无阀脉动喷射引擎1.5
-无阀脉动喷射器设计的历史回顾-
由Bruno Ogorelec的
的想法，爱好者可以在家里做简单的发动机是一台喷气发动机，
对大多数人来说听起来很奇怪-我们认为喷气发动机一样大的复杂的玩意儿
通过天空推多亿美元的飞机。然而，这是完全正确的。在其最基本的
形式-无阀脉动喷射器-喷气发动机可以只是一个空的金属管形在一个
适当的方式。每个人都可以切割金属板材，并加入金属部件可以建立一个在车库
或地下室车间，
由于特殊的历史情况，这个有趣的事实已经逃脱了普遍的
关注。这是不熟悉甚至喷气推进爱好者。你是不是很容易看到
或听到喷气发动机的咆哮，在人们的后院，上周日下午。很少，如果任何人
可以看到由他们已经建立了自己的喷气发动机提供动力的飞机。
本文件旨在帮助改变这种状况，
然而，这是不是一个如何底漆。它试图描述和解释
原则的无阀脉动喷射。
发明者和开发人员已经尝试在此设备的历史长，但晦涩惊人的各种布局，它还提供了一个粗略的草图，
我的目的是启发，而不是教。我的目标是证明喷射动力是
种类繁多，每个人都在简单的方法访问。如果你找到灵感，
大量的喷射动力的切实步骤的信息将可在别处。无阀脉动喷射器的工作如何？下面的图片显示的无阀脉动喷射引擎的许多可能的布局之一。它有一个室两个管状端口不平等的长度和直径。右侧上的端口，向后弯曲，是在吸气管。越大，爆发，一个在左边是排气，或排气管。但在另一些引擎，它被弯曲成U形的排气管，但重要的是，这两个端口的端部的点在同一方向，在室中的燃料-空气混合物燃烧时，该过程将生成大量的热气体速度非常快。这发生如此之快，类似于爆炸。立竿见影，易爆先在内部压力上升压缩气体内，然后把它强行室，创建了两个强大的热膨胀的气体喷-一个大的排气管和一个较小的通过进吹，吹过。离开发动机，两个射流的推力施加一个脉冲-在相反的方向上推发动机，随着气体膨胀和燃烧室清空，在发动机内部的压力下降。由于惯性的运动气体，这种下降持续一段时间后，压力下降到大气。的扩张停止，只有当气体脉冲的势头完全花。在这一点上，有一个在发动机内部的部分真空的方法，现在反转。外面的压力（大气压）现在是在发动机内部的压力高于和新鲜的空气开始冲进的两个端口的端部。在进气侧，迅速 ​​通过短管，进入燃烧室与燃油混合。但是，排气管，而不再是，使进入的空气不甚至据腔室之前，在发动机再填充的压力峰值的额外长度的排气管的首要原因之一是要保留足够的发动机内的热的废气的时刻开始的吸入。此气体大大稀薄的扩展，但外界的压力将其推回，并再次增加其密度。这剩下的以前的燃烧混合室，大力与新鲜的燃料/空气混合物从另一个侧面进入。保留气室和自由基的热量会导致点火的过程中会重演，只需要在启动画面上显示的火花塞。一旦发动机起火，保留的热气体提供自燃和火花塞变得不必要。事实上，如果留在火花点火，它可以影响发动机的正常运作，我花了300多字来形容它，但这个周期其实是非常短暂的。在一个小的（飞行模型大小）脉动喷射器，它发生超过250倍的第二个周期是类似于传统的瓣阀脉动喷射引擎，像大阿格斯（）或供电的V-1飞行炸弹使用小Dynajet电源内的模型，在那里，上升的压力使阀瓣突然闭合，只留下一个方式去-到排气管内的热气体。在J形和U形无阀发动机，气体喷出的两个端口。这不要紧，因为他们都面临着在同一个方向。设计师们开发一些无阀脉动喷射引擎不能向后弯曲，但运用各种技巧，以类似的方式对阀门的工作-即他们让新鲜空气进来，但防止热气体通过进气失控。我们将描述一些在稍后的那些招数。3，你可能不知道的急剧转变，从进气腔道进入。这是必要的，进入的空气中产生强湍流，因此，它与喷射的燃料混合，适当地。甲更温和，逐渐进入不会产生必要的气体旋流此外，湍流燃烧和热释放率的强度增加的开端使用的空气的弹性性能，以产生功率脉冲的想法是很老的。第一脉动喷射引擎在法国建造，在开始的20世纪。他们发现，只有使用非常有限的时候，所有的实际目的，并很快被遗忘，然而，在20世纪30年代，德国工程师保罗·施密特重新找回了原则意外而试图开发一个爆震发动机。他建立了一系列令人印象深刻的pulsejets 阀门。在大致相同的时间，在同一个国家，在的阿格斯引擎公司的工程师正在使用压缩空气无阀设备。当时的情况更利于现在。世界正在准备一个大的战争和战争机器摩拳擦掌。德国的战争部带来Schmidt和阿刚一起，导致在第一个大规模生产的喷气发动机的发展。施密特引擎一样，它用阀门和自然吸气，但它的机制，极大地修改通过Argus 因此，在第二次世界大战中，而相对的两侧仍然试图拼凑自己的首个喷气动力的战斗机在1944年，的Vergeltungswaffe 1 （或V-1 ）定期嗡嗡英格兰与1,870磅的负载炸药。其Fieseler 机身采用阿格斯109-014脉动喷射发动机，你可以看到在右边的照片上飞过的英国乡村。彻底简单，成本低和证明效力的脉动喷射这么多盟军印象深刻，他们迫切希望有类似的东西。它看起来惊人的给大家，设备简单，动力严重的飞机。捕获的例子阿格斯仔细研究和副本构建和测试，它很快变得明显，脉动喷射器有一定的缺点和局限性，但基本原则仍然显得非常有吸引力的和改进想法比比皆是。拟进行各种各样的用途的设备。福特汽车公司建立了一个正确的组装线，生产阿格斯副本。随着战争结束后，一些项目被破坏了，但冷战开始不久，继续追求一个更好的脉动喷射。不幸的是，进步是非常缓慢的，纯粹的增量。在20世纪50年代中期，经过十年的努力，开发者并不多过得比他们战时的德国前辈。在完全相反，较上年同期涡轮喷气发动机设计的进步是巨大的4 。到那个时候，涡喷发动机为动力的战斗机已的朝鲜战争在他们身后。涡轮喷气发动机战略轰炸机携带核武器炸弹海湾和涡轮喷气客机正准备账面商人和空闲丰富的从大陆到大陆来赚取他们的钱。它变得完全清楚给大家，涡喷未来的喷气发动机。工程师们依然兴奋的脉动喷射器的承诺，但现实情况是不会被拒绝。在20世纪50年代和60年代，大多数的脉动喷射器的研究人员逐渐放弃他们的努力，转向其他的东西。优势最初吸引和兴奋的研究人员和开发人员最重要的所有的脉动喷射引擎的脉动燃烧是一个奇特的属性-它可以是自我压缩脉动喷射器，燃料-空气混合物不燃烧稳定，在一个恒定的压力，因为它在其他喷气发动机。间歇性燃烧，在快速连续爆炸脉冲。在每个脉冲中，气态的燃烧产物产生的速度太快，从燃烧器中逸出的一次。这就提出了在燃烧器内的压力陡峭，从而增加了燃烧效率是唯一的喷气发动机的燃烧器，示出了净增益之间的进气和排气压力的脉动喷射器。所有的人必须有自己的最高压力在进气室。从这个测站上，压力脱落。这种压力梯度减小用于防止从迫使其通过进气在燃烧器中产生的热气体。通过这种方式，气体只朝向排气喷管的压力被转换为速度移动的巨大进气压力通常是由某种类型的压缩机中，这是一个复杂和昂贵的机械位，消耗了大量的功率。涡轮喷气发动机产生的能量去驱动压缩机，只有其余的推力的脉动喷射器是不同的。这里，排气压力高于进气压力，有压力在整个燃烧器的增益，而不是损失。此外，脉动喷射器，它由燃烧产生的功率不浪费。这是非常重要的。根据一些粗略的数字，通过这种方法取得的燃烧压力给5％的涨幅大约在同一改善整体效率，产生85％的收益由压缩机，所有其他的事情都是平等的。现在，这是相当令人印象深刻的，我个人很感兴趣的另一个原因是脉动喷射-因为它带来了喷气发动机的还给人民，这是一个背到基本机种，这么简单的访问，即使爱好者基本的技能和简单的工具。涡轮喷气和fanjets的是在另一端的复杂规模。在大多数情况下，他们采用人迹罕至，尖端技术，只要看看在右图pulsejets 收集。他们纯粹是出于好玩，一所高中的学生，由斯蒂芬·Bukowsky建。5 如果我记得正确，三无阀发动机（第二，第三和左五）各拿他有一对夫妇的天。这仅仅是史蒂夫的集合的一部分成本是另一个优势。Pulsejets甚至比简单的活塞式发动机输出相当便宜。相比之下，涡轮喷气发动机是贵得吓人。缺点因此，给定的优势，为什么脉动喷射器从视图中消失吗？有几个原因，一个大问题是，提供的脉动燃烧效率的增益是不容易利用推进。奇怪的是，这里的核心问题是相同的利益来源-即，脉动。非常手段提高燃烧效率，使得难以利用的结果，在它的使用一直是作为用于涡轮发动机的燃烧器中，而不是作为一个发动机本身的脉动喷射器的真正潜力。它能够产生压力增益大大乘以在高压环境中。更常见的恒压燃烧器相比，可以得到相同的功率更小的机械损失，降低燃料消耗，或更大的功率相同的燃料量。可惜的是，涡轮机要求流量稳定，有效地发挥功能。忽快忽慢产生的损失。此外，脉动是危险的脆性轴流式水轮机叶片。径向涡轮机是强硬的，但他们在这方面的效率较低，尤其是间歇流动。他们大多是用来利用余热，在涡轮增压器中，而不是作为原动机。研究人员玩弄脉动转换成一个稳定的流量，但大多数方法被证明是低效的。但是，如何简单？在某种意义上说，脉动喷射器还有什么，当你删除所有从涡喷发动机的复杂和昂贵的部分，只留下简单和便宜的燃烧室，隐藏在中间。嗯，是的，简单是有吸引力的，但它也有但它的缺点。脉动喷射器对自己的承诺，外涡轮喷气发动机，不太显着。压力增益仍然存在，但在大气压力环境中，如果没有由压缩机提供的乘法运算，它不构成非常多。在工作循环的平均压力是低的，特定的电源不起眼的燃料效率差。功率密度低得多。对于相同的发动机体积，你会得到与竞争喷气发动机推力小于脉动喷射器进一步推下来的规模应该在战后时代是事实，即使与改进，在20世纪50年代和60年代抵达仍在生产的脉动可怕的噪音和振动狂。根据簧片阀Pulsejets也是短命的和不可靠的。OK，他们很便宜，但在冷战时代，肯定不是一个主要的考虑因素。最后，还有一点，pulsejets真的很好。有一段时间，它看起来像他们将电源小型直升机。一些壮观前瞻性的原型建成，尤其是在法国。然而，在最后，他们从来没有档次，多为空气动力学的原因。法国短暂使用机动滑翔机和飞无人机，也脉动喷射器电源。建于几个国家，包括美国，俄罗斯和中国的廉价飞行的无人驾驶飞机和导弹。