Ramjet және Scramjet
Дыбыстан жоғары және гипер дыбыстық ұшу - бұл дыбыс жылдамдығынан бірнеше есе жоғары ұшу техникалық тұрғыдан қиын жұмыс болатын авиациялық инженерлердің арманы. Дыбыс жылдамдығы орындалған арман болса да, құны оны қаржылық тұрғыдан пайдалануды қиындатады.
Ramjet және Scramjet - ауаны қысу және қозғалтқышты жылжыту үшін өз жылдамдығын пайдаланатын қозғалтқыштар. Рамжет қозғалтқышының технологиясы іс жүзінде зымырандардан, дыбыстан жылдам ұшақтардан артиллериялық оқтарға дейін қолданылады, ал скрамжеттік қозғалтқыштар әлі де жоғары эксперименталды.
Ramjet туралы толығырақ
Рамжет, кейде пеш құбыры ағыны немесе атодид деп аталады, ол реактивті қозғалтқыштарда айналмалы компрессор жоқ, кіретін ауаны сығу үшін қозғалтқыштың алға қозғалысын пайдаланатын ауамен тыныс алатын реактивті қозғалтқыш болып табылады.
Дизайн бойынша, ramjets бастапқыда олар қозғалыссыз болған кезде нөлдік жылдамдықпен итеру күшін жасай алмайды. Сондықтан әуе кемелеріне рамжеттегі қысу қозғалысын бастау үшін қозғаушы жүйе қажет. Оңтайлы жұмыс істеу үшін ramjets шамамен 3 Mach жылдамдықтары қажет және 6 Mach жылдамдығына дейін жұмыс істей алады. Ramjet жұмысы Брейтон цикліне негізделген.
Сырылатын ауа қысу аймақтарында жасалған саңылаулар арқылы сығылады және жақсы жануды қамтамасыз ету үшін ағын жылдамдығы дыбыстан төмен жылдамдыққа дейін азайтылады. Жалын ұстағыш қозғалтқыштан дыбыстан жоғары жылдамдықпен шығатын жоғары қысымды жоғары жылдамдықты газ ағынын шығару үшін қоспаны тұтандырады.
Ramjets жоғары жылдамдықты пайдалану үшін шағын және қарапайым қозғалтқышты қажет ететін қолданбалар үшін пайдаланылуы мүмкін, мысалы, ресейлік үнділік жасырын BrahMos зымырандары және үнділік Акаш зымыраны ramjet технологиясын пайдаланады. Олар сондай-ақ тиімді болмаса да, тікұшақ роторларында ұшқыштар ретінде сәтті қолданылды. Аты аңызға айналған Lockheed SR 71 реактивті қозғалтқыштары рейджеттердің рөлін атқарады, өйткені ұшақ дыбыс жылдамдығынан жоғары жылдамдықта жүреді.
Рамжеттердің артықшылықтары оттегімен қамтамасыз етуден тәуелсіз және айналмалы бөлшектерді қамтымайды, бұл өндіру мен қызмет көрсетуді жеңілдетеді.
Scramjet туралы толығырақ
Скрамжет (Supersonic Cobustion RAMjet) – ауа ағыны дыбыстан жоғары болған кезде жану орын алатын ramjet нұсқасы. Рамжеттерде сияқты, скрамджеттер де көліктің жылдамдығын пайдаланып жану алдында кіретін ауаны қысады. Дегенмен, ramjets жану алдында қозғалтқыш ішіндегі ауа ағынын дыбыстан төмен жылдамдыққа дейін бәсеңдетеді, дегенмен скрамжеттегі ауа ағыны бүкіл қозғалтқышта дыбыстан жоғары болады. Дыбыстан жоғары ағын скрамжеттердің гиперсоникалық жылдамдықта тиімді жұмыс істеу мүмкіндігін беретін көбірек реакция жасайды; скрамджеттің теориялық ең жоғары жылдамдығы 12 Mach (15 000 км/сағ) және 24 Mach (29 000 км/сағ) аралығында болады және ауамен тыныс алатын ең жылдам ұшақта Scramjet қозғалтқыштары бар; NASA X-43A 9 Mach-ке жетті.6.
Рамжет сияқты, скрамжеттерде қозғалтқыштардың ішінде қозғалатын бөліктері жоқ және оларды дыбыстан жоғары жылдамдыққа дейін жеделдету үшін негізгі қозғалтқыш жүйесі сияқты барлық негізгі талаптарды мұра етеді. Скрамжеттердің конструкциясы мен конструкциясы қарапайым болғанымен, нақты іске асыру экстремалды инженерлік қиындықтармен шектеледі. Гиперсоникалық ұшу кезінде атмосферадағы аэродинамикалық кедергі орасан зор және ұшақ пен қозғалтқыштағы температура ауаны қоршаған температурадан әлдеқайда жоғары; сондықтан температураға төтеп беру үшін жаңа материалдар қажет. Дыбыстан жоғары ағында жануды сақтау қосымша қиындықтар туғызады, өйткені миллисекундтар ішінде отынды бүрку, араластыру, тұтандыру және жағу керек.
Кәдімгі рамжеттердің артықшылықтарына қоса, скрамжеттердің әдеттегі реактивті қозғалтқыштарға қарағанда жоғары меншікті импульсі (отын бірлігіне импульстің өзгеруі) болады. Рамжеттер 1000 мен 4000 секунд аралығында ерекше импульс жасайды, ал зымыран тек 600 секунд немесе одан аз уақытты береді.
Скрамжеттердің теориялық өнімділігі жоғары болғандықтан, олар келесі буын орбиталық көліктерге арналған электр станциясы ретінде ұсынылды және NASA скрамжет технологиясы аренасында ауқымды зерттеулер жүргізеді.
Ramjet пен Scramjet арасындағы айырмашылық неде?
• Рамжет ішіндегі ағын дыбыстан төмен, ал Scramjet құрылғысында дыбыстан жоғары.
• Scramjets жоғары ерекше импульс шығарады.
• Теориялық тұрғыдан Рамжеттердің жылдамдық диапазоны 1-ден 6-ға дейін, ал Scramjets-те бұл диапазон 12-ден 24 Махқа дейін. Дегенмен, іс жүзінде алынған ең жылдам жылдамдық - X-43A алған 9,6 м.
Диаграмма көздері:
kk.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
kk.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
