Ramjet vs Scramjet
Supersonisk og hypersonisk flyging er drømmer for luftfartsingeniører, der å fly så mange ganger lydhastigheten er en teknisk vanskelig oppgave. Selv om supersonisk er en realisert drøm, gjør kostnadene det vanskelig å brukes økonomisk.
Ramjet og Scramjets er motorer som bruker sin egen hastighet for å komprimere luft og drive motoren. Ramjet-motorteknologien gjelder praktisk t alt i mange tilfeller, alt fra missiler, supersoniske fly til artillerirunder, mens scramjetmotorene fortsatt er svært eksperimentelle.
Mer om Ramjet
Ramjet, noen ganger k alt en stovepipe-jet eller athodyd, er en luftpustende jetmotor, som bruker motorens foroverbevegelse for å komprimere innkommende luft, uten en roterende kompressor til stede i jetmotorer.
Med design kan ikke ramjets produsere skyvekraft med null hastighet, først når de står stille. Derfor krever flyene et fremdriftssystem for å sette i gang bevegelsen for kompresjon i ramjet for å utføre. For optimal drift trenger ramjet hastigheter rundt Mach 3 og kan operere opp til hastigheter på Mach 6. Driften av Ramjet er basert på Brayton-syklusen.
Inntaksluften komprimeres ved hjelp av dyser laget i kompresjonsområdene, og strømningshastigheten reduseres til subsoniske hastigheter for å gi bedre forbrenning. En flammeholder tenner blandingen for å produsere høytrykks gasstrøm med høy hastighet som går ut av motoren ved supersoniske hastigheter.
Ramjets kan brukes til applikasjoner som krever en liten og enkel motor for høyhastighetsbruk, for eksempel russiske indiske ste alth BrahMos-missiler, og indiske Akash-missiler bruker ramjet-teknologi. De har også blitt brukt med hell, men ikke effektive, som tippjetfly på helikopterrotorer. Jetmotorene til den legendariske Lockheed SR 71 fungerer som ramjetfly ettersom flyet kjører mer enn lydhastigheten.
Fordelene med ramjetfly er uavhengig av oksygentilførsel og inkluderer ingen roterende deler som gjør det enklere å produsere og vedlikeholde.
Mer om Scramjet
En scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) er en variant av en ramjet der forbrenning finner sted når luftstrømmen er supersonisk. Som i ramjets, komprimerer scramjets også den innkommende luften før forbrenning ved å bruke hastigheten til kjøretøyet. Ramjets bremser imidlertid luftstrømmen til subsoniske hastigheter i motoren før forbrenning, selv om luftstrømmen i en scramjet er supersonisk gjennom hele motoren. Supersonisk flyt skaper mer reaksjon som gir mulighet for scramjets til å fungere effektivt ved hypersoniske hastigheter; teoretisk topphastighet på en scramjet ligger mellom Mach 12 (15 000 km/t) og Mach 24 (29 000 km/t), og det raskeste luftpusteflyet har Scramjet-motorer; NASA X-43A nådde 9. mars.6.
Som ramjet, har scramjets ingen bevegelige deler inne i motorene og arver alle grunnleggende krav som primært fremdriftssystem for å akselerere dem til supersoniske hastigheter. Mens scramjets er konseptuelt enkle i design og konstruksjon, er faktisk implementering begrenset av ekstreme tekniske utfordringer. Den aerodynamiske luftmotstanden ved Hypersonic-flyging i atmosfæren er enorm, og temperaturene på flyet og motoren er mye høyere enn temperaturen rundt luften; derfor krever nye materialer for å tåle temperaturene. Å opprettholde forbrenningen i den supersoniske strømmen utgjør ytterligere utfordringer fordi drivstoffet i løpet av millisekunder må injiseres, blandes, tennes og brennes.
I tillegg til fordelene med vanlige ramjetfly, har scramjetfly en høyere spesifikk impuls (endring i momentum per enhet drivmiddel) enn konvensjonelle jetmotorer. Ramjets produserer spesifikke impulser mellom 1000 og 4000 sekunder, mens en rakett bare gir 600 sekunder eller mindre.
Fordi scramjets har den høye teoretiske ytelsen, har de blitt foreslått som kraftverket for neste generasjons orbitale kjøretøyer, og NASA driver omfattende forskning på scramjet-teknologiarenaen.
Hva er forskjellen mellom Ramjet og Scramjet?
• Strømmen inne i ramjeten er subsonisk, mens den i Scramjet er supersonisk.
• Scramjets produserer høyere spesifikk impuls.
• Teoretisk sett har Ramjets et hastighetsområde på 1 til 6 Mach, mens området i Scramjets er 12 til 24 Mach. Imidlertid er den raskeste praktisk oppnådde hastigheten 9,6 mach oppnådd av X-43A.
Diagramkilder:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