图为阿森纳的法国501靶机，由阀发动机供电。本文档的第一页上的彩色图片显示了中国人的目标与无阀发动机的无人机，这是它。鉴于充足的国防预算，现实生活中的应用，需要一台喷气发动机更好地满足涡轮喷气发动机或者火箭动力。民用工业脉动喷射后没看任何更大的恩情。涡轮喷气发动机发展是激烈和工程师异国情调的脉动的东西，很少人正确理解反正很少有时间。脉动喷射器内定义的过程的难度，数学是一个重大的问题，大多数研究人员和工程师。半混沌脉动燃烧建模太多时间的计算能力。这意味着脉动喷射器的设计是不可预知的-部分是科学，部分为黑色艺术。产业力图避免这种棘手的命题，到20世纪60年代中期，只有几个孤立的爱好者仍然被认为是作为一个潜在的脉动喷射飞机发动机。嘈杂管无路，退居变化的模型飞机引擎的作用，这样的单调应用中央供热系统作为一种高效燃烧，农用喷雾喷粉器和鼓风机工业浆烘干机械和振动筛的动力装置。情况下，所以，为什么现在看pulsejets？嗯，我的理由是变化的情况下，在20世纪80年代初的某个时候，超轻的乐趣飞开始越来越受欢迎，由于滑翔机和滑翔伞的可用性好，操作简单，经济实惠的飞行平台- 当提供电机功率，这些机器提供前所未有的自由飞行有兴趣的。此外，与梦幻般的现代电子技术的发展，出现一类新的无人飞行机，专为电信，监视，测量和传感设备的各种实用的平台。所有这些新的飞行机器，无论是为了好玩或实用设计，均采用活塞发动机驱动螺旋桨。喷气发动机只出现在非常高端的价格范围- 耗资几十万美元的机器，所有的活塞式发动机目前使用的超轻飞行相对沉重和繁琐，即使在其最简单的形式。他们还需要很多配套设备，减速器，螺旋桨轴，螺旋桨一样，等等，等等，几乎所有齿轮上安装一个轻量级的飞行机器击败的初衷。一个简单的轻量级的脉动喷射器似乎更合适。涡轮喷气发动机，另一方面，是极其昂贵的-远爱好者的接触。事情变得更好，无论是在不久的将来不太可能。由于非常高的技术要求，涡喷发动机的成本一直居高不下。只有基于旧的涡轮增压器零部件的小型涡轮喷气发动机是相对便宜的，因为他们最珍贵的部分采取报废卡车引擎，但甚至他们的价格是不愉快。相比之下，不起眼的技术含量低脉动喷射器是笑着便宜以任何标准来衡量。除了，爱好者可能被用来在发动机尺寸，最好的pulsejets可以竞争与其他喷气发动机性能，尤其是在功率-重量赌注。我经常被告知将永远是好一台喷气发动机作康乐用途。喷气推进器是真正有效的，只有在相对 ​​较高的空速，看似使得它不适合用于低速设备，如滑翔机。然而，也许一个简单的喷气发动机7 利基可以发现在高端滑翔机性能-可能与刚性的翅膀。此外，规则似乎并没有非常严格。举例来说，通过微喷涡轮喷气发动机的一个英国Doodlebug线束供电已经过测试，令人愉快的结果，一个普通的脚推出的悬挂滑翔机（见图片）。这预示着pulsejets的。当配有一个推力增强因子，一个很好的脉动喷射器可以被优化的速度远远低于其他喷气发动机。这种形式也很难失败，至少执行以及微射流在一个类似的应用程序。在推力重量方面，它已经是优于手提包，这些点和轻便，简单，廉价的低速脉动喷射引擎突然开始有很大的意义。其公认的高油耗，噪音和振动不一定是我心目中的应用程序-具有重大意义或可能或许可以减轻或者设计出来的概念。计算能力的巨大进步，在过去几十年里取得了建模脉动燃烧更加逼真，太。它仍然是不容易的，即使在超级计算机，但是它现在可以做到。这可以削减开发时间大幅度使它更直截了当。最后脉动燃烧，我们的理解已经发展到的地步，这些引擎可以设计性能可预测性更接近的其他类型的发动机的纸张上，这也许是时间把尘封已久的旧管无阀为什么？普通脉动喷射引擎已经是一个非常简单的。这仅仅是一块管切割所需的尺寸，与几个小襟翼和燃料喷射的一端。因此，人们可能会问，为什么走一小步进一步消除了阀门？的首要原因是，瓣阀的使用限制的发动机的可靠性和使用寿命。历时仅约30分钟，连续使用的阀门的109-014。鉴于它的作用是自我毁灭的啦，这不是一个大的故障，但今天，你可能有一个飞行模式，是你的骄傲和喜悦在空气中，你甚至还可以自己要飞。你真的需要你的引擎，持续的时间长一点。诚然，发展完善的设计在许多方面捉襟见肘其从几分钟到几个小时的工作寿命，但最根本的问题仍然存在。事实上，它看起来几乎是不溶性的，阀门应该满足相互冲突的需求，在燃烧效率的利益，他们不应该强加自己的时间上的流动。这是非常重要的，因为燃烧过程不仅是间歇性的，但也有些不稳定，高度依赖于反馈。如果我们想尽可能的脉动，以避免干扰的自然进展，阀门必须应对变化的压力几乎瞬间。要做到这一点，他们必须要尽可能轻，在相同的时间，然而，他们不得不忍受巨大的机械应力（弯曲开放，一声关闭在高速），在高温环境下做到这一点。他们必须是非常艰难的。如果东西要轻，还未接触到伟大的虐待，要么法术短寿命或外来技术。前者是不切实际的，而后者则是昂贵的。最后，还有一个问题是优雅。我发现一台喷气发动机的想法，实际上只是一个廉价的空金属管不动，非常有吸引力的部分。各种气体跳火圈，并产生有用的技巧，而不诉诸任何机械复杂，是一个漂亮的东西，将所有热爱简洁和优雅的赞赏。（我说，在数学意义上的优雅-并发症少取得期望的结果。）KADENACY振荡，热的呼吸声共振进入实际的发动机设计的细节之前，让我们得到一些重要的理论出8 的方式。谁恨理论的人可以跳过这一部分，但我的建议是跳过它，只有当你已经相当熟悉声学和流体力学的法律并意识到他们涉及到pulsejets的。另一方面，人们喜欢理论的人应该被警告，以下是一个非常复杂的机制，大大简化描述。Kadenacy 的解释工作周期的影响，我介绍了如何惯性使驾驶膨胀的气体发动机方式，直到腔室中的压力低于大气。与此相反的事情发生在下一周期的一部分，当外面的空气推的方式来填补真空。冲在通过两个相对的端口中的气体将合并的势头简要地使腔室加压点火前的大气压以上，因此，在发动机中的压力振荡引起的转动惯量。的过程中所涉及的气体（空气和燃烧的气态产物）的内部和外部的压力之间的拉伸和压缩。实际上，这些流体的行为像一个弹性介质中，像一块橡皮。这就是所谓的的Kadenacy效应是用来存储在一个燃烧周期中产生的能量，并用它在未来的弹性性质的气体。的压力差（局部的真空）中存储的能量，使得（更换用新鲜的燃料-空气混合物的燃烧后气体）的愿望成为可能。没有它，pulsejets不会工作。一些观察家注意到，额外的小的过程中，就像呼吸。瑞士脉动燃烧精灵弗朗索瓦·Reynst称之为“呼吸热' -加热的气体会发生膨胀（和发动机的气体的冷却，由于对流，热到冷却器的室壁'呼出'）而导致的收缩，而发动机的吸入。，声学研究过程中的其他人想出了声解释相同的过程。他们检测到的声共振背后的压力波动，也就是说，在室爆炸产生的压力波撞击发动机管内的空气，使他们'环'就像一个钟锤子击中。的压力波行进向上和向下的管。当波阵面到达该管的端部，它的一部分反射回来。从相对的两端反思的满足，并形成所谓的“驻波”的脉动喷射器的轰鸣声已经听到了每个人都知道，它是一个声音发生器。其实不需要放大-噪声是......嗯，不仅仅是震耳欲聋，它是一个超级的声音，摇动你认真周围的一切事物。建立的驻波手段是什么，这种“声音”，就像它的较小的弟兄，将遵守法律的共振图形，驻波最好的双正弦曲线表示。同样是真实的脉动喷射器循环。一个单一的正弦曲线的起伏描绘脉动喷射发动机内的气体压力和气体速度的变化非常好。加倍的曲线- 另外一个镜像，可以这么说-表明，压力和速度的地方，在一个周期的一部分，是最高的地方，他们是在相反的部分最低。压力变化的压力和气体速度的变化不重合。他们遵循相同的曲线，但彼此抵消。一径（或线索），由一季度的周期。如果整个周期被描绘为一个圆- 360度-速度曲线偏移90度的压力曲线。建立了一个模式的谐振发动机特有的脉动喷射器的管道中气体的压力和速度，并没有发现在喷气发动机。在某些方面，它更类似于一个二冲程活塞式发动机排气系统谐振确实比传统的喷气发动机。了解这种模式是非常重要的，因为它有助于确定引擎中的事件展开。当考虑脉动喷射器设计，始终是良好的，要记住，这些机器都受一个复杂的相互作用的流体热力学和声学元素共振在声学方面，燃烧室的最大阻抗的地方，这意味着气体的运动是最受限制的。但是，压力波动是最大的。因此，腔室的速度节点，但一个压力波腹。9 的进气口和排气口的外端的地方的最低阻抗。它们的气体运动的地方是在最大转速变化 5 -无阀脉动喷射器设计的历史回顾- 由Bruno Ogorelec的爱好者可以在家里做简单的发动机是一台喷气发动机，听起来很奇怪，对大多数人来说-我们认为喷气发动机一样大的复杂的玩意儿推多的想法，数百万美元的飞机，透过天空。然而，这是完全正确的。在其最基本的形式-无阀脉动喷射器-喷气发动机可以只是一个空的金属管形在一个适当的方式。每个人都可以切割金属板材，并加入金属部件可以建立一个在车库或地下室车间，由于特殊的历史情况，这个有趣的事实已经逃脱了普遍的关注。这是不熟悉甚至喷气推进爱好者。你是不是很容易看到或听到喷气发动机的咆哮，在人们的后院，上周日下午。很少，如果任何人可以看到由他们已经建立了自己的喷气发动机提供动力的飞机。本文件旨在帮助改变这种状况，然而，这是不是一个如何底漆。它试图描述和解释原则的无阀脉动喷射。发明者和开发人员已经尝试在此设备的历史长，但晦涩惊人的各种布局，它还提供了一个粗略的草图，我的目的是启发，而不是教。我的目标是证明喷射动力是种类繁多，每个人都在简单的方法访问。如果你找到灵感，大量的喷射动力的切实步骤的信息将可在别处。无阀脉动喷射器的工作如何？下面的图片显示的无阀脉动喷射引擎的许多可能的布局之一。它有一个室两个管状端口不平等的长度和直径。右侧上的端口，向后弯曲，是在吸气管。越大，爆发，一个在左边是排气，或排气管。但在另一些引擎，它被弯曲成U形的排气管，但重要的是，这两个端口的端部的点在同一方向，在室中的燃料-空气混合物燃烧时，该过程将生成大量的热气体速度非常快。这发生如此之快，类似于爆炸。立竿见影，易爆先在内部压力上升压缩气体内，然后把它强行室，创建了两个强大的热膨胀的气体喷-一个大的排气管和一个较小的通过进吹，吹过。离开发动机，两个射流的推力施加一个脉冲-在相反的方向上推发动机，随着气体膨胀和燃烧室清空，在发动机内部的压力下降。由于惯性的运动气体，这种下降持续一段时间后，压力下降到大气。的扩张停止，只有当气体脉冲的势头完全花。在这一点上，有一个在发动机内部的部分真空的方法，现在反转。外面的压力（大气压）现在是在发动机内部的压力高于和新鲜的空气开始冲进的两个端口的端部。在进气侧，迅速 ​​通过短管，进入燃烧室与燃油混合。但是，排气管，而不再是，使进入的空气不甚至据腔室之前，在发动机再填充的压力峰值的额外长度的排气管的首要原因之一是要保留足够的发动机内的热的废气的时刻开始的吸入。此气体大大稀薄的扩展，但外界的压力将其推回，并再次增加其密度。这剩下的以前的燃烧混合室，大力与新鲜的燃料/空气混合物从另一个侧面进入。保留气室和自由基的热量会导致点火的过程中会重演，只需要在启动画面上显示的火花塞。一旦发动机起火，保留的热气体提供自燃和火花塞变得不必要。事实上，如果留在火花点火，它可以影响发动机的正常运作，我花了300多字来形容它，但这个周期其实是非常短暂的。在一个小的（飞行模型大小）脉动喷射器，它发生超过250倍的第二个周期是类似于传统的瓣阀脉动喷射引擎，像大阿格斯（）或供电的V-1飞行炸弹使用小Dynajet电源内的模型，在那里，上升的压力使阀瓣突然闭合，只留下一个方式去-到排气管内的热气体。在J形和U形无阀发动机，气体喷出的两个端口。这不要紧，因为他们都面临着在同一个方向。设计师们开发一些无阀脉动喷射引擎不能向后弯曲，但运用各种技巧，以类似的方式对阀门的工作-即他们让新鲜空气进来，但防止热气体通过进气失控。我们将描述一些在稍后的那些招数。3，你可能不知道的急剧转变，从进气腔道进入。这是必要的，进入的空气中产生强湍流，因此，它与喷射的燃料混合，适当地。甲更温和，逐渐进入不会产生必要的气体旋流此外，湍流燃烧和热释放率的强度增加的开端使用的空气的弹性性能，以产生功率脉冲的想法是很老的。第一脉动喷射引擎在法国建造，在开始的20世纪。他们发现，只有使用非常有限的时候，所有的实际目的，并很快被遗忘，然而，在20世纪30年代，德国工程师保罗·施密特重新找回了原则意外而试图开发一个爆震发动机。他建立了一系列令人印象深刻的pulsejets 阀门。在大致相同的时间，在同一个国家，在的阿格斯引擎公司的工程师正在使用压缩空气无阀设备。当时的情况更利于现在。世界正在准备一个大的战争和战争机器摩拳擦掌。德国的战争部带来Schmidt和阿刚一起，导致在第一个大规模生产的喷气发动机的发展。施密特引擎一样，它用阀门和自然吸气，但它的机制，极大地修改通过Argus 因此，在第二次世界大战中，而相对的两侧仍然试图拼凑自己的首个喷气动力的战斗机在1944年，的Vergeltungswaffe 1 （或V-1 ）定期嗡嗡英格兰与1,870磅的负载炸药。其Fieseler 机身采用阿格斯109-014脉动喷射发动机，你可以看到在右边的照片上飞过的英国乡村。彻底简单，成本低和证明效力的脉动喷射这么多盟军印象深刻，他们迫切希望有类似的东西。它看起来惊人的给大家，设备简单，动力严重的飞机。捕获的例子阿格斯仔细研究和副本构建和测试，它很快变得明显，脉动喷射器有一定的缺点和局限性，但基本原则仍然显得非常有吸引力的和改进想法比比皆是。拟进行各种各样的用途的设备。福特汽车公司建立了一个正确的组装线，生产阿格斯副本。随着战争结束后，一些项目被破坏了，但冷战开始不久，继续追求一个更好的脉动喷射。不幸的是，进步是非常缓慢的，纯粹的增量。在20世纪50年代中期，经过十年的努力，开发者并不多过得比他们战时的德国前辈。在完全相反，较上年同期涡轮喷气发动机设计的进步是巨大的4 。到那个时候，涡喷发动机为动力的战斗机已的朝鲜战争在他们身后。涡轮喷气发动机战略轰炸机携带核武器炸弹海湾和涡轮喷气客机正准备账面商人和空闲丰富的从大陆到大陆来赚取他们的钱。它变得完全清楚给大家，涡喷未来的喷气发动机。工程师们依然兴奋的脉动喷射器的承诺，但现实情况是不会被拒绝。在20世纪50年代和60年代，大多数的脉动喷射器的研究人员逐渐放弃他们的努力，转向其他的东西。优势最初吸引和兴奋的研究人员和开发人员最重要的所有的脉动喷射引擎的脉动燃烧是一个奇特的属性-它可以是自我压缩脉动喷射器，燃料-空气混合物不燃烧稳定，在一个恒定的压力，因为它在其他喷气发动机。间歇性燃烧，在快速连续爆炸脉冲。在每个脉冲中，气态的燃烧产物产生的速度太快，从燃烧器中逸出的一次。这就提出了在燃烧器内的压力陡峭，从而增加了燃烧效率是唯一的喷气发动机的燃烧器，示出了净增益之间的进气和排气压力的脉动喷射器。所有的人必须有自己的最高压力在进气室。从这个测站上，压力脱落。这种压力梯度减小用于防止从迫使其通过进气在燃烧器中产生的热气体。通过这种方式，气体只朝向排气喷管的压力被转换为速度移动的巨大进气压力通常是由某种类型的压缩机中，这是一个复杂和昂贵的机械位，消耗了大量的功率。涡轮喷气发动机产生的能量去驱动压缩机，只有其余的推力的脉动喷射器是不同的。这里，排气压力高于进气压力，有压力在整个燃烧器的增益，而不是损失。此外，脉动喷射器，它由燃烧产生的功率不浪费。这是非常重要的。根据一些粗略的数字，通过这种方法取得的燃烧压力给5％的涨幅大约在同一改善整体效率，产生85％的收益由压缩机，所有其他的事情都是平等的。现在，这是相当令人印象深刻的，我个人很感兴趣的另一个原因是脉动喷射-因为它带来了喷气发动机的还给人民，这是一个背到基本机种，这么简单的访问，即使爱好者基本的技能和简单的工具。涡轮喷气和fanjets的是在另一端的复杂规模。在大多数情况下，他们采用人迹罕至，尖端技术，只要看看在右图pulsejets 收集。他们纯粹是出于好玩，一所高中的学生，由斯蒂芬·Bukowsky建。5 如果我记得正确，三无阀发动机（第二，第三和左五）各拿他有一对夫妇的天。这仅仅是史蒂夫的集合的一部分成本是另一个优势。Pulsejets甚至比简单的活塞式发动机输出相当便宜。相比之下，涡轮喷气发动机是贵得吓人。缺点因此，给定的优势，为什么脉动喷射器从视图中消失吗？有几个原因，一个大问题是，提供的脉动燃烧效率的增益是不容易利用推进。奇怪的是，这里的核心问题是相同的利益来源-即，脉动。非常手段提高燃烧效率，使得难以利用的结果，在它的使用一直是作为用于涡轮发动机的燃烧器中，而不是作为一个发动机本身的脉动喷射器的真正潜力。它能够产生压力增益大大乘以在高压环境中。更常见的恒压燃烧器相比，可以得到相同的功率更小的机械损失，降低燃料消耗，或更大的功率相同的燃料量。可惜的是，涡轮机要求流量稳定，有效地发挥功能。忽快忽慢产生的损失。此外，脉动是危险的脆性轴流式水轮机叶片。径向涡轮机是强硬的，但他们在这方面的效率较低，尤其是间歇流动。他们大多是用来利用余热，在涡轮增压器中，而不是作为原动机。研究人员玩弄脉动转换成一个稳定的流量，但大多数方法被证明是低效的。但是，如何简单？在某种意义上说，脉动喷射器还有什么，当你删除所有从涡喷发动机的复杂和昂贵的部分，只留下简单和便宜的燃烧室，隐藏在中间。嗯，是的，简单是有吸引力的，但它也有但它的缺点。脉动喷射器对自己的承诺，外涡轮喷气发动机，不太显着。压力增益仍然存在，但在大气压力环境中，如果没有由压缩机提供的乘法运算，它不构成非常多。在工作循环的平均压力是低的，特定的电源不起眼的燃料效率差。功率密度低得多。对于相同的发动机体积，你会得到与竞争喷气发动机推力小于脉动喷射器进一步推下来的规模应该在战后时代是事实，即使与改进，在20世纪50年代和60年代抵达仍在生产的脉动可怕的噪音和振动狂。根据簧片阀Pulsejets也是短命的和不可靠的。OK，他们很便宜，但在冷战时代，肯定不是一个主要的考虑因素。最后，还有一点，pulsejets真的很好。有一段时间，它看起来像他们将电源小型直升机。一些壮观前瞻性的原型建成，尤其是在法国。然而，在最后，他们从来没有档次，多为空气动力学的原因。法国短暂使用机动滑翔机和飞无人机，也脉动喷射器电源。建于几个国家，包括美国，俄罗斯和中国的廉价飞行的无人驾驶飞机和导弹。图为阿森纳的法国501靶机，由阀发动机供电。本文档的第一页上的彩色图片显示了中国人的目标与无阀发动机的无人机，这是它。鉴于充足的国防预算，现实生活中的应用，需要一台喷气发动机更好地满足涡轮喷气发动机或者火箭动力。民用工业脉动喷射后没看任何更大的恩情。涡轮喷气发动机发展是激烈和工程师异国情调的脉动的东西，很少人正确理解反正很少有时间。脉动喷射器内定义的过程的难度，数学是一个重大的问题，大多数研究人员和工程师。半混沌脉动燃烧建模太多时间的计算能力。这意味着脉动喷射器的设计是不可预知的-部分是科学，部分为黑色艺术。产业力图避免这种棘手的命题，到20世纪60年代中期，只有几个孤立的爱好者仍然被认为是作为一个潜在的脉动喷射飞机发动机。嘈杂管无路，退居变化的模型飞机引擎的作用，这样的单调应用中央供热系统作为一种高效燃烧，农用喷雾喷粉器和鼓风机工业浆烘干机械和振动筛的动力装置。情况下，所以，为什么现在看pulsejets？嗯，我的理由是变化的情况下，在20世纪80年代初的某个时候，超轻的乐趣飞开始越来越受欢迎，由于滑翔机和滑翔伞的可用性好，操作简单，经济实惠的飞行平台- 当提供电机功率，这些机器提供前所未有的自由飞行有兴趣的。此外，与梦幻般的现代电子技术的发展，出现一类新的无人飞行机，专为电信，监视，测量和传感设备的各种实用的平台。所有这些新的飞行机器，无论是为了好玩或实用设计，均采用活塞发动机驱动螺旋桨。喷气发动机只出现在非常高端的价格范围- 耗资几十万美元的机器，所有的活塞式发动机目前使用的超轻飞行相对沉重和繁琐，即使在其最简单的形式。