Ramjet vs Scramjet
Nadzvukový a nadzvukový let jsou sny leteckých inženýrů, kde létat tolikrát, než je rychlost zvuku, je technicky obtížný úkol. I když je nadzvukový sen realizovaným snem, náklady ztěžují jeho finanční využití.
Ramjet a Scramjets jsou motory využívající vlastní rychlost ke stlačování vzduchu a pohonu motoru. Technologie náporových motorů se prakticky používá v mnoha případech, od střel, nadzvukových letadel až po dělostřelecké náboje, zatímco motory scramjet jsou stále vysoce experimentální.
Více o Ramjet
Nápor, někdy nazývaný stovepipe jet nebo athodyd, je proudový motor s dýcháním vzduchu, který využívá dopředný pohyb motoru ke stlačování přiváděného vzduchu, aniž by byl v proudových motorech přítomen rotační kompresor.
Náporové trysky podle návrhu nemohou produkovat tah při nulové rychlosti, zpočátku když jsou v klidu. Letadla proto vyžadují pohonný systém k zahájení pohybu pro stlačení v náporovém zařízení. Pro optimální provoz potřebují náporové trysky rychlosti kolem 3 Mach a mohou pracovat až rychlostí 6 Mach. Provoz Ramjetu je založen na Braytonově cyklu.
Nasávaný vzduch je stlačován pomocí trysek vytvořených v kompresních oblastech a rychlost proudění je snížena na podzvukovou rychlost, aby bylo umožněno lepší spalování. Držák plamene zapálí směs a vytvoří vysokotlaký proud plynu o vysoké rychlosti, který opouští motor nadzvukovou rychlostí.
Ramjety lze použít pro aplikace vyžadující malý a jednoduchý motor pro vysokorychlostní použití, jako jsou ruské indické ste alth střely BrahMos a indické střely Akash využívající technologii náporových trysek. Byly také úspěšně, i když ne účinné, použity jako trysky na rotorech vrtulníků. Tryskové motory legendárního Lockheed SR 71 fungují jako náporové trysky, protože rychlost letadla je vyšší než rychlost zvuku.