Результати пошуку “rocket propulsion” – Збірник науково-технічних статей

2.2.2025 Розрахунки й підтвердження робочих характеристик детонаційного прямотічного повітряно-реактивного двигуна, що працює на однокомпонентному ракетному паливі

manager — Tue, 27 Jan 2026 08:06:29 +0000

2. Розрахунки й підтвердження робочих характеристик детонаційного прямотічного повітряно-реактивного двигуна, що працює на однокомпонентному ракетному паливі

Дата надходження статті до видання: 15.10.2025

Дата прийняття статті до друку після рецензування: 29.10.2025

Дата публікації: 27.01.2026

ISSN: 2617-5525

e-ISSN: 2617-5533

Автори:

Столярчук В. В., Тертишник С. В.

ORCID авторів:

Столярчук В. В. ORCID, Тертишник С. В. ORCID

Організація:

ДП “КБ “Південне” ім. М. К. Янгеля”, Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2025, (2); 12-23

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2025.02.012

Мова: Англійська

Анотація: Дедалі більша актуальність альтернативних рушійних систем зумовлює необхідність детального вивчення потенціалу детонаційних двигунів на монопаливі для компактного й ефективного застосування в аерокосмічній техніці. Метою цього дослідження був аналіз параметрів роботи та характеристик ефективності прямоточної повітряної детонаційної установки, яка працює на екологічно безпечному монопаливі. У роботі використано комплекс експериментальних методів і чисельне моделювання з використанням валідації термохімічних моделей. Подано результати серії випробувань з модифікованою геометрією камери за змінних умов температури й тиску на вході, з акцентом на досягнення стабільного фронту детонації та аналіз його параметрів поширення. Детальне порівняння експериментальних даних тиску з чисельними прогнозами показало розбіжність менше ніж 6,5 %, що підтверджує надійність моделі для практичного застосування. Також досліджено вплив довжини камери згоряння та конфігурації інжекторів, виявлено, що геометрична оптимізація відіграє ключову роль у забезпеченні стабільності детонації в різних температурних режимах. Визначено критичні параметри потоку для успішного займання та підтримання детонації без зовнішнього окисника, а також охарактеризовано ефективність двох перспективних за складом видів монопалива, зокрема модифікованого на основі проніту. Отримані результати сприяють оптимізації тепловиділення та приросту тиску в камері, що є важливими для створення легких і енергоефективних двигунів нового покоління. Практична цінність дослідження полягає в можливості використання його результатів для проєктування сучасних аерокосмічних рушійних установок з високою компактністю та екологічною безпекою.

Ключові слова: детонаційне згоряння, стабільність хвилі, експериментальне моделюван- ня, теплова динаміка, геометрична оптимізація

Список використаної літератури:

1. Zhang H., Jiang L., Liu W. D. & Liu S. J. Characteristic of rotating detonation wave in an H2/Air hollow chamber with Laval nozzle. International Journal of Hydrogen Energy. 2021. 46 (24). 13389–13401. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.01.143
2. Xue S., Ying Z., Hu M., & Zhou C. Experimental study on the rotating detonation engine based on a gas mixture. Frontiers in Energy Research. 2023. 11. 1136156. https://doi.org/10.3389/fenrg.2023.1136156
3. Xue S., Ying Z., Ma H., & Zhou C. Experimental investigation on two-phase rotating detonation fueled by kerosene in a hollow directed combustor. Frontiers in Energy Research. 2022. 10, 951177. https://doi.org/10.3389/fenrg.2022.951177
4. Kawalec M., Wolanski P., Perkowski W., & Bilar A. Development of a liquid-propellant rocket powered by a rotating detonation engine. Journal of Propulsion and Power. 2023. 39(4). 554–561. https://doi.org/10.2514/1.B38771
5. Zolotko O. Y., Zolotko O. V., Aksyonov O. S., Stoliarchuk V. V., & Cherniavskyi O. S. Analysis of the characteristics of the ejector regime of the impulse-detonation engine of the combined cycle of acceleration. Aerospace technic and technology. 2024. 6 (200). 52–59. https://doi.org/10.32620/aktt.2024.6.05
6. Camacho, R. G., & Huang, C. Component-based reduced order modelling of two-dimensional rotating detonation engine with non-uniform injection. AIAA SCITECH 2025 Forum.
https://doi.org/10.2514/6.2025-1397
7. Feng W., Zhang Q., Xiao Q., Meng H., Han X., Cao Q., Huang H., Wu B., Xu H., & Weng C. Effects of cavity length on operating characteristics of a ramjet rotating detonation enjine fueled by liquid kerosene. Fuel. 2023. 332. 126129. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126129
8. Bennewitz J. W., Bigler B. R., Ross M. C., Danczyk S. A., Hargus W. A. Jr. & Smith R. D. Performance of a rotating detonation rocket engine with various convergent nozzles and chamber lengths. Energies. 2021. 14(8). 2037. https://doi.org/10.3390/en14082037
9. Curran D., Wheatley V. & Smart M. High Mach number operation of accelerator scramjet engine. Journal of Spacecraft and Rockets. 2023. 60(3). https://doi.org/10.2514/1.A35511
10. Sun D., Dai Q., Chai W. S., Fang W. & Meng H. Experimental studies on parametric effects and reaction mechanisms in electrolytic decomposition and ignition of HAN solutions. ACS Omega. 2022. 7(22). 18521–18530. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c01183
11. Stoliarchuk V. V. Validation of efficiency enhancement methods for detonation jet engines. Aerospace technic and technology. 2024. 4(1). 82–88. https://doi.org/10.32620/aktt.2024.4sup1.12
12. Wang J., Liu Y., Huang W., Zhang Y. & Qiu H. Direct numerical simulation of inflow boundary-layer turbulence effects on cavity flame stabilisation in a model scramjet combustor. Aerospace Science and Technology. 2025. 165. 110463. https://doi.org/10.1016/j.ast.2025.110463
13. Li W., Oh H. & Ladeinde F. Comparison of flamelet and transported species-based modeling of rotating detonation engines. AIAA SCITECH 2024 Forum. https://doi.org/10.2514/6.2024-2599.
14. Chen Y., Liu S., Peng H., Zhong S., Zhang H., Yuan X., Fan W. & Liu W. Propagation and heat release characteristics of rotating detonation in a ramjet engine with a divergent combustor. Physics of Fluids, 2025 37(2), 026132. https://doi.org/10.1063/5.0254419
15. Kailasanath K. Review of propulsion applications of detonation waves. AIAA Journal. 2000. 38(9). 1698–1708. https://doi.org/ 10.2514/2.1156
16. Heiser W. H., & Pratt D. T. Thermodynamic cycle analysis of pulse detonation engines. Journal of Propulsion and Power. 2002. 18(1), 68–76. https://doi.org/10.2514/2.5899
17. Munipalli R., Shankar V., Wilson D. R., Kim H., Lu F. K. & Liston G. Performance assessment of ejector-augmented pulsed detonation rockets. In 39th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (Paper 2001-0830). Reno: AIAA. https://doi.org/10.2514/6.2001-830
18. Lu F. K. & Braun E. M. Rotating detonation wave propulsion: Experimental challenges, modeling, and engine concepts. Journal of Propulsion and Power. 2014. 30(5). 1125–1142. https://doi.org/10.2514/1.B34802
19. Armbruster W. et al. Design and testing of a hydrogen–oxygen pre-detonator for RDEs. CEAS Space Journal. 2025. 17. 969-979.
https://doi.org/10.1007/s12567-025-00605-y

Повний текст (PDF) || Зміст 2025 (2)

Завантажень статті: 240

Переглядів анотації:

1129

0 цитувань у базі джерел OpenAlex (станом на 16.07.2026 13:56)

