Ramjet vs Scramjet
სუპერბგერითი და ჰიპერბგერითი ფრენა აერონავტიკის ინჟინრების ოცნებებია, სადაც ხმის სიჩქარის იმდენჯერ ფრენა ტექნიკურად რთული საქმეა. მიუხედავად იმისა, რომ ზებგერითი რეალიზებული ოცნებაა, ღირებულება ართულებს ფინანსურად გამოყენებას.
Ramjet და Scramjets არის ძრავები, რომლებიც იყენებენ საკუთარ სიჩქარეს ჰაერის შეკუმშვისა და ძრავის ასაწევად. რეაქტიული ძრავის ტექნოლოგია პრაქტიკულად გამოიყენება ხშირ შემთხვევაში, დაწყებული რაკეტებიდან, ზებგერითი თვითმფრინავებიდან დაწყებული საარტილერიო სროლებით დამთავრებული, მაშინ როდესაც სკრამრეაქტიული ძრავები ჯერ კიდევ ძალიან ექსპერიმენტულია.
მეტი რამჯეტის შესახებ
რამჯეტი, რომელსაც ხანდახან უწოდებენ ღუმელის მილსადენს ან ათოდიდს, არის ჰაერის ამოსუნთქვის რეაქტიული ძრავა, რომელიც იყენებს ძრავის წინ მოძრაობას შემომავალი ჰაერის შეკუმშვისთვის, რეაქტიულ ძრავებში მბრუნავი კომპრესორის გარეშე.
დიზაინის მიხედვით, ramjets ვერ აწარმოებენ ბიძგს ნულოვანი სიჩქარით, თავდაპირველად, როდესაც ისინი ჯერ კიდევ არ არიან. აქედან გამომდინარე, თვითმფრინავებს სჭირდებათ მამოძრავებელი სისტემა, რათა დაიწყოს მოძრაობა შეკუმშვისთვის რამჯეტში. ოპტიმალური მუშაობისთვის რამჯეტებს სჭირდებათ სიჩქარე 3 მაჰამდე და შეუძლიათ იმუშაონ 6 მაჰამდე. Ramjet-ის მოქმედება ეფუძნება ბრეიტონის ციკლს.
მიღებული ჰაერის შეკუმშვა ხდება შეკუმშვის ზონებში შექმნილი საქშენების გამოყენებით და ნაკადის სიჩქარე მცირდება ქვებგერითი სიჩქარით უკეთესი წვის დასაშვებად. ცეცხლის დამჭერი ანთებს ნარევს და წარმოქმნის მაღალი წნევის მაღალი სიჩქარის გაზის ნაკადს, რომელიც გამოდის ძრავიდან ზებგერითი სიჩქარით.
Ramjets შეიძლება გამოყენებულ იქნას აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მცირე და მარტივ ძრავას მაღალი სიჩქარით გამოსაყენებლად, როგორიცაა რუსული ინდური სტელსი BrahMos რაკეტები და ინდური Akash რაკეტა იყენებს რამჯეტის ტექნოლოგიას.ისინი ასევე წარმატებით გამოიყენეს, თუმცა არა ეფექტური, როგორც შვეულმფრენის თვითმფრინავები ვერტმფრენის როტორებზე. ლეგენდარული Lockheed SR 71-ის რეაქტიული ძრავები მოქმედებენ როგორც ramjets, რადგან თვითმფრინავი აჭარბებს ხმის სიჩქარეს.
რამჯეტების უპირატესობები დამოუკიდებელია ჟანგბადის მიწოდებისგან და არ შეიცავს მბრუნავ ნაწილებს, რაც აადვილებს წარმოებას და შენარჩუნებას.
მეტი Scramjet შესახებ
scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) არის ramjet-ის ვარიანტი, რომელშიც წვა ხდება მაშინ, როდესაც ჰაერის ნაკადი ზებგერითია. როგორც ramjets-ში, scramjets ასევე შეკუმშავს შემომავალ ჰაერს წვის წინ მანქანის სიჩქარის გამოყენებით. თუმცა, რამჯეტები ანელებენ ჰაერის ნაკადს წვამდე ძრავში ქვებგერითი სიჩქარისკენ, თუმცა სკრამჯეტში ჰაერის ნაკადი ზებგერითია მთელ ძრავაში. ზებგერითი ნაკადი ქმნის მეტ რეაქციას, რაც აძლევდა შესაძლებლობას scramjets ეფექტურად იმუშაოს ჰიპერბგერითი სიჩქარით; სკრამჯეტის თეორიული მაქსიმალური სიჩქარე არის 12 მაჰ (15,000 კმ/სთ) და 24 მახ (29,000 კმ/სთ), ხოლო ყველაზე სწრაფ ჰაერში ჩასუნთქულ თვითმფრინავს აქვს Scramjet ძრავები; NASA X-43A-მ 9 მაჰს მიაღწია.6.
რამჯეტის მსგავსად, სკრამჯეტებს არ აქვთ მოძრავი ნაწილები ძრავებში და მემკვიდრეობით იღებენ ყველა ფუნდამენტურ მოთხოვნას, როგორიცაა პირველადი მამოძრავებელი სისტემა, ზებგერითი სიჩქარის აჩქარების მიზნით. მიუხედავად იმისა, რომ სკრამჯეტები კონცეპტუალურად მარტივია დიზაინსა და კონსტრუქციაში, რეალური განხორციელება შეზღუდულია ექსტრემალური საინჟინრო გამოწვევებით. ატმოსფეროში ჰიპერსონიკის ფრენისას აეროდინამიკური წინააღმდეგობა უზარმაზარია და თვითმფრინავსა და ძრავზე არსებული ტემპერატურა გაცილებით მეტია, ვიდრე ჰაერის მიმდებარე ტემპერატურა; აქედან გამომდინარე, მოითხოვს ახალ მასალებს, რათა გაუძლოს ტემპერატურას. ზებგერითი ნაკადის წვის შენარჩუნება დამატებით გამოწვევებს უქმნის, რადგან მილიწამებში საწვავი უნდა იყოს ინექცია, შერევა, აალება და დაწვა.
ჩვეულებრივი ramjets-ის უპირატესობების გარდა, scramjets-ებს აქვთ უფრო მაღალი სპეციფიკური იმპულსი (იმპულსის ცვლილება საწვავის ერთეულზე), ვიდრე ჩვეულებრივი რეაქტიული ძრავები. Ramjets წარმოქმნის სპეციფიკურ იმპულსს 1000-დან 4000 წამამდე, ხოლო რაკეტა უზრუნველყოფს მხოლოდ 600 წამს ან ნაკლებს.
რადგან სკრამჯეტებს აქვთ მაღალი თეორიული წარმადობა, ისინი შემოთავაზებულ იქნა, როგორც ელექტროსადგური შემდეგი თაობის ორბიტალური მანქანებისთვის და NASA ატარებს ფართო კვლევას scramjet ტექნოლოგიის არენაზე.
რა განსხვავებაა Ramjet-სა და Scramjet-ს შორის?
• რამჯეტის შიგნით ნაკადი ქვებგერითია, ხოლო Scramjet-ში ზებგერითი.
• Scramjets წარმოქმნის უფრო მაღალ სპეციფიკურ იმპულსს.
• თეორიულად Ramjets-ს აქვს სიჩქარის დიაპაზონი 1-დან 6 Mach-მდე, ხოლო Scramjets-ში დიაპაზონი 12-დან 24 Mach-მდეა. თუმცა, ყველაზე სწრაფი პრაქტიკულად მიღებული სიჩქარე არის 9,6 mach მიღებული X-43A.
დიაგრამის წყაროები:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