他们还需要很多配套设备，减速器，螺旋桨轴，螺旋桨一样，等等，等等，几乎所有齿轮上安装一个轻量级的飞行机器击败的初衷。一个简单的轻量级的脉动喷射器似乎更合适。涡轮喷气发动机，另一方面，是极其昂贵的-远爱好者的接触。事情变得更好，无论是在不久的将来不太可能。由于非常高的技术要求，涡喷发动机的成本一直居高不下。只有基于旧的涡轮增压器零部件的小型涡轮喷气发动机是相对便宜的，因为他们最珍贵的部分采取报废卡车引擎，但甚至他们的价格是不愉快。相比之下，不起眼的技术含量低脉动喷射器是笑着便宜以任何标准来衡量。除了，爱好者可能被用来在发动机尺寸，最好的pulsejets可以竞争与其他喷气发动机性能，尤其是在功率-重量赌注。我经常被告知将永远是好一台喷气发动机作康乐用途。喷气推进器是真正有效的，只有在相对 ​​较高的空速，看似使得它不适合用于低速设备，如滑翔机。然而，也许一个简单的喷气发动机7 利基可以发现在高端滑翔机性能-可能与刚性的翅膀。此外，规则似乎并没有非常严格。举例来说，通过微喷涡轮喷气发动机的一个英国Doodlebug线束供电已经过测试，令人愉快的结果，一个普通的脚推出的悬挂滑翔机（见图片）。这预示着pulsejets的。当配有一个推力增强因子，一个很好的脉动喷射器可以被优化的速度远远低于其他喷气发动机。这种形式也很难失败，至少执行以及微射流在一个类似的应用程序。在推力重量方面，它已经是优于手提包，这些点和轻便，简单，廉价的低速脉动喷射引擎突然开始有很大的意义。其公认的高油耗，噪音和振动不一定是我心目中的应用程序-具有重大意义或可能或许可以减轻或者设计出来的概念。计算能力的巨大进步，在过去几十年里取得了建模脉动燃烧更加逼真，太。它仍然是不容易的，即使在超级计算机，但是它现在可以做到。这可以削减开发时间大幅度使它更直截了当。最后脉动燃烧，我们的理解已经发展到的地步，这些引擎可以设计性能可预测性更接近的其他类型的发动机的纸张上，这也许是时间把尘封已久的旧管无阀为什么？普通脉动喷射引擎已经是一个非常简单的。这仅仅是一块管切割所需的尺寸，与几个小襟翼和燃料喷射的一端。因此，人们可能会问，为什么走一小步进一步消除了阀门？的首要原因是，瓣阀的使用限制的发动机的可靠性和使用寿命。历时仅约30分钟，连续使用的阀门的109-014。鉴于它的作用是自我毁灭的啦，这不是一个大的故障，但今天，你可能有一个飞行模式，是你的骄傲和喜悦在空气中，你甚至还可以自己要飞。你真的需要你的引擎，持续的时间长一点。诚然，发展完善的设计在许多方面捉襟见肘其从几分钟到几个小时的工作寿命，但最根本的问题仍然存在。事实上，它看起来几乎是不溶性的，阀门应该满足相互冲突的需求，在燃烧效率的利益，他们不应该强加自己的时间上的流动。这是非常重要的，因为燃烧过程不仅是间歇性的，但也有些不稳定，高度依赖于反馈。如果我们想尽可能的脉动，以避免干扰的自然进展，阀门必须应对变化的压力几乎瞬间。要做到这一点，他们必须要尽可能轻，在相同的时间，然而，他们不得不忍受巨大的机械应力（弯曲开放，一声关闭在高速），在高温环境下做到这一点。他们必须是非常艰难的。如果东西要轻，还未接触到伟大的虐待，要么法术短寿命或外来技术。前者是不切实际的，而后者则是昂贵的。最后，还有一个问题是优雅。我发现一台喷气发动机的想法，实际上只是一个廉价的空金属管不动，非常有吸引力的部分。各种气体跳火圈，并产生有用的技巧，而不诉诸任何机械复杂，是一个漂亮的东西，将所有热爱简洁和优雅的赞赏。（我说，在数学意义上的优雅-并发症少取得期望的结果。）KADENACY振荡，热的呼吸声共振进入实际的发动机设计的细节之前，让我们得到一些重要的理论出8 的方式。谁恨理论的人可以跳过这一部分，但我的建议是跳过它，只有当你已经相当熟悉声学和流体力学的法律并意识到他们涉及到pulsejets的。另一方面，人们喜欢理论的人应该被警告，以下是一个非常复杂的机制，大大简化描述。Kadenacy 的解释工作周期的影响，我介绍了如何惯性使驾驶膨胀的气体发动机方式，直到腔室中的压力低于大气。与此相反的事情发生在下一周期的一部分，当外面的空气推的方式来填补真空。冲在通过两个相对的端口中的气体将合并的势头简要地使腔室加压点火前的大气压以上，因此，在发动机中的压力振荡引起的转动惯量。的过程中所涉及的气体（空气和燃烧的气态产物）的内部和外部的压力之间的拉伸和压缩。实际上，这些流体的行为像一个弹性介质中，像一块橡皮。这就是所谓的的Kadenacy效应是用来存储在一个燃烧周期中产生的能量，并用它在未来的弹性性质的气体。的压力差（局部的真空）中存储的能量，使得（更换用新鲜的燃料-空气混合物的燃烧后气体）的愿望成为可能。没有它，pulsejets不会工作。一些观察家注意到，额外的小的过程中，就像呼吸。瑞士脉动燃烧精灵弗朗索瓦·Reynst称之为“呼吸热' -加热的气体会发生膨胀（和发动机的气体的冷却，由于对流，热到冷却器的室壁'呼出'）而导致的收缩，而发动机的吸入。，声学研究过程中的其他人想出了声解释相同的过程。他们检测到的声共振背后的压力波动，也就是说，在室爆炸产生的压力波撞击发动机管内的空气，使他们'环'就像一个钟锤子击中。的压力波行进向上和向下的管。当波阵面到达该管的端部，它的一部分反射回来。从相对的两端反思的满足，并形成所谓的“驻波”的脉动喷射器的轰鸣声已经听到了每个人都知道，它是一个声音发生器。其实不需要放大-噪声是......嗯，不仅仅是震耳欲聋，它是一个超级的声音，摇动你认真周围的一切事物。建立的驻波手段是什么，这种“声音”，就像它的较小的弟兄，将遵守法律的共振图形，驻波最好的双正弦曲线表示。同样是真实的脉动喷射器循环。一个单一的正弦曲线的起伏描绘脉动喷射发动机内的气体压力和气体速度的变化非常好。加倍的曲线- 另外一个镜像，可以这么说-表明，压力和速度的地方，在一个周期的一部分，是最高的地方，他们是在相反的部分最低。压力变化的压力和气体速度的变化不重合。他们遵循相同的曲线，但彼此抵消。一径（或线索），由一季度的周期。如果整个周期被描绘为一个圆- 360度-速度曲线偏移90度的压力曲线。建立了一个模式的谐振发动机特有的脉动喷射器的管道中气体的压力和速度，并没有发现在喷气发动机。在某些方面，它更类似于一个二冲程活塞式发动机排气系统谐振确实比传统的喷气发动机。了解这种模式是非常重要的，因为它有助于确定引擎中的事件展开。当考虑脉动喷射器设计，始终是良好的，要记住，这些机器都受一个复杂的相互作用的流体热力学和声学元素共振在声学方面，燃烧室的最大阻抗的地方，这意味着气体的运动是最受限制的。但是，压力波动是最大的。因此，腔室的速度节点，但一个压力波腹。9 的进气口和排气口的外端的地方的最低阻抗。它们的气体运动的地方是在最大转速变化 5 -无阀脉动喷射器设计的历史回顾- 由Bruno Ogorelec的爱好者可以在家里做简单的发动机是一台喷气发动机，听起来很奇怪，对大多数人来说-我们认为喷气发动机一样大的复杂的玩意儿推多的想法，数百万美元的飞机，透过天空。然而，这是完全正确的。在其最基本的形式-无阀脉动喷射器-喷气发动机可以只是一个空的金属管形在一个适当的方式。每个人都可以切割金属板材，并加入金属部件可以建立一个在车库或地下室车间，由于特殊的历史情况，这个有趣的事实已经逃脱了普遍的关注。这是不熟悉甚至喷气推进爱好者。你是不是很容易看到或听到喷气发动机的咆哮，在人们的后院，上周日下午。很少，如果任何人可以看到由他们已经建立了自己的喷气发动机提供动力的飞机。本文件旨在帮助改变这种状况，然而，这是不是一个如何底漆。它试图描述和解释原则的无阀脉动喷射。发明者和开发人员已经尝试在此设备的历史长，但晦涩惊人的各种布局，它还提供了一个粗略的草图，我的目的是启发，而不是教。我的目标是证明喷射动力是种类繁多，每个人都在简单的方法访问。如果你找到灵感，大量的喷射动力的切实步骤的信息将可在别处。无阀脉动喷射器的工作如何？下面的图片显示的无阀脉动喷射引擎的许多可能的布局之一。它有一个室两个管状端口不平等的长度和直径。右侧上的端口，向后弯曲，是在吸气管。越大，爆发，一个在左边是排气，或排气管。但在另一些引擎，它被弯曲成U形的排气管，但重要的是，这两个端口的端部的点在同一方向，在室中的燃料-空气混合物燃烧时，该过程将生成大量的热气体速度非常快。这发生如此之快，类似于爆炸。立竿见影，易爆先在内部压力上升压缩气体内，然后把它强行室，创建了两个强大的热膨胀的气体喷-一个大的排气管和一个较小的通过进吹，吹过。离开发动机，两个射流的推力施加一个脉冲-在相反的方向上推发动机，随着气体膨胀和燃烧室清空，在发动机内部的压力下降。由于惯性的运动气体，这种下降持续一段时间后，压力下降到大气。的扩张停止，只有当气体脉冲的势头完全花。在这一点上，有一个在发动机内部的部分真空的方法，现在反转。外面的压力（大气压）现在是在发动机内部的压力高于和新鲜的空气开始冲进的两个端口的端部。在进气侧，迅速 ​​通过短管，进入燃烧室与燃油混合。但是，排气管，而不再是，使进入的空气不甚至据腔室之前，在发动机再填充的压力峰值的额外长度的排气管的首要原因之一是要保留足够的发动机内的热的废气的时刻开始的吸入。此气体大大稀薄的扩展，但外界的压力将其推回，并再次增加其密度。这剩下的以前的燃烧混合室，大力与新鲜的燃料/空气混合物从另一个侧面进入。保留气室和自由基的热量会导致点火的过程中会重演，只需要在启动画面上显示的火花塞。一旦发动机起火，保留的热气体提供自燃和火花塞变得不必要。事实上，如果留在火花点火，它可以影响发动机的正常运作，我花了300多字来形容它，但这个周期其实是非常短暂的。在一个小的（飞行模型大小）脉动喷射器，它发生超过250倍的第二个周期是类似于传统的瓣阀脉动喷射引擎，像大阿格斯（）或供电的V-1飞行炸弹使用小Dynajet电源内的模型，在那里，上升的压力使阀瓣突然闭合，只留下一个方式去-到排气管内的热气体。在J形和U形无阀发动机，气体喷出的两个端口。这不要紧，因为他们都面临着在同一个方向。