 65,1%.
К недостаткам системы относится трудность равномерного впрыска порошка на сверхзвуковых скоростях, что может привести к снижению производительности. Кроме того, кристаллы оксида магния, накапливаясь в камере, могут разрушительно воздействовать на двигатель. Наконец, новая технология требует точного проектирования, поскольку даже мельчайшие нарушения существенно снижают тягу.
Китайские ученые превратили давнюю проблему, над которой бились специалисты НАСА, в прорывную инновацию, способную вывести космонавтику и системы вооружения на новый уровень. Они использовали недостатки гелия, из-за протечки которого на МКС застряли два американских космонавта, для достижения того, к чему долго стремились инженеры из США: твердотопливной ракеты с увеличенной в 3 раза тягой и, одновременно, почти незаметной для инфракрасных датчиков.
