Razlika med Ramjet in Scramjet

Ramjet proti Scramjetu

Nadzvočni in hipersonski leti so sanje letalskih inženirjev, kjer je letenje tolikokrat od hitrosti zvoka tehnično težko. Čeprav je nadzvočno uresničeno sanje, strošek otežuje finančno porabo.

Ramjet in Scramjets sta motorja, ki uporabljata svojo hitrost za stiskanje zraka in pogon motorja. Tehnologija ramjet motorjev se praktično uporablja v številnih primerih, od raket, nadzvočnega letala do topniških krogov, medtem ko so motorji scramjet še vedno zelo eksperimentalni.

Več o Ramjet

Ramjet, ki se včasih imenuje jeklena cev ali athodyd, je zračni dihalni motor, ki uporablja gibanje motorja za stiskanje dohodnega zraka, brez vrtljivega kompresorja v reaktivnih motorjih.

Zasnova ramjeti ne morejo ustvariti potiska z ničelno hitrostjo, sprva, ko so tiho. Zato letala zahtevajo sistem za pogon, da sproži gibanje za stiskanje v ramjet. Za optimalno delovanje ramjeti potrebujejo hitrosti okrog Macha 3 in lahko delujejo do hitrosti Macha 6. Delovanje Ramjet temelji na ciklu Brayton.

Zajeten zrak se stisne s šobami, ustvarjenimi na območjih stiskanja, hitrost pretoka pa se zmanjša na podzvočne hitrosti, da se omogoči boljše izgorevanje. Držalo za plamen vžge mešanico, da ustvari visokotlačni tok plina z visoko hitrostjo, ki izstopi iz motorja pri nadzvočnih.

Ramjets je mogoče uporabiti za aplikacije, ki potrebujejo majhen in preprost motor za uporabo pri visoki hitrosti, na primer ruske indijske rakete BrahMos in neinvastična raketa Akash uporabljajo tehnologijo ramjet. Uspešno so jih uporabili, čeprav ne učinkovito, kot konice na vrtavkah. Jekleni motorji legendarnega Lockheed SR 71 delujejo enako dobro, saj letalo pospeši več kot hitrost zvoka.

Prednosti ramjetov so neodvisne od oskrbe s kisikom in ne vsebujejo vrtljivih delov, kar olajša izdelavo in vzdrževanje.

Več o Scramjet

Scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) je različica ramjetja, pri katerem pride do zgorevanja, kadar je pretok zraka nadzvočen. Tako kot pri ramjetih tudi pri hitrosti vozila tudi scramjets stisne dovod zraka pred zgorevanjem. Kljub temu ramjetsi upočasnijo zračni tok do podzvočne hitrosti motorja pred zgorevanjem, čeprav je pretok zraka v scramjetu nadzvočen v celotnem motorju. Nadzvočni pretok ustvarja več reakcije, kar scramjetom omogoča učinkovito delovanje pri hipersonskih hitrostih; teoretična največja hitrost scramjet-a leži med 12 Mach (15.000 km / h) in Mach 24 (29.000 km / h), najhitrejše zračno dihanje pa ima Scramjet motorje; NASA X-43A je dosegla 9,6 macha.

Tako kot ramjet tudi scramjeti nimajo gibljivih delov znotraj motorjev in podedujejo vse temeljne zahteve, kot je primarni pogonski sistem, da bi jih pospešili do nadzvočnih hitrosti. Medtem ko so scramjeti konceptualno preprosti pri načrtovanju in izdelavi, je dejansko izvajanje omejeno s skrajnimi inženirskimi izzivi. Aerodinamični povlek pri hipersoničnem letu znotraj ozračja je ogromen, temperature na letalu in motorju pa so veliko večje od temperature, ki obdaja zrak; zato potrebujejo nove materiale, da vzdržijo temperature. Vzdrževanje izgorevanja v nadzvočnem toku predstavlja dodatne izzive, ker je treba gorivo v nekaj sekundah vbrizgati, mešati, vžgati in sežgati.

Poleg prednosti običajnih ramjetov imajo scramjeti višji specifični impulz (sprememba momenta na enoto pogonskega goriva) kot običajni reaktivni motorji. Ramjeti proizvajajo specifični impulz med 1000 in 4000 sekund, raketa pa zagotavlja le 600 sekund ali manj.

Ker imajo scramjeti visoke teoretične zmogljivosti, so jih predlagali kot elektrarno za orbitalna vozila nove generacije, NASA pa izvaja obsežne raziskave v areni tehnologije scramjet. 

Kakšna je razlika med Ramjet in Scramjet?

• Tok znotraj ramjet-a je podzvočen, medtem ko je v Scramjet-ju nadzvočen.

• Scramjets proizvajajo višji specifični impulz.

• Teoretično ima Ramjets hitrost od 1 do 6 Macha, medtem ko je v Scramjets-u razpon od 12 do 24 Macha. Vendar je najhitrejša praktično dosežena hitrost 9,6 macha, ki jo je dobil X-43A.

Viri diagrama:

http://sl.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg

http://sl.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg