Ramjet vs Scramjet
Üleheli- ja ülehelikiirusega lend on lennuinseneride unistused, mille puhul helikiirusest mitmekordne lendamine on tehniliselt keeruline ettevõtmine. Kuigi ülehelikiirus on ellu viidud unistus, muudab hind selle rahalise kasutamise keeruliseks.
Ramjet ja Scramjets on mootorid, mis kasutavad õhu kokkusurumiseks ja mootori edasiviimiseks oma kiirust. Reaktiivmootori tehnoloogiat kasutatakse praktiliselt paljudel juhtudel, alates rakettidest, ülehelikiirusega lennukitest kuni suurtükiväe lahinguteni, samas kui reaktiivmootorid on endiselt väga eksperimentaalsed.
Lisateavet Ramjeti kohta
Jettmootor, mida mõnikord nimetatakse ahjutoru reaktiivmootoriks või atodüüdiks, on õhku hingav reaktiivmootor, mis kasutab sissetuleva õhu kokkusurumiseks mootori edasiliikumist, ilma reaktiivmootorites pöörleva kompressorita.
Disaini järgi ei suuda ramjetid tekitada tõukejõudu nullkiirusel, esialgu siis, kui nad on paigal. Seetõttu vajavad õhusõidukid tõukejõusüsteemi, et käivitada liikumine, et ramjet suruda. Optimaalseks tööks vajavad ramjetid umbes 3 Machi kiirust ja võivad töötada kuni 6 Machi kiirustel. Ramjeti töö põhineb Braytoni tsüklil.
Sissevõetav õhk surutakse kokku survepiirkondades loodud düüside abil ja parema põlemise tagamiseks vähendatakse voolukiirust allahelikiirusele. Leegihoidja süütab segu, tekitades kõrge rõhuga suure kiirusega gaasivoo, mis väljub mootorist ülehelikiirusel.
Ramjete saab kasutada rakendustes, mis nõuavad kiireks kasutamiseks väikest ja lihtsat mootorit, näiteks Vene India varjatud BrahMosi raketid ja India Akashi rakett kasutab ramjet-tehnoloogiat. Neid on eduk alt kasutatud, kuigi mitte tõhus alt, kopteri rootorite otsadüüsidena. Legendaarse Lockheed SR 71 reaktiivmootorid toimivad reaktiivlennukitena, kuna lennuki kiirus on suurem kui helikiirus.
Jättide eelised ei sõltu hapnikuvarustusest ega sisalda pöörlevaid osi, mis muudab tootmise ja hooldamise lihtsamaks.
Lisateavet Scramjeti kohta
Scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) on ramjeti variant, milles põlemine toimub siis, kui õhuvool on ülehelikiirusel. Nagu ramjettide puhul, suruvad ka scramjetid enne põlemist sissetulevat õhku kokku, kasutades sõiduki kiirust. Kuid reaktiivmootorid aeglustavad õhuvoolu mootoris enne põlemist allahelikiirusele, kuigi õhuvool scramjetis on ülehelikiirusel kogu mootori ulatuses. Ülehelikiirusega voog tekitab rohkem reaktsiooni, võimaldades kiirreaktiivlennukitel tõhus alt töötada ülehelikiirusel; scramjeti teoreetiline tippkiirus jääb vahemikku Mach 12 (15 000 km/h) ja Mach 24 (29 000 km/h) ning kõige kiiremini õhku hingavatel lennukitel on Scramjet mootorid; NASA X-43A jõudis 9. Machini.6.
Nagu ka ramjettidel, ei ole ka skramjetitel mootorites liikuvaid osi ja need pärivad kõik põhinõuded, nagu esmane jõusüsteem, et kiirendada neid ülehelikiirusele. Kuigi scramjets on disainilt ja ehituselt põhimõtteliselt lihtne, piiravad tegelikku rakendamist äärmuslikud inseneriprobleemid. Hüpersoonilise lennu aerodünaamiline takistus atmosfääris on tohutu ning õhusõiduki ja mootori temperatuurid on palju kõrgemad kui õhutemperatuur; seetõttu on temperatuuride talumiseks vaja uusi materjale. Põlemise säilitamine ülehelikiirusel tekitab täiendavaid väljakutseid, sest millisekundite jooksul tuleb kütus süstida, segada, süüdata ja põletada.
Lisaks tavaliste reaktiivmootorite eelistele on kiirreaktiivmootoritel suurem eriimpulss (impulsi muutus raketikütuse ühiku kohta) kui tavalistel reaktiivmootoritel. Ramjetid annavad spetsiifilise impulsi vahemikus 1000–4000 sekundit, rakett aga ainult 600 sekundit või vähem.
Kuna scramjetidel on kõrge teoreetiline jõudlus, on neid soovitatud järgmise põlvkonna orbitaalsõidukite elektrijaamaks ja NASA viib läbi ulatuslikke uuringuid scramjet-tehnoloogia areenil.
Mis vahe on Ramjetil ja Scramjetil?
• Voog ramjeti sees on allahelikiirusega, Scramjetis aga ülehelikiirusega.
• Scramjetid tekitavad suurema spetsiifilise impulsi.
• Teoreetiliselt on Ramjeti kiirusvahemik 1 kuni 6 Machi, Scramjeti puhul aga 12 kuni 24 Machi. Kiireim praktiliselt saavutatav kiirus on aga 9,6 machi, mille saavutas X-43A.
Skeemi allikad:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