设计师们开发一些无阀脉动喷射引擎不能向后弯曲，但运用各种技巧，以类似的方式对阀门的工作-即他们让新鲜空气进来，但防止热气体通过进气失控。我们将描述一些在稍后的那些招数。3，你可能不知道的急剧转变，从进气腔道进入。这是必要的，进入的空气中产生强湍流，因此，它与喷射的燃料混合，适当地。甲更温和，逐渐进入不会产生必要的气体旋流此外，湍流燃烧和热释放率的强度增加的开端使用的空气的弹性性能，以产生功率脉冲的想法是很老的。第一脉动喷射引擎在法国建造，在开始的20世纪。他们发现，只有使用非常有限的时候，所有的实际目的，并很快被遗忘，然而，在20世纪30年代，德国工程师保罗·施密特重新找回了原则意外而试图开发一个爆震发动机。他建立了一系列令人印象深刻的pulsejets 阀门。在大致相同的时间，在同一个国家，在的阿格斯引擎公司的工程师正在使用压缩空气无阀设备。当时的情况更利于现在。世界正在准备一个大的战争和战争机器摩拳擦掌。德国的战争部带来Schmidt和阿刚一起，导致在第一个大规模生产的喷气发动机的发展。施密特引擎一样，它用阀门和自然吸气，但它的机制，极大地修改通过Argus 因此，在第二次世界大战中，而相对的两侧仍然试图拼凑自己的首个喷气动力的战斗机在1944年，的Vergeltungswaffe 1 （或V-1 ）定期嗡嗡英格兰与1,870磅的负载炸药。其Fieseler 机身采用阿格斯109-014脉动喷射发动机，你可以看到在右边的照片上飞过的英国乡村。彻底简单，成本低和证明效力的脉动喷射这么多盟军印象深刻，他们迫切希望有类似的东西。它看起来惊人的给大家，设备简单，动力严重的飞机。捕获的例子阿格斯仔细研究和副本构建和测试，它很快变得明显，脉动喷射器有一定的缺点和局限性，但基本原则仍然显得非常有吸引力的和改进想法比比皆是。拟进行各种各样的用途的设备。福特汽车公司建立了一个正确的组装线，生产阿格斯副本。随着战争结束后，一些项目被破坏了，但冷战开始不久，继续追求一个更好的脉动喷射。不幸的是，进步是非常缓慢的，纯粹的增量。在20世纪50年代中期，经过十年的努力，开发者并不多过得比他们战时的德国前辈。在完全相反，较上年同期涡轮喷气发动机设计的进步是巨大的4 。到那个时候，涡喷发动机为动力的战斗机已的朝鲜战争在他们身后。涡轮喷气发动机战略轰炸机携带核武器炸弹海湾和涡轮喷气客机正准备账面商人和空闲丰富的从大陆到大陆来赚取他们的钱。它变得完全清楚给大家，涡喷未来的喷气发动机。工程师们依然兴奋的脉动喷射器的承诺，但现实情况是不会被拒绝。在20世纪50年代和60年代，大多数的脉动喷射器的研究人员逐渐放弃他们的努力，转向其他的东西。优势最初吸引和兴奋的研究人员和开发人员最重要的所有的脉动喷射引擎的脉动燃烧是一个奇特的属性-它可以是自我压缩脉动喷射器，燃料-空气混合物不燃烧稳定，在一个恒定的压力，因为它在其他喷气发动机。间歇性燃烧，在快速连续爆炸脉冲。在每个脉冲中，气态的燃烧产物产生的速度太快，从燃烧器中逸出的一次。这就提出了在燃烧器内的压力陡峭，从而增加了燃烧效率是唯一的喷气发动机的燃烧器，示出了净增益之间的进气和排气压力的脉动喷射器。所有的人必须有自己的最高压力在进气室。从这个测站上，压力脱落。这种压力梯度减小用于防止从迫使其通过进气在燃烧器中产生的热气体。通过这种方式，气体只朝向排气喷管的压力被转换为速度移动的巨大进气压力通常是由某种类型的压缩机中，这是一个复杂和昂贵的机械位，消耗了大量的功率。涡轮喷气发动机产生的能量去驱动压缩机，只有其余的推力的脉动喷射器是不同的。这里，排气压力高于进气压力，有压力在整个燃烧器的增益，而不是损失。此外，脉动喷射器，它由燃烧产生的功率不浪费。这是非常重要的。根据一些粗略的数字，通过这种方法取得的燃烧压力给5％的涨幅大约在同一改善整体效率，产生85％的收益由压缩机，所有其他的事情都是平等的。现在，这是相当令人印象深刻的，我个人很感兴趣的另一个原因是脉动喷射-因为它带来了喷气发动机的还给人民，这是一个背到基本机种，这么简单的访问，即使爱好者基本的技能和简单的工具。涡轮喷气和fanjets的是在另一端的复杂规模。在大多数情况下，他们采用人迹罕至，尖端技术，只要看看在右图pulsejets 收集。他们纯粹是出于好玩，一所高中的学生，由斯蒂芬·Bukowsky建。5 如果我记得正确，三无阀发动机（第二，第三和左五）各拿他有一对夫妇的天。这仅仅是史蒂夫的集合的一部分成本是另一个优势。Pulsejets甚至比简单的活塞式发动机输出相当便宜。相比之下，涡轮喷气发动机是贵得吓人。缺点因此，给定的优势，为什么脉动喷射器从视图中消失吗？有几个原因，一个大问题是，提供的脉动燃烧效率的增益是不容易利用推进。奇怪的是，这里的核心问题是相同的利益来源-即，脉动。非常手段提高燃烧效率，使得难以利用的结果，在它的使用一直是作为用于涡轮发动机的燃烧器中，而不是作为一个发动机本身的脉动喷射器的真正潜力。它能够产生压力增益大大乘以在高压环境中。更常见的恒压燃烧器相比，可以得到相同的功率更小的机械损失，降低燃料消耗，或更大的功率相同的燃料量。可惜的是，涡轮机要求流量稳定，有效地发挥功能。忽快忽慢产生的损失。此外，脉动是危险的脆性轴流式水轮机叶片。径向涡轮机是强硬的，但他们在这方面的效率较低，尤其是间歇流动。他们大多是用来利用余热，在涡轮增压器中，而不是作为原动机。研究人员玩弄脉动转换成一个稳定的流量，但大多数方法被证明是低效的。但是，如何简单？在某种意义上说，脉动喷射器还有什么，当你删除所有从涡喷发动机的复杂和昂贵的部分，只留下简单和便宜的燃烧室，隐藏在中间。嗯，是的，简单是有吸引力的，但它也有但它的缺点。脉动喷射器对自己的承诺，外涡轮喷气发动机，不太显着。压力增益仍然存在，但在大气压力环境中，如果没有由压缩机提供的乘法运算，它不构成非常多。在工作循环的平均压力是低的，特定的电源不起眼的燃料效率差。功率密度低得多。对于相同的发动机体积，你会得到与竞争喷气发动机推力小于脉动喷射器进一步推下来的规模应该在战后时代是事实，即使与改进，在20世纪50年代和60年代抵达仍在生产的脉动可怕的噪音和振动狂。根据簧片阀Pulsejets也是短命的和不可靠的。OK，他们很便宜，但在冷战时代，肯定不是一个主要的考虑因素。最后，还有一点，pulsejets真的很好。有一段时间，它看起来像他们将电源小型直升机。一些壮观前瞻性的原型建成，尤其是在法国。然而，在最后，他们从来没有档次，多为空气动力学的原因。法国短暂使用机动滑翔机和飞无人机，也脉动喷射器电源。建于几个国家，包括美国，俄罗斯和中国的廉价飞行的无人驾驶飞机和导弹。图为阿森纳的法国501靶机，由阀发动机供电。本文档的第一页上的彩色图片显示了中国人的目标与无阀发动机的无人机，这是它。鉴于充足的国防预算，现实生活中的应用，需要一台喷气发动机更好地满足涡轮喷气发动机或者火箭动力。民用工业脉动喷射后没看任何更大的恩情。涡轮喷气发动机发展是激烈和工程师异国情调的脉动的东西，很少人正确理解反正很少有时间。脉动喷射器内定义的过程的难度，数学是一个重大的问题，大多数研究人员和工程师。半混沌脉动燃烧建模太多时间的计算能力。这意味着脉动喷射器的设计是不可预知的-部分是科学，部分为黑色艺术。产业力图避免这种棘手的命题，到20世纪60年代中期，只有几个孤立的爱好者仍然被认为是作为一个潜在的脉动喷射飞机发动机。嘈杂管无路，退居变化的模型飞机引擎的作用，这样的单调应用中央供热系统作为一种高效燃烧，农用喷雾喷粉器和鼓风机工业浆烘干机械和振动筛的动力装置。情况下，所以，为什么现在看pulsejets？嗯，我的理由是变化的情况下，在20世纪80年代初的某个时候，超轻的乐趣飞开始越来越受欢迎，由于滑翔机和滑翔伞的可用性好，操作简单，经济实惠的飞行平台- 当提供电机功率，这些机器提供前所未有的自由飞行有兴趣的。此外，与梦幻般的现代电子技术的发展，出现一类新的无人飞行机，专为电信，监视，测量和传感设备的各种实用的平台。所有这些新的飞行机器，无论是为了好玩或实用设计，均采用活塞发动机驱动螺旋桨。喷气发动机只出现在非常高端的价格范围- 耗资几十万美元的机器，所有的活塞式发动机目前使用的超轻飞行相对沉重和繁琐，即使在其最简单的形式。他们还需要很多配套设备，减速器，螺旋桨轴，螺旋桨一样，等等，等等，几乎所有齿轮上安装一个轻量级的飞行机器击败的初衷。一个简单的轻量级的脉动喷射器似乎更合适。涡轮喷气发动机，另一方面，是极其昂贵的-远爱好者的接触。事情变得更好，无论是在不久的将来不太可能。由于非常高的技术要求，涡喷发动机的成本一直居高不下。只有基于旧的涡轮增压器零部件的小型涡轮喷气发动机是相对便宜的，因为他们最珍贵的部分采取报废卡车引擎，但甚至他们的价格是不愉快。相比之下，不起眼的技术含量低脉动喷射器是笑着便宜以任何标准来衡量。除了，爱好者可能被用来在发动机尺寸，最好的pulsejets可以竞争与其他喷气发动机性能，尤其是在功率-重量赌注。我经常被告知将永远是好一台喷气发动机作康乐用途。喷气推进器是真正有效的，只有在相对 ​​较高的空速，看似使得它不适合用于低速设备，如滑翔机。然而，也许一个简单的喷气发动机7 利基可以发现在高端滑翔机性能-可能与刚性的翅膀。此外，规则似乎并没有非常严格。举例来说，通过微喷涡轮喷气发动机的一个英国Doodlebug线束供电已经过测试，令人愉快的结果，一个普通的脚推出的悬挂滑翔机（见图片）。这预示着pulsejets的。当配有一个推力增强因子，一个很好的脉动喷射器可以被优化的速度远远低于其他喷气发动机。这种形式也很难失败，至少执行以及微射流在一个类似的应用程序。在推力重量方面，它已经是优于手提包，这些点和轻便，简单，廉价的低速脉动喷射引擎突然开始有很大的意义。其公认的高油耗，噪音和振动不一定是我心目中的应用程序-具有重大意义或可能或许可以减轻或者设计出来的概念。计算能力的巨大进步，在过去几十年里取得了建模脉动燃烧更加逼真，太。它仍然是不容易的，即使在超级计算机，但是它现在可以做到。这可以削减开发时间大幅度使它更直截了当。最后脉动燃烧，我们的理解已经发展到的地步，这些引擎可以设计性能可预测性更接近的其他类型的发动机的纸张上，这也许是时间把尘封已久的旧管无阀为什么？普通脉动喷射引擎已经是一个非常简单的。这仅仅是一块管切割所需的尺寸，与几个小襟翼和燃料喷射的一端。因此，人们可能会问，为什么走一小步进一步消除了阀门？的首要原因是，瓣阀的使用限制的发动机的可靠性和使用寿命。历时仅约30分钟，连续使用的阀门的109-014。鉴于它的作用是自我毁灭的啦，这不是一个大的故障，但今天，你可能有一个飞行模式，是你的骄傲和喜悦在空气中，你甚至还可以自己要飞。你真的需要你的引擎，持续的时间长一点。诚然，发展完善的设计在许多方面捉襟见肘其从几分钟到几个小时的工作寿命，但最根本的问题仍然存在。事实上，它看起来几乎是不溶性的，阀门应该满足相互冲突的需求，在燃烧效率的利益，他们不应该强加自己的时间上的流动。这是非常重要的，因为燃烧过程不仅是间歇性的，但也有些不稳定，高度依赖于反馈。如果我们想尽可能的脉动，以避免干扰的自然进展，阀门必须应对变化的压力几乎瞬间。要做到这一点，他们必须要尽可能轻，在相同的时间，然而，他们不得不忍受巨大的机械应力（弯曲开放，一声关闭在高速），在高温环境下做到这一点。他们必须是非常艰难的。如果东西要轻，还未接触到伟大的虐待，要么法术短寿命或外来技术。前者是不切实际的，而后者则是昂贵的。最后，还有一个问题是优雅。我发现一台喷气发动机的想法，实际上只是一个廉价的空金属管不动，非常有吸引力的部分。各种气体跳火圈，并产生有用的技巧，而不诉诸任何机械复杂，是一个漂亮的东西，将所有热爱简洁和优雅的赞赏。（我说，在数学意义上的优雅-并发症少取得期望的结果。）KADENACY振荡，热的呼吸声共振进入实际的发动机设计的细节之前，让我们得到一些重要的理论出8 的方式。谁恨理论的人可以跳过这一部分，但我的建议是跳过它，只有当你已经相当熟悉声学和流体力学的法律并意识到他们涉及到pulsejets的。另一方面，人们喜欢理论的人应该被警告，以下是一个非常复杂的机制，大大简化描述。Kadenacy 的解释工作周期的影响，我介绍了如何惯性使驾驶膨胀的气体发动机方式，直到腔室中的压力低于大气。与此相反的事情发生在下一周期的一部分，当外面的空气推的方式来填补真空。冲在通过两个相对的端口中的气体将合并的势头简要地使腔室加压点火前的大气压以上，因此，在发动机中的压力振荡引起的转动惯量。的过程中所涉及的气体（空气和燃烧的气态产物）的内部和外部的压力之间的拉伸和压缩。实际上，这些流体的行为像一个弹性介质中，像一块橡皮。这就是所谓的的Kadenacy效应是用来存储在一个燃烧周期中产生的能量，并用它在未来的弹性性质的气体。的压力差（局部的真空）中存储的能量，使得（更换用新鲜的燃料-空气混合物的燃烧后气体）的愿望成为可能。没有它，pulsejets不会工作。一些观察家注意到，额外的小的过程中，就像呼吸。瑞士脉动燃烧精灵弗朗索瓦·Reynst称之为“呼吸热' -加热的气体会发生膨胀（和发动机的气体的冷却，由于对流，热到冷却器的室壁'呼出'）而导致的收缩，而发动机的吸入。，声学研究过程中的其他人想出了声解释相同的过程。他们检测到的声共振背后的压力波动，也就是说，在室爆炸产生的压力波撞击发动机管内的空气，使他们'环'就像一个钟锤子击中。的压力波行进向上和向下的管。当波阵面到达该管的端部，它的一部分反射回来。从相对的两端反思的满足，并形成所谓的“驻波”的脉动喷射器的轰鸣声已经听到了每个人都知道，它是一个声音发生器。其实不需要放大-噪声是......嗯，不仅仅是震耳欲聋，它是一个超级的声音，摇动你认真周围的一切事物。建立的驻波手段是什么，这种“声音”，就像它的较小的弟兄，将遵守法律的共振图形，驻波最好的双正弦曲线表示。同样是真实的脉动喷射器循环。一个单一的正弦曲线的起伏描绘脉动喷射发动机内的气体压力和气体速度的变化非常好。加倍的曲线- 另外一个镜像，可以这么说-表明，压力和速度的地方，在一个周期的一部分，是最高的地方，他们是在相反的部分最低。压力变化的压力和气体速度的变化不重合。他们遵循相同的曲线，但彼此抵消。一径（或线索），由一季度的周期。如果整个周期被描绘为一个圆- 360度-速度曲线偏移90度的压力曲线。建立了一个模式的谐振发动机特有的脉动喷射器的管道中气体的压力和速度，并没有发现在喷气发动机。在某些方面，它更类似于一个二冲程活塞式发动机排气系统谐振确实比传统的喷气发动机。了解这种模式是非常重要的，因为它有助于确定引擎中的事件展开。当考虑脉动喷射器设计，始终是良好的，要记住，这些机器都受一个复杂的相互作用的流体热力学和声学元素共振在声学方面，燃烧室的最大阻抗的地方，这意味着气体的运动是最受限制的。但是，压力波动是最大的。因此，腔室的速度节点，但一个压力波腹。9 的进气口和排气口的外端的地方的最低阻抗。它们的气体运动的地方是在最大转速变化 在其最基本的形式-无阀脉动喷射器-喷气发动机可以只是一个空的金属管形在一个适当的方式。每个人都可以切割金属板材，并加入金属部件可以建立一个在车库或地下室车间，由于特殊的历史情况，这个有趣的事实已经逃脱了普遍的关注。这是不熟悉甚至喷气推进爱好者。你是不是很容易看到或听到喷气发动机的咆哮，在人们的后院，上周日下午。很少，如果任何人可以看到由他们已经建立了自己的喷气发动机提供动力的飞机。本文件旨在帮助改变这种状况，然而，这是不是一个如何底漆。它试图描述和解释原则的无阀脉动喷射。发明者和开发人员已经尝试在此设备的历史长，但晦涩惊人的各种布局，它还提供了一个粗略的草图，我的目的是启发，而不是教。我的目标是证明喷射动力是种类繁多，每个人都在简单的方法访问。如果你找到灵感，大量的喷射动力的切实步骤的信息将可在别处。无阀脉动喷射器的工作如何？下面的图片显示的无阀脉动喷射引擎的许多可能的布局之一。它有一个室两个管状端口不平等的长度和直径。右侧上的端口，向后弯曲，是在吸气管。越大，爆发，一个在左边是排气，或排气管。但在另一些引擎，它被弯曲成U形的排气管，但重要的是，这两个端口的端部的点在同一方向，在室中的燃料-空气混合物燃烧时，该过程将生成大量的热气体速度非常快。这发生如此之快，类似于爆炸。立竿见影，易爆先在内部压力上升压缩气体内，然后把它强行室，创建了两个强大的热膨胀的气体喷-一个大的排气管和一个较小的通过进吹，吹过。离开发动机，两个射流的推力施加一个脉冲-在相反的方向上推发动机，随着气体膨胀和燃烧室清空，在发动机内部的压力下降。由于惯性的运动气体，这种下降持续一段时间后，压力下降到大气。的扩张停止，只有当气体脉冲的势头完全花。在这一点上，有一个在发动机内部的部分真空的方法，现在反转。外面的压力（大气压）现在是在发动机内部的压力高于和新鲜的空气开始冲进的两个端口的端部。在进气侧，迅速 ​​通过短管，进入燃烧室与燃油混合。但是，排气管，而不再是，使进入的空气不甚至据腔室之前，在发动机再填充的压力峰值的额外长度的排气管的首要原因之一是要保留足够的发动机内的热的废气的时刻开始的吸入。此气体大大稀薄的扩展，但外界的压力将其推回，并再次增加其密度。这剩下的以前的燃烧混合室，大力与新鲜的燃料/空气混合物从另一个侧面进入。保留气室和自由基的热量会导致点火的过程中会重演，只需要在启动画面上显示的火花塞。一旦发动机起火，保留的热气体提供自燃和火花塞变得不必要。事实上，如果留在火花点火，它可以影响发动机的正常运作，我花了300多字来形容它，但这个周期其实是非常短暂的。在一个小的（飞行模型大小）脉动喷射器，它发生超过250倍的第二个周期是类似于传统的瓣阀脉动喷射引擎，像大阿格斯（）或供电的V-1飞行炸弹使用小Dynajet电源内的模型，在那里，上升的压力使阀瓣突然闭合，只留下一个方式去-到排气管内的热气体。在J形和U形无阀发动机，气体喷出的两个端口。这不要紧，因为他们都面临着在同一个方向。设计师们开发一些无阀脉动喷射引擎不能向后弯曲，但运用各种技巧，以类似的方式对阀门的工作-即他们让新鲜空气进来，但防止热气体通过进气失控。我们将描述一些在稍后的那些招数。3，你可能不知道的急剧转变，从进气腔道进入。这是必要的，进入的空气中产生强湍流，因此，它与喷射的燃料混合，适当地。甲更温和，逐渐进入不会产生必要的气体旋流此外，湍流燃烧和热释放率的强度增加的开端使用的空气的弹性性能，以产生功率脉冲的想法是很老的。第一脉动喷射引擎在法国建造，在开始的20世纪。他们发现，只有使用非常有限的时候，所有的实际目的，并很快被遗忘，然而，在20世纪30年代，德国工程师保罗·施密特重新找回了原则意外而试图开发一个爆震发动机。他建立了一系列令人印象深刻的pulsejets 阀门。在大致相同的时间，在同一个国家，在的阿格斯引擎公司的工程师正在使用压缩空气无阀设备。当时的情况更利于现在。世界正在准备一个大的战争和战争机器摩拳擦掌。德国的战争部带来Schmidt和阿刚一起，导致在第一个大规模生产的喷气发动机的发展。施密特引擎一样，它用阀门和自然吸气，但它的机制，极大地修改通过Argus 因此，在第二次世界大战中，而相对的两侧仍然试图拼凑自己的首个喷气动力的战斗机在1944年，的Vergeltungswaffe 1 （或V-1 ）定期嗡嗡英格兰与1,870磅的负载炸药。其Fieseler 机身采用阿格斯109-014脉动喷射发动机，你可以看到在右边的照片上飞过的英国乡村。彻底简单，成本低和证明效力的脉动喷射这么多盟军印象深刻，他们迫切希望有类似的东西。它看起来惊人的给大家，设备简单，动力严重的飞机。捕获的例子阿格斯仔细研究和副本构建和测试，它很快变得明显，脉动喷射器有一定的缺点和局限性，但基本原则仍然显得非常有吸引力的和改进想法比比皆是。拟进行各种各样的用途的设备。福特汽车公司建立了一个正确的组装线，生产阿格斯副本。随着战争结束后，一些项目被破坏了，但冷战开始不久，继续追求一个更好的脉动喷射。不幸的是，进步是非常缓慢的，纯粹的增量。在20世纪50年代中期，经过十年的努力，开发者并不多过得比他们战时的德国前辈。在完全相反，较上年同期涡轮喷气发动机设计的进步是巨大的4 。到那个时候，涡喷发动机为动力的战斗机已的朝鲜战争在他们身后。涡轮喷气发动机战略轰炸机携带核武器炸弹海湾和涡轮喷气客机正准备账面商人和空闲丰富的从大陆到大陆来赚取他们的钱。它变得完全清楚给大家，涡喷未来的喷气发动机。工程师们依然兴奋的脉动喷射器的承诺，但现实情况是不会被拒绝。在20世纪50年代和60年代，大多数的脉动喷射器的研究人员逐渐放弃他们的努力，转向其他的东西。优势最初吸引和兴奋的研究人员和开发人员最重要的所有的脉动喷射引擎的脉动燃烧是一个奇特的属性-它可以是自我压缩脉动喷射器，燃料-空气混合物不燃烧稳定，在一个恒定的压力，因为它在其他喷气发动机。间歇性燃烧，在快速连续爆炸脉冲。在每个脉冲中，气态的燃烧产物产生的速度太快，从燃烧器中逸出的一次。这就提出了在燃烧器内的压力陡峭，从而增加了燃烧效率是唯一的喷气发动机的燃烧器，示出了净增益之间的进气和排气压力的脉动喷射器。所有的人必须有自己的最高压力在进气室。从这个测站上，压力脱落。这种压力梯度减小用于防止从迫使其通过进气在燃烧器中产生的热气体。通过这种方式，气体只朝向排气喷管的压力被转换为速度移动的巨大进气压力通常是由某种类型的压缩机中，这是一个复杂和昂贵的机械位，消耗了大量的功率。涡轮喷气发动机产生的能量去驱动压缩机，只有其余的推力的脉动喷射器是不同的。这里，排气压力高于进气压力，有压力在整个燃烧器的增益，而不是损失。此外，脉动喷射器，它由燃烧产生的功率不浪费。这是非常重要的。根据一些粗略的数字，通过这种方法取得的燃烧压力给5％的涨幅大约在同一改善整体效率，产生85％的收益由压缩机，所有其他的事情都是平等的。现在，这是相当令人印象深刻的，我个人很感兴趣的另一个原因是脉动喷射-因为它带来了喷气发动机的还给人民，这是一个背到基本机种，这么简单的访问，即使爱好者基本的技能和简单的工具。涡轮喷气和fanjets的是在另一端的复杂规模。在大多数情况下，他们采用人迹罕至，尖端技术，只要看看在右图pulsejets 收集。他们纯粹是出于好玩，一所高中的学生，由斯蒂芬·Bukowsky建。5 如果我记得正确，三无阀发动机（第二，第三和左五）各拿他有一对夫妇的天。这仅仅是史蒂夫的集合的一部分成本是另一个优势。Pulsejets甚至比简单的活塞式发动机输出相当便宜。相比之下，涡轮喷气发动机是贵得吓人。缺点因此，给定的优势，为什么脉动喷射器从视图中消失吗？有几个原因，一个大问题是，提供的脉动燃烧效率的增益是不容易利用推进。奇怪的是，这里的核心问题是相同的利益来源-即，脉动。非常手段提高燃烧效率，使得难以利用的结果，在它的使用一直是作为用于涡轮发动机的燃烧器中，而不是作为一个发动机本身的脉动喷射器的真正潜力。它能够产生压力增益大大乘以在高压环境中。更常见的恒压燃烧器相比，可以得到相同的功率更小的机械损失，降低燃料消耗，或更大的功率相同的燃料量。可惜的是，涡轮机要求流量稳定，有效地发挥功能。忽快忽慢产生的损失。此外，脉动是危险的脆性轴流式水轮机叶片。径向涡轮机是强硬的，但他们在这方面的效率较低，尤其是间歇流动。他们大多是用来利用余热，在涡轮增压器中，而不是作为原动机。研究人员玩弄脉动转换成一个稳定的流量，但大多数方法被证明是低效的。但是，如何简单？在某种意义上说，脉动喷射器还有什么，当你删除所有从涡喷发动机的复杂和昂贵的部分，只留下简单和便宜的燃烧室，隐藏在中间。嗯，是的，简单是有吸引力的，但它也有但它的缺点。脉动喷射器对自己的承诺，外涡轮喷气发动机，不太显着。压力增益仍然存在，但在大气压力环境中，如果没有由压缩机提供的乘法运算，它不构成非常多。在工作循环的平均压力是低的，特定的电源不起眼的燃料效率差。功率密度低得多。对于相同的发动机体积，你会得到与竞争喷气发动机推力小于脉动喷射器进一步推下来的规模应该在战后时代是事实，即使与改进，在20世纪50年代和60年代抵达仍在生产的脉动可怕的噪音和振动狂。根据簧片阀Pulsejets也是短命的和不可靠的。OK，他们很便宜，但在冷战时代，肯定不是一个主要的考虑因素。最后，还有一点，pulsejets真的很好。有一段时间，它看起来像他们将电源小型直升机。一些壮观前瞻性的原型建成，尤其是在法国。然而，在最后，他们从来没有档次，多为空气动力学的原因。法国短暂使用机动滑翔机和飞无人机，也脉动喷射器电源。建于几个国家，包括美国，俄罗斯和中国的廉价飞行的无人驾驶飞机和导弹。图为阿森纳的法国501靶机，由阀发动机供电。本文档的第一页上的彩色图片显示了中国人的目标与无阀发动机的无人机，这是它。鉴于充足的国防预算，现实生活中的应用，需要一台喷气发动机更好地满足涡轮喷气发动机或者火箭动力。民用工业脉动喷射后没看任何更大的恩情。涡轮喷气发动机发展是激烈和工程师异国情调的脉动的东西，很少人正确理解反正很少有时间。脉动喷射器内定义的过程的难度，数学是一个重大的问题，大多数研究人员和工程师。半混沌脉动燃烧建模太多时间的计算能力。这意味着脉动喷射器的设计是不可预知的-部分是科学，部分为黑色艺术。产业力图避免这种棘手的命题，到20世纪60年代中期，只有几个孤立的爱好者仍然被认为是作为一个潜在的脉动喷射飞机发动机。嘈杂管无路，退居变化的模型飞机引擎的作用，这样的单调应用中央供热系统作为一种高效燃烧，农用喷雾喷粉器和鼓风机工业浆烘干机械和振动筛的动力装置。情况下，所以，为什么现在看pulsejets？嗯，我的理由是变化的情况下，在20世纪80年代初的某个时候，超轻的乐趣飞开始越来越受欢迎，由于滑翔机和滑翔伞的可用性好，操作简单，经济实惠的飞行平台- 当提供电机功率，这些机器提供前所未有的自由飞行有兴趣的。此外，与梦幻般的现代电子技术的发展，出现一类新的无人飞行机，专为电信，监视，测量和传感设备的各种实用的平台。所有这些新的飞行机器，无论是为了好玩或实用设计，均采用活塞发动机驱动螺旋桨。喷气发动机只出现在非常高端的价格范围- 耗资几十万美元的机器，所有的活塞式发动机目前使用的超轻飞行相对沉重和繁琐，即使在其最简单的形式。他们还需要很多配套设备，减速器，螺旋桨轴，螺旋桨一样，等等，等等，几乎所有齿轮上安装一个轻量级的飞行机器击败的初衷。一个简单的轻量级的脉动喷射器似乎更合适。涡轮喷气发动机，另一方面，是极其昂贵的-远爱好者的接触。事情变得更好，无论是在不久的将来不太可能。由于非常高的技术要求，涡喷发动机的成本一直居高不下。只有基于旧的涡轮增压器零部件的小型涡轮喷气发动机是相对便宜的，因为他们最珍贵的部分采取报废卡车引擎，但甚至他们的价格是不愉快。相比之下，不起眼的技术含量低脉动喷射器是笑着便宜以任何标准来衡量。除了，爱好者可能被用来在发动机尺寸，最好的pulsejets可以竞争与其他喷气发动机性能，尤其是在功率-重量赌注。我经常被告知将永远是好一台喷气发动机作康乐用途。喷气推进器是真正有效的，只有在相对 ​​较高的空速，看似使得它不适合用于低速设备，如滑翔机。然而，也许一个简单的喷气发动机7 利基可以发现在高端滑翔机性能-可能与刚性的翅膀。此外，规则似乎并没有非常严格。举例来说，通过微喷涡轮喷气发动机的一个英国Doodlebug线束供电已经过测试，令人愉快的结果，一个普通的脚推出的悬挂滑翔机（见图片）。这预示着pulsejets的。当配有一个推力增强因子，一个很好的脉动喷射器可以被优化的速度远远低于其他喷气发动机。这种形式也很难失败，至少执行以及微射流在一个类似的应用程序。在推力重量方面，它已经是优于手提包，这些点和轻便，简单，廉价的低速脉动喷射引擎突然开始有很大的意义。其公认的高油耗，噪音和振动不一定是我心目中的应用程序-具有重大意义或可能或许可以减轻或者设计出来的概念。计算能力的巨大进步，在过去几十年里取得了建模脉动燃烧更加逼真，太。它仍然是不容易的，即使在超级计算机，但是它现在可以做到。这可以削减开发时间大幅度使它更直截了当。最后脉动燃烧，我们的理解已经发展到的地步，这些引擎可以设计性能可预测性更接近的其他类型的发动机的纸张上，这也许是时间把尘封已久的旧管无阀为什么？普通脉动喷射引擎已经是一个非常简单的。这仅仅是一块管切割所需的尺寸，与几个小襟翼和燃料喷射的一端。因此，人们可能会问，为什么走一小步进一步消除了阀门？的首要原因是，瓣阀的使用限制的发动机的可靠性和使用寿命。历时仅约30分钟，连续使用的阀门的109-014。鉴于它的作用是自我毁灭的啦，这不是一个大的故障，但今天，你可能有一个飞行模式，是你的骄傲和喜悦在空气中，你甚至还可以自己要飞。你真的需要你的引擎，持续的时间长一点。诚然，发展完善的设计在许多方面捉襟见肘其从几分钟到几个小时的工作寿命，但最根本的问题仍然存在。事实上，它看起来几乎是不溶性的，阀门应该满足相互冲突的需求，在燃烧效率的利益，他们不应该强加自己的时间上的流动。这是非常重要的，因为燃烧过程不仅是间歇性的，但也有些不稳定，高度依赖于反馈。如果我们想尽可能的脉动，以避免干扰的自然进展，阀门必须应对变化的压力几乎瞬间。要做到这一点，他们必须要尽可能轻，在相同的时间，然而，他们不得不忍受巨大的机械应力（弯曲开放，一声关闭在高速），在高温环境下做到这一点。他们必须是非常艰难的。如果东西要轻，还未接触到伟大的虐待，要么法术短寿命或外来技术。前者是不切实际的，而后者则是昂贵的。最后，还有一个问题是优雅。我发现一台喷气发动机的想法，实际上只是一个廉价的空金属管不动，非常有吸引力的部分。各种气体跳火圈，并产生有用的技巧，而不诉诸任何机械复杂，是一个漂亮的东西，将所有热爱简洁和优雅的赞赏。（我说，在数学意义上的优雅-并发症少取得期望的结果。）KADENACY振荡，热的呼吸声共振进入实际的发动机设计的细节之前，让我们得到一些重要的理论出8 的方式。谁恨理论的人可以跳过这一部分，但我的建议是跳过它，只有当你已经相当熟悉声学和流体力学的法律并意识到他们涉及到pulsejets的。另一方面，人们喜欢理论的人应该被警告，以下是一个非常复杂的机制，大大简化描述。Kadenacy 的解释工作周期的影响，我介绍了如何惯性使驾驶膨胀的气体发动机方式，直到腔室中的压力低于大气。与此相反的事情发生在下一周期的一部分，当外面的空气推的方式来填补真空。冲在通过两个相对的端口中的气体将合并的势头简要地使腔室加压点火前的大气压以上，因此，在发动机中的压力振荡引起的转动惯量。的过程中所涉及的气体（空气和燃烧的气态产物）的内部和外部的压力之间的拉伸和压缩。实际上，这些流体的行为像一个弹性介质中，像一块橡皮。这就是所谓的的Kadenacy效应是用来存储在一个燃烧周期中产生的能量，并用它在未来的弹性性质的气体。的压力差（局部的真空）中存储的能量，使得（更换用新鲜的燃料-空气混合物的燃烧后气体）的愿望成为可能。没有它，pulsejets不会工作。一些观察家注意到，额外的小的过程中，就像呼吸。瑞士脉动燃烧精灵弗朗索瓦·Reynst称之为“呼吸热' -加热的气体会发生膨胀（和发动机的气体的冷却，由于对流，热到冷却器的室壁'呼出'）而导致的收缩，而发动机的吸入。，声学研究过程中的其他人想出了声解释相同的过程。他们检测到的声共振背后的压力波动，也就是说，在室爆炸产生的压力波撞击发动机管内的空气，使他们'环'就像一个钟锤子击中。的压力波行进向上和向下的管。当波阵面到达该管的端部，它的一部分反射回来。从相对的两端反思的满足，并形成所谓的“驻波”的脉动喷射器的轰鸣声已经听到了每个人都知道，它是一个声音发生器。其实不需要放大-噪声是......嗯，不仅仅是震耳欲聋，它是一个超级的声音，摇动你认真周围的一切事物。建立的驻波手段是什么，这种“声音”，就像它的较小的弟兄，将遵守法律的共振图形，驻波最好的双正弦曲线表示。同样是真实的脉动喷射器循环。一个单一的正弦曲线的起伏描绘脉动喷射发动机内的气体压力和气体速度的变化非常好。加倍的曲线- 另外一个镜像，可以这么说-表明，压力和速度的地方，在一个周期的一部分，是最高的地方，他们是在相反的部分最低。压力变化的压力和气体速度的变化不重合。他们遵循相同的曲线，但彼此抵消。一径（或线索），由一季度的周期。如果整个周期被描绘为一个圆- 360度-速度曲线偏移90度的压力曲线。建立了一个模式的谐振发动机特有的脉动喷射器的管道中气体的压力和速度，并没有发现在喷气发动机。在某些方面，它更类似于一个二冲程活塞式发动机排气系统谐振确实比传统的喷气发动机。了解这种模式是非常重要的，因为它有助于确定引擎中的事件展开。当考虑脉动喷射器设计，始终是良好的，要记住，这些机器都受一个复杂的相互作用的流体热力学和声学元素共振在声学方面，燃烧室的最大阻抗的地方，这意味着气体的运动是最受限制的。但是，压力波动是最大的。因此，腔室的速度节点，但一个压力波腹。9 的进气口和排气口的外端的地方的最低阻抗。它们的气体运动的地方是在最大转速变化 在其最基本的形式-无阀脉动喷射器-喷气发动机可以只是一个空的金属管形在一个适当的方式。每个人都可以切割金属板材，并加入金属部件可以建立一个在车库或地下室车间，由于特殊的历史情况，这个有趣的事实已经逃脱了普遍的关注。这是不熟悉甚至喷气推进爱好者。你是不是很容易看到或听到喷气发动机的咆哮，在人们的后院，上周日下午。很少，如果任何人可以看到由他们已经建立了自己的喷气发动机提供动力的飞机。本文件旨在帮助改变这种状况，然而，这是不是一个如何底漆。它试图描述和解释原则的无阀脉动喷射。发明者和开发人员已经尝试在此设备的历史长，但晦涩惊人的各种布局，它还提供了一个粗略的草图，我的目的是启发，而不是教。我的目标是证明喷射动力是种类繁多，每个人都在简单的方法访问。如果你找到灵感，大量的喷射动力的切实步骤的信息将可在别处。无阀脉动喷射器的工作如何？下面的图片显示的无阀脉动喷射引擎的许多可能的布局之一。它有一个室两个管状端口不平等的长度和直径。右侧上的端口，向后弯曲，是在吸气管。越大，爆发，一个在左边是排气，或排气管。但在另一些引擎，它被弯曲成U形的排气管，但重要的是，这两个端口的端部的点在同一方向，在室中的燃料-空气混合物燃烧时，该过程将生成大量的热气体速度非常快。这发生如此之快，类似于爆炸。立竿见影，易爆先在内部压力上升压缩气体内，然后把它强行室，创建了两个强大的热膨胀的气体喷-一个大的排气管和一个较小的通过进吹，吹过。离开发动机，两个射流的推力施加一个脉冲-在相反的方向上推发动机，随着气体膨胀和燃烧室清空，在发动机内部的压力下降。由于惯性的运动气体，这种下降持续一段时间后，压力下降到大气。的扩张停止，只有当气体脉冲的势头完全花。在这一点上，有一个在发动机内部的部分真空的方法，现在反转。外面的压力（大气压）现在是在发动机内部的压力高于和新鲜的空气开始冲进的两个端口的端部。在进气侧，迅速 ​​通过短管，进入燃烧室与燃油混合。但是，排气管，而不再是，使进入的空气不甚至据腔室之前，在发动机再填充的压力峰值的额外长度的排气管的首要原因之一是要保留足够的发动机内的热的废气的时刻开始的吸入。此气体大大稀薄的扩展，但外界的压力将其推回，并再次增加其密度。这剩下的以前的燃烧混合室，大力与新鲜的燃料/空气混合物从另一个侧面进入。保留气室和自由基的热量会导致点火的过程中会重演，只需要在启动画面上显示的火花塞。一旦发动机起火，保留的热气体提供自燃和火花塞变得不必要。事实上，如果留在火花点火，它可以影响发动机的正常运作，我花了300多字来形容它，但这个周期其实是非常短暂的。在一个小的（飞行模型大小）脉动喷射器，它发生超过250倍的第二个周期是类似于传统的瓣阀脉动喷射引擎，像大阿格斯（）或供电的V-1飞行炸弹使用小Dynajet电源内的模型，在那里，上升的压力使阀瓣突然闭合，只留下一个方式去-到排气管内的热气体。在J形和U形无阀发动机，气体喷出的两个端口。这不要紧，因为他们都面临着在同一个方向。设计师们开发一些无阀脉动喷射引擎不能向后弯曲，但运用各种技巧，以类似的方式对阀门的工作-即他们让新鲜空气进来，但防止热气体通过进气失控。我们将描述一些在稍后的那些招数。3，你可能不知道的急剧转变，从进气腔道进入。这是必要的，进入的空气中产生强湍流，因此，它与喷射的燃料混合，适当地。甲更温和，逐渐进入不会产生必要的气体旋流此外，湍流燃烧和热释放率的强度增加的开端使用的空气的弹性性能，以产生功率脉冲的想法是很老的。第一脉动喷射引擎在法国建造，在开始的20世纪。他们发现，只有使用非常有限的时候，所有的实际目的，并很快被遗忘，然而，在20世纪30年代，德国工程师保罗·施密特重新找回了原则意外而试图开发一个爆震发动机。他建立了一系列令人印象深刻的pulsejets 阀门。在大致相同的时间，在同一个国家，在的阿格斯引擎公司的工程师正在使用压缩空气无阀设备。当时的情况更利于现在。世界正在准备一个大的战争和战争机器摩拳擦掌。德国的战争部带来Schmidt和阿刚一起，导致在第一个大规模生产的喷气发动机的发展。施密特引擎一样，它用阀门和自然吸气，但它的机制，极大地修改通过Argus 因此，在第二次世界大战中，而相对的两侧仍然试图拼凑自己的首个喷气动力的战斗机在1944年，的Vergeltungswaffe 1 （或V-1 ）定期嗡嗡英格兰与1,870磅的负载炸药。其Fieseler 机身采用阿格斯109-014脉动喷射发动机，你可以看到在右边的照片上飞过的英国乡村。彻底简单，成本低和证明效力的脉动喷射这么多盟军印象深刻，他们迫切希望有类似的东西。它看起来惊人的给大家，设备简单，动力严重的飞机。捕获的例子阿格斯仔细研究和副本构建和测试，它很快变得明显，脉动喷射器有一定的缺点和局限性，但基本原则仍然显得非常有吸引力的和改进想法比比皆是。拟进行各种各样的用途的设备。福特汽车公司建立了一个正确的组装线，生产阿格斯副本。随着战争结束后，一些项目被破坏了，但冷战开始不久，继续追求一个更好的脉动喷射。不幸的是，进步是非常缓慢的，纯粹的增量。在20世纪50年代中期，经过十年的努力，开发者并不多过得比他们战时的德国前辈。在完全相反，较上年同期涡轮喷气发动机设计的进步是巨大的4 。到那个时候，涡喷发动机为动力的战斗机已的朝鲜战争在他们身后。涡轮喷气发动机战略轰炸机携带核武器炸弹海湾和涡轮喷气客机正准备账面商人和空闲丰富的从大陆到大陆来赚取他们的钱。它变得完全清楚给大家，涡喷未来的喷气发动机。工程师们依然兴奋的脉动喷射器的承诺，但现实情况是不会被拒绝。在20世纪50年代和60年代，大多数的脉动喷射器的研究人员逐渐放弃他们的努力，转向其他的东西。优势最初吸引和兴奋的研究人员和开发人员最重要的所有的脉动喷射引擎的脉动燃烧是一个奇特的属性-它可以是自我压缩脉动喷射器，燃料-空气混合物不燃烧稳定，在一个恒定的压力，因为它在其他喷气发动机。间歇性燃烧，在快速连续爆炸脉冲。在每个脉冲中，气态的燃烧产物产生的速度太快，从燃烧器中逸出的一次。这就提出了在燃烧器内的压力陡峭，从而增加了燃烧效率是唯一的喷气发动机的燃烧器，示出了净增益之间的进气和排气压力的脉动喷射器。所有的人必须有自己的最高压力在进气室。从这个测站上，压力脱落。这种压力梯度减小用于防止从迫使其通过进气在燃烧器中产生的热气体。通过这种方式，气体只朝向排气喷管的压力被转换为速度移动的巨大进气压力通常是由某种类型的压缩机中，这是一个复杂和昂贵的机械位，消耗了大量的功率。涡轮喷气发动机产生的能量去驱动压缩机，只有其余的推力的脉动喷射器是不同的。这里，排气压力高于进气压力，有压力在整个燃烧器的增益，而不是损失。此外，脉动喷射器，它由燃烧产生的功率不浪费。这是非常重要的。根据一些粗略的数字，通过这种方法取得的燃烧压力给5％的涨幅大约在同一改善整体效率，产生85％的收益由压缩机，所有其他的事情都是平等的。现在，这是相当令