Ramjet مقابل سكرامجت
الطيران الأسرع من الصوت والفوق الصوتي هي أحلام مهندسي الطيران ، حيث يعد الطيران بسرعة أكبر من الصوت محاولة صعبة تقنيًا. على الرغم من أن الصوت الأسرع من الصوت هو حلم تحقق ، إلا أن التكلفة تجعل من الصعب استخدامه ماليًا.
Ramjet و Scramjets هي محركات تستخدم سرعتها الخاصة لضغط الهواء ودفع المحرك. تنطبق تقنية المحرك النفاث النفاث عمليًا في العديد من الحالات بدءًا من الصواريخ والطائرات الأسرع من الصوت إلى طلقات المدفعية ، بينما لا تزال محركات سكرامجت تجريبية للغاية.
المزيد عن Ramjet
المحرك النفاث النفاث ، الذي يُطلق عليه أحيانًا اسم نفاثة المدخنة أو athodyd ، هو محرك نفاث يتنفس الهواء ، يستخدم الحركة الأمامية للمحرك لضغط الهواء الوارد ، دون وجود ضاغط دوار في المحركات النفاثة.
حسب التصميم ، لا يمكن أن تنتج النفاثات النفاثة قوة دفع بسرعة صفرية ، في البداية عندما تكون ثابتة. لذلك ، تتطلب الطائرات نظام دفع لبدء الحركة للضغط في المحرك النفاث. من أجل التشغيل الأمثل ، تحتاج نفاثات النفاثات إلى سرعات حول ماخ 3 ويمكن أن تعمل حتى سرعات تصل إلى 6 ماخ. ويستند تشغيل Ramjet على دورة برايتون.
يتم ضغط الهواء الداخل باستخدام فوهات تم إنشاؤها في مناطق الضغط ، ويتم تقليل سرعة التدفق إلى سرعات دون سرعة الصوت للسماح باحتراق أفضل. يشعل حامل اللهب الخليط لإنتاج تيار غاز عالي الضغط عالي السرعة يخرج من المحرك بسرعات تفوق سرعة الصوت.
يمكن استخدام Ramjets للتطبيقات التي تتطلب محركًا صغيرًا وبسيطًا للاستخدام عالي السرعة ، مثل صواريخ BrahMos الروسية الشبح الهندية ، ويستخدم صاروخ أكاش الهندي تقنية نفاث.كما تم استخدامها بنجاح ، على الرغم من عدم فعاليتها ، كطائرات نفاثة على دوارات طائرات الهليكوبتر. تعمل المحركات النفاثة لطائرة Lockheed SR 71 الأسطورية كنفاثات نفاثة حيث تزيد سرعات الطائرة عن سرعة الصوت.
مزايا المحركات النفاثة مستقلة عن إمداد الأكسجين ولا تشتمل على أجزاء دوارة مما يجعل من السهل تصنيعها وصيانتها.
المزيد عن سكرامجت
محرك سكرامجت (الاحتراق الأسرع من الصوت RAMjet) هو نوع من المحركات النفاثة حيث يحدث الاحتراق عندما يكون تدفق الهواء أسرع من الصوت. كما هو الحال في النفاثات النفاثة ، تعمل محركات سكرامجت أيضًا على ضغط الهواء الداخل قبل الاحتراق باستخدام سرعة السيارة. ومع ذلك ، تعمل النفاثات النفاثة على إبطاء تدفق الهواء إلى سرعات دون سرعة الصوت داخل المحرك قبل الاحتراق ، على الرغم من أن تدفق الهواء في محرك سكرامجت يكون أسرع من الصوت في جميع أنحاء المحرك. يخلق التدفق الأسرع من الصوت مزيدًا من التفاعل مما يمنح القدرة على تشغيل المحركات النفاثة النفاثة بكفاءة بسرعات تفوق سرعة الصوت ؛ تقع السرعة القصوى النظرية لطائرة سكرامجت بين Mach 12 (15000 كم / ساعة) و Mach 24 (29000 كم / ساعة) ، وأسرع طائرة تتنفس الهواء بها محركات Scramjet ؛ وصلت ناسا X-43A إلى 9 ماخ.6.
مثل النفاث النفاث ، لا تحتوي محركات سكرامجت على أجزاء متحركة داخل المحركات وترث جميع المتطلبات الأساسية مثل نظام الدفع الأساسي لتسريعها إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. في حين أن محركات سكرامجت بسيطة من الناحية المفاهيمية في التصميم والبناء ، فإن التنفيذ الفعلي محدود بسبب التحديات الهندسية الشديدة. السحب الديناميكي الهوائي في الرحلة فوق الصوتية داخل الغلاف الجوي هائل ، ودرجات الحرارة الموجودة على الطائرة والمحرك أكبر بكثير من درجة الحرارة المحيطة بالهواء ؛ ومن ثم تتطلب مواد جديدة لتحمل درجات الحرارة. يطرح الحفاظ على الاحتراق في التدفق الأسرع من الصوت تحديات إضافية لأنه في غضون أجزاء من الثانية من الزمن ، يجب حقن الوقود وخلطه وإشعاله وحرقه.
بالإضافة إلى مزايا المحركات النفاثة النفاثة الشائعة ، فإن محركات سكرامجت لديها دفعة نوعية أعلى (التغير في الزخم لكل وحدة من الوقود الدافع) من المحركات النفاثة التقليدية. تنتج Ramjets نبضة محددة بين 1000 و 4000 ثانية ، بينما يعطي الصاروخ 600 ثانية فقط أو أقل.
نظرًا لأن محركات سكرامجت تتمتع بأداء نظري عالٍ ، فقد تم اقتراحها كمحطة لتوليد الطاقة للجيل القادم من المركبات المدارية وتجري وكالة ناسا بحثًا مكثفًا في مجال تكنولوجيا سكرامجت.
ما هو الفرق بين Ramjet و Scramjet؟
• يكون التدفق داخل المحرك النفاث دون سرعة الصوت بينما في سكرامجت يكون أسرع من الصوت.
• تنتج محركات سكرامجت دفعة نوعية أعلى.
• من الناحية النظرية ، تمتلك Ramjets نطاق سرعة يتراوح من 1 إلى 6 ماخ ، بينما يتراوح النطاق في Scramjets من 12 إلى 24 ماخ. ومع ذلك ، فإن أسرع سرعة تم الحصول عليها عمليًا هي 9.6 ما الذي تم الحصول عليه بواسطة X-43A.
مصادر الرسم التخطيطي:
en.wikipedia.org/wiki/ الملف: Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/ الملف: Scramjet_operation_en.svg
