Ramjet vs Scramjet
Zborul supersonic și hipersonic sunt visele inginerilor aeronautici, unde zborul de cât mai multe ori viteza sunetului este un efort tehnic dificil. Chiar dacă supersonicul este un vis realizat, costul face dificilă utilizarea financiară.
Ramjet și Scramjets sunt motoare care folosesc propria viteză pentru a comprima aerul și a propulsa motorul. Tehnologia motoarelor ramjet se aplică practic în multe cazuri, de la rachete, avioane supersonice până la runde de artilerie, în timp ce motoarele scramjet sunt încă extrem de experimentale.
Mai multe despre Ramjet
Reactorul de reacție, numit uneori jet de țeavă de sobă sau atodid, este un motor cu reacție care respira aer, care utilizează mișcarea înainte a motorului pentru a comprima aerul care intră, fără un compresor rotativ prezent în motoarele cu reacție.
Din proiect, ramjeturile nu pot produce tracțiune la viteză zero, inițial când sunt nemișcate. Prin urmare, aeronavele au nevoie de un sistem de propulsie pentru a iniția mișcarea pentru compresie în ramjet pentru a o întreprinde. Pentru o funcționare optimă, ramjeturile au nevoie de viteze în jurul Mach 3 și pot funcționa până la viteze de Mach 6. Funcționarea ramjet-ului se bazează pe ciclul Brayton.
Aerul admis este comprimat folosind duze create în zonele de compresie, iar viteza de curgere este redusă la viteze subsonice pentru a permite o ardere mai bună. Un suport de flacără aprinde amestecul pentru a produce un flux de gaz de în altă presiune, de mare viteză, care iese din motor la viteze supersonice.
Ramjet-urile pot fi utilizate pentru aplicații care necesită un motor mic și simplu pentru utilizare la viteză mare, cum ar fi rachetele rusești indiene ste alth BrahMos, iar racheta indiană Akash utilizează tehnologia ramjet. De asemenea, au fost folosite cu succes, deși nu sunt eficiente, ca jeturi de vârf pe rotoarele elicopterelor. Motoarele cu reacție ale legendarului Lockheed SR 71 acționează ca ramjet, deoarece aeronava accelerează mai mult decât viteza sunetului.
Avantajele ramjeturilor sunt independente de alimentarea cu oxigen și nu includ piese rotative, ceea ce face mai ușor de fabricat și întreținut.
Mai multe despre Scramjet
Un scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) este o variantă a unui ramjet în care arderea are loc atunci când fluxul de aer este supersonic. Ca și în cazul ramjet-urilor, scramjet-urile comprimă și aerul care intră înainte de ardere folosind viteza vehiculului. Cu toate acestea, ramjet-urile decelerează fluxul de aer la viteze subsonice în interiorul motorului înainte de ardere, deși fluxul de aer într-un scramjet este supersonic în întregul motor. Fluxul supersonic creează mai multă reacție, oferind capacitatea scramjet-urilor de a funcționa eficient la viteze hipersonice; Viteza maximă teoretică a unui scramjet se situează între Mach 12 (15.000 km/h) și Mach 24 (29.000 km/h), iar cea mai rapidă aeronavă care respiră aer are motoare Scramjet; NASA X-43A a ajuns la Mach 9.6.
La fel ca ramjet, scramjet-urile nu au piese mobile în interiorul motoarelor și moștenesc toate cerințele fundamentale, cum ar fi sistemul de propulsie primar, pentru a le accelera la viteze supersonice. În timp ce scramjet-urile sunt conceptual simple în proiectare și construcție, implementarea efectivă este limitată de provocări extreme de inginerie. Forța aerodinamică la zborul hipersonic în atmosferă este imensă, iar temperaturile găsite pe aeronavă și motor sunt mult mai mari decât temperatura din jurul aerului; prin urmare necesitând noi materiale pentru a rezista temperaturilor. Menținerea arderii în fluxul supersonic ridică provocări suplimentare deoarece, în câteva milisecunde de timp, combustibilul trebuie injectat, amestecat, aprins și ars.
Pe lângă avantajele ramjet-urilor obișnuite, scramjet-urile au un impuls specific mai mare (schimbarea impulsului pe unitate de propulsor) decât motoarele cu reacție convenționale. Ramjeturile produc un impuls specific între 1000 și 4000 de secunde, în timp ce o rachetă oferă doar 600 de secunde sau mai puțin.
Deoarece scramjet-urile au performanțe teoretice ridicate, au fost sugerate ca centrale electrice pentru vehiculele orbitale de următoarea generație, iar NASA efectuează cercetări ample în domeniul tehnologiei scramjet.
Care este diferența dintre Ramjet și Scramjet?
• Fluxul din interiorul ramjetului este subsonic, în timp ce, în Scramjet, este supersonic.
• Scramjet-urile produc un impuls specific mai mare.
• Teoretic, Ramjeturile au o gamă de viteze de la 1 la 6 Mach, în timp ce, la Scramjet, intervalul este de la 12 la 24 Mach. Cu toate acestea, cea mai rapidă viteză obținută practic este de 9,6 mach obținută de X-43A.
Surse diagrame:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
