船用に設計されたエンジンは車に収まりません...しかし、自動車のタイプは前髪とブームの最新技術に興味をそそられる傾向があります。結局のところ、エンジンは巨大なパワーを備えたエンジンです(そして、そのような革新がいつ民間部門に浸透するかを誰が知っているのか)。
それを念頭に置いて、回転式デトネーションエンジンを見てみましょう。これは、効率を高めるように設計されたガスタービンの一種で、慎重に構築された一貫した噴射と爆発のサイクルを備えています。これはまったく新しいものではなく、特許は約20年前に授与されましたが、2012年後半の時点で、大規模な輸送モードで発電する可能性の表面をかじったばかりです。
研究者によると、回転式爆轟エンジンは、全電気の船や飛行機の電力を生成するように適合させることもできます...信頼できるボートや航空機を主に電気で駆動できるようになったら、つまり
米軍は、回転式爆轟エンジンの研究開発に投資することを選択しました。これは、技術が簡単に拡張できるためです。エンジンのサイズを大きくすることができ、発電量も増えるでしょう。 (信じられないかもしれませんが、常にそのように機能するとは限りません。)したがって、私たちにはわかりません。おそらく、回転爆轟エンジンはいつか縮小でき、そのスムーズな発電によってあらゆる種類の車両を推進できるでしょう。
私たちは、エンジン内部で発生する圧力を、無秩序な「爆発」ではなく、より制御されていると考える傾向があります。つまり、無秩序ではなく、予測可能である必要があります。しかし、エンジンが安定した出力を生成するのに十分な精度で一般的なサイクルを制御できる場合は、爆発も制御できます。そして、爆発が引き起こす圧力のバーストは、それが正しく利用されている場合、より効率的なエンジンをもたらす可能性があります。通常、エンジンは空気と燃料を混合して爆発の準備をします。爆発の準備は、燃料がエネルギーを放出するときです。ただし、燃料のエネルギー放出の効率は、エンジンのタイプに大きく依存します。
これは、回転デトネーションエンジンがより一般的なタイプのガスタービンエンジンと異なるところです。空気と燃料は、(通常どおり)長い円形の燃焼室に噴射される前に混合されます。これは、「PhysicsToday」で「連続した円形の方法」と表現されています。最初の爆発は、点火からの圧力がチャンバーの周りで継続し、各注入を順番に点火するサイクルを開始します。各点火からの圧力は、サイクルを動かし続けます。次に、圧力によって排気ガスが排気ノズルから排出されます。排気ノズルは実際にはエンジンによって生成される推力であり、エンジンが搭載されているあらゆるタイプの車両(この場合は通常は船)に動力を供給します。または飛行機)。
回転デトネーションエンジンは、実際には別のエンジン設計のバリエーションであるパルスデトネーション波エンジンです。パルスデトネーションエンジンは、他の多くのタイプのエンジンよりもエネルギーを節約できますが、それでも独自の非効率性があります。 1つの理由は、各パルスの後にパージする必要がある燃焼室です。回転式デトネーションエンジンは、デトネーション波がチャンバーの周りを絶えず循環し、パージによって時間とエネルギーを浪費する必要がないため、パルス設計を改善したものです。
デトネーションは極度の圧力を発生させるため、通常必要とされる追加のコンプレッサーなしでデトネーションエンジンを設計できます。コンプレッサーは一般的に複雑であるだけでなく、その操作も一般的に多くのエネルギーを消費します。ただし、デトネーションエンジンにコンプレッサーを追加すると、実際にはさらに効率的になります。この互換性により、ガスタービンエンジン車両をデトネーションエンジンテクノロジーで使用するために簡単に改造できます[出典:Green CarCongress]。
米国海軍は、この技術への最近の投資(およびニュースサイクルの活発化)ですべての功績を認められていますが、回転式爆轟エンジンは、この時点で実際に数十年にわたって稼働しています。エンジンの特許は1982年に出願され、1988年にメリーランド州ロックビルを拠点とする発明者ShmuelEidelmanに付与されました。 (この特許は、実際には「回転」ではなく「回転爆轟エンジン」と呼ばれています。モニカがいつ変更されたかは不明です。)
シュムエル・アイデルマンは忙しい人です。彼は1982年以来、科学企業や軍事組織との仕事を通じて航空学、推進力、化学物質に焦点を当てた14の特許を取得しています[出典:PatentBuddy]。そのため、特許が出願されたとき、海軍はガスタービンを可能な限り押し上げたようで、新たに考え始める時が来ました。
アメリカ海軍は当初、パルスデトネーションエンジンに関心があり(前述のとおり)、これらの燃料節約システムを開発するための研究に投資しました。海軍の研究者は、このタイプのエンジンの可能性を最大化することは、その複雑な物理学を理解することに依存していると言います[出典:米国海軍調査研究所]。回転する爆発エンジンは、現在海軍の船や航空機の艦隊に動力を供給しているエンジンのように、依然としてガスタービンエンジンですが、サイクルを微調整して改良することで、多くの追加の動力が解放されます。海軍の研究者は、回転式デトネーションエンジンは、新しい機器の燃料消費量を25%削減できる可能性があると考えています。これは、年間約3億ドルから4億ドルの節約になります[出典:クイック]。このシステムのもう1つの利点は、電気モーターに電力を供給するように構成できることです。これにより、理論的には、軍隊が(潜在的に)よりクリーンで安価で効率的な電気駆動列に移行できるようになります。
回転デトネーションエンジンはまだ準備ができていないので、シミュレーションはその効率の最良の予測因子ですが、海軍が開発を進めているほど十分に有望です。完成または実装のための公に知られているETAはありませんが、回転爆轟エンジンは、いつか、とにかく、あなたの近くの海軍基地に到着する可能性があります。
回転するデトネーションエンジンが実際に車やトラックで使用される可能性があるとは誰も示唆していないようです(とにかくまだですが)。これは、軍事技術を専門とする男によって発明され、米海軍によって開発が進められています。開発中のエンジンモデルの実際のサイズはどこにも言及されていないので、これはすべて推測です。しかし、私たちはこれを知っています。それは明らかに船や飛行機に電力を供給するのに十分な大きさであり、それは車が必要とするよりもはるかに大きな電力です。その中で効率はどこにありますか?
しかし、自動車と輸送技術についての長年の執筆は、私たちが毎日使用するものの多くが元々完全に異なる目的のために開発されたことを私に示しました-そしてレースカーと軍用車両は2つの一般的な情報源です。燃料効率の高い車は現在別の方向に進んでいますが(ハイブリッド、電気、バイオ燃料)、いつの日か、誰かが超効率的なガスタービンエンジンをスケールダウンして下に詰める方法を見つけることができると言っても過言ではありません。車のボンネット。