0 цитувань у базі джерел OpenCitations (станом на 16.07.2026 14:08)

0 цитувань у базі джерел Crossref (станом на 16.07.2026 14:25)

0 цитувань у базі джерел Google Scholar (станом на 27.07.2026 09:45)

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Сан-Хосе;;; Маскегон;;;;;; Лос Анджелес; Лос Анджелес; Лексінгтон; Купертіно; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Лос Анджелес; Лос Анджелес; Лос Анджелес; Лос Анджелес; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Дублін;; Фінікс; Сан-Франциско; Джексонвілл;; Чикаго; Чикаго; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте;; Сан-Хосе; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Сан-Антоніо; Ашберн; Ашберн; Х'юстон; Норт-Чарлстон; Норт-Чарлстон; Чикаго; Чикаго;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; Де-Мойн; Портленд; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе; Сан-Хосе;; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Помпано-Біч; Маунтін-В'ю;; Clute; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Сан-Дієго; Сан-Дієго; Сан-Дієго; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані;; Ньюарк; Снеллвілл; Сіетл	177
Україна	Дніпро; Київ; Київ; Київ; Дніпро; Дніпро; Кам'янське; Ізмаїл; Кременчук	9
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	8
Франція	Париж;; Париж; Париж; Париж; Париж; Страсбург	7
Unknown	;;; Гонконг; Гонконг; Сідней	6
Китай	Шицзячжуан; Нанкін; Нанкін; Нанкін;;	6
Великобританія	;; Лондон; запитати	4
Німеччина	Фалькенштайн;; Франкфурт на Майні	3
Нідерланди	Делфт;	2
Ірландія	; Дублін	2
Бразилія	Сан-Паулу; Гуаружа	2
Іран	Тегеран	1
Латвія		1
Польща		1
Ямайка	Кінгстон	1
ПАР	Йоганнесбург	1
Індія	Вадодара	1
Ірак	Багдад	1
Вірменія		1
Парагвай	Ітаугуа	1
Румунія		1
Туніс		1
Еквадор	Гуаякіль	1
В'єтнам	Ханой	1
Туреччина	Стамбул	1

Завантажень, переглядів по всіх статтях

Статей, завантажень, переглядів по всіх авторах

Статей по всіх підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

9.1.2019 Моделювання акустичного випромінення струменя ракети “Циклон-4М” об’ємним джерелом

manager — Thu, 25 May 2023 12:09:50 +0000

9. Моделювання акустичного випромінення струменя ракети "Циклон-4М" об'ємним джерелом

ISSN: 2617-5525

e-ISSN: 2617-5533

Автори:

Сіренко В. М.¹, Сокол Г. І.², Савчук В. М.¹, Котлов В. Ю.², Савчук Т. Л.²

Організація:

ДП “КБ “Південне” ім. М. К. Янгеля”, Дніпро, Україна¹; Дніпровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпро, Україна²

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2019, (1); 64-71

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2019.01.064

Мова: Російська

Анотація: Під час старту ракет космічного призначення струмінь рушійної установки генерує акустичне поле. При цьому можуть створюватися навантаження, критичні для стартового устаткування, корпусу самої ракети і особливо для космічних апаратів, які розташовані під обтічником. Для урахування впливу на ці елементи необхідно визначити характеристики акустичного поля, яке генерується. Розроблено метод, що дозволяє виконати моделювання акустичних полів під час старту ракети космічного призначення на основі визначення виду акустичних джерел. Зокрема, проведено моделювання акустичного випромінювання струменя РКП «Циклон-4М» об’ємним джерелом. Це дало змогу розрахувати амплітуди акустичного тиску в середовищі, що оточує РКП, й оцінити акустичні впливи на корпус ракети в певних точках. Метод передбачає використання для досліджень хвильового параметра kR. Моделювання акустичного поля струменя рушійної установки ракети космічного призначення як об’ємного джерела випромінювання проведено на відрізку польоту ракети, коли висота підйому РКП перевищує ~25 м. При цьому слід спиратися на значення граничної частоти fгр = 150 Гц, яка розділяє два види акустичного поля: fгр 150 Гц ‒ фронт акустичної хвилі плоского типу. Розроблено алгоритм і програму розрахунку рівнів звукового тиску на мові JAVA. Розраховано характеристики рівнів звукового тиску акустичних полів залежно від частоти випромінювання з урахуванням температури навколишнього середовища. Максимальний рівень звукового тиску на частоті 150 Гц становив у зонах: корисного вантажу зовні обтічника ‒ 155 дБ, приладового відсіку ‒ 157 дБ, міжбакового відсіку ‒ 172 дБ, хвостового відсіку ‒ 182 дБ. На частотах, менших ніж 150 Гц, рівні звукового тиску становлять менші значення. Дані розрахунків подано графічно.

Ключові слова: ракета космічного призначення, акустичне поле, звуковий тиск

Список використаної літератури:

1. Дементьев В. К. О максимальных акустических нагрузках на ракету при старте /В. К. Дементьев, Г. Е. Думнов, В. В. Комаров, Д.А. Мельников // Космонавтика и ракетостроение. – 2000. – Вып. 19. – С. 44-55.
2. Tsutsumi S., Ishii T., Ut K., Tokudone S., Chuuouku Y., Wado K. Acoustic Design of Launch Pad for Epsilon Launch Vehicle//Proceedings of AJCPP2014 . Asian Joint Conference on Propulsion and Power, March 5-8, 2014, Jeju Island, Korea. AJCPP2014-090.
3. Panda J., Mosher R., Porter D.J. Identification of Noise Sources during Rocket Engine Test Firings and a Rocket Launch a Microphone Phased-Array // NASA / TM2013-216625, December 2013. – P. 1-20.
4. Cокол Г. И. Метод определения вида источников акустического излучения в первые секунды старта ракет космического назначения / Г. И. Сокол // Системне проектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки: Зб. наук. пр. – 2018. –XXIV. –Дніпро: Ліра, 2018. –С. 91-101.
5. Cокол Г. И. Волновой параметр как критерий в основе метода исследования акустических источников при старте ракет /Г. И. Сокол, В. П. Фролов, В. Ю. Котлов //Авиационно-космическая техника и технология. – 2018. – 3 (147), май-июнь 2018. – Харьков: ХАИ, 2018. – С. 4-13.
DОІ:http://doi.org /10.20535/0203- 3771332017119600.
6. Ржевкин С. Н. Курс лекций по теории звука / С. Н. Ржевкин. – М.: МГУ, 1960. – 261с.
7. Тюлин В. Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука / В. Н. Тюлин. – М.:Наука, 1976. – 253 с.
8. Сапожков М. А. Электроакустика /М. А. Сапожков. – М.: Связь, 1978. – 272 с.
9. ГрінченкоВ.Т. Основи акустики / В. Т.Грінченко, В. В. Вовк, В. Т. Маципура. – Київ: Наук. думка, 2007. – 640 с.
10. Ультразвук: Малая энциклопедия. – М.: Наука, 1983. – 400 с.
11. Волков К. Н. Турбулентные струи – статические модели и моделирование крупных вихрей / К. Н. Волков, В. Н. Емельянов, В. А. Зазимко. – М.: Физматлит, 2013. – 960 с.
12. Шилдт Г. Java 8. Полное руководство. – 9-е изд. – М.: Вильямс, 2015. – 137 с.

Повний текст (PDF) || Зміст 2019 (1)

Завантажень статті: 197

Переглядів анотації:

1884

0 цитувань у базі джерел OpenAlex (станом на 16.07.2026 13:48)

0 цитувань у базі джерел OpenCitations (станом на 16.07.2026 14:00)

0 цитувань у базі джерел Crossref (станом на 16.07.2026 14:17)

2 цитувань у базі джерел Google Scholar (станом на 16.07.2026 14:33)