Ramjet vs Scramjet
Nadzvučni i hipersonični letovi su snovi aeronautičkih inženjera, gdje je letjeti onoliko puta brže od brzine zvuka tehnički težak pothvat. Iako je supersonic ostvareni san, cijena ga otežava financijski iskoristiti.
Ramjet i Scramjet motori su koji koriste vlastitu brzinu za komprimiranje zraka i pogon motora. Tehnologija ramjet motora praktički se primjenjuje u mnogim slučajevima u rasponu od projektila, nadzvučnih letjelica do topničkih projektila, dok su scramjet motori još uvijek vrlo eksperimentalni.
Više o Ramjetu
Ramjet, koji se ponekad naziva stovepipe jet ili athodyd, je mlazni motor koji udiše zrak, koji koristi kretanje motora prema naprijed za kompresiju ulaznog zraka, bez rotacijskog kompresora prisutnog u mlaznim motorima.
Prema dizajnu, ramjetovi ne mogu proizvesti potisak pri nultoj brzini, u početku dok miruju. Stoga je zrakoplovima potreban pogonski sustav za pokretanje gibanja kako bi se poduzela kompresija u ramjet-u. Za optimalan rad ramjet-ovi trebaju brzine oko 3 Macha i mogu raditi do brzina od 6 Macha. Rad Ramjet-a temelji se na Braytonovom ciklusu.
Usisni zrak se komprimira pomoću mlaznica stvorenih u područjima kompresije, a brzina protoka se smanjuje na podzvučne brzine kako bi se omogućilo bolje izgaranje. Držač plamena pali smjesu kako bi se proizvela struja plina velike brzine pod visokim pritiskom koja izlazi iz motora nadzvučnom brzinom.
Ramjetovi se mogu koristiti za aplikacije koje zahtijevaju male i jednostavne motore za velike brzine, kao što su ruske indijske nevidljive rakete BrahMos i indijske rakete Akash koriste ramjet tehnologiju. Također su se uspješno, iako neučinkovito, koristili kao mlaznice na rotorima helikoptera. Mlazni motori legendarnog Lockheed SR 71 djeluju kao ramjetovi dok se letjelica kreće brzinom većom od brzine zvuka.
Prednosti ramjet-a su neovisne o opskrbi kisikom i ne uključuju rotirajuće dijelove što olakšava proizvodnju i održavanje.
Više o Scramjetu
Scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) je varijanta ramjeta u kojem se izgaranje odvija kada je strujanje zraka nadzvučno. Kao i u ramjetovima, scramjetovi također komprimiraju ulazni zrak prije izgaranja koristeći brzinu vozila. Međutim, ramjet-ovi usporavaju protok zraka do podzvučnih brzina unutar motora prije izgaranja, iako je protok zraka u scramjet-u nadzvučan kroz cijeli motor. Nadzvučni protok stvara veću reakciju dajući mogućnost scramjetovima da učinkovito rade pri hipersoničnim brzinama; teoretska najveća brzina Scramjet-a je između 12 Macha (15 000 km/h) i 24 Macha (29 000 km/h), a najbrži zrakoplov koji diše zrak ima Scramjet motore; NASA X-43A dostigao je 9 Macha.6.
Kao i ramjet, scramjetovi nemaju pokretne dijelove unutar motora i nasljeđuju sve temeljne zahtjeve kao što je primarni pogonski sustav koji ih ubrzava do nadzvučnih brzina. Dok su scramjetovi konceptualno jednostavni u dizajnu i konstrukciji, stvarna implementacija ograničena je ekstremnim inženjerskim izazovima. Aerodinamički otpor pri hipersoničnom letu unutar atmosfere je ogroman, a temperature koje se nalaze u zrakoplovu i motoru mnogo su veće od temperature koja okružuje zrak; stoga su potrebni novi materijali da izdrže temperature. Održavanje izgaranja u nadzvučnom protoku predstavlja dodatne izazove jer se unutar milisekundi vremena gorivo mora ubrizgati, pomiješati, zapaliti i izgorjeti.
Uz prednosti uobičajenih ramjet motora, scramjetovi imaju veći specifični impuls (promjena momenta po jedinici pogonskog goriva) od konvencionalnih mlaznih motora. Ramjets proizvodi specifični impuls između 1000 i 4000 sekundi, dok raketa daje samo 600 sekundi ili manje.
Budući da scramjet zrakoplovi imaju visoke teorijske performanse, predloženi su kao elektrane za sljedeću generaciju orbitalnih vozila, a NASA provodi opsežna istraživanja u areni scramjet tehnologije.
Koja je razlika između Ramjet i Scramjet?
• Protok unutar ramjeta je podzvučan, dok je u Scramjetu nadzvučan.
• Scramjetovi proizvode veći specifični impuls.
• Teoretski Ramjetovi imaju raspon brzine od 1 do 6 Macha, dok je u Scramjetovima raspon od 12 do 24 Macha. Međutim, najbrža praktički postignuta brzina je 9,6 macha koju postiže X-43A.
Izvori dijagrama:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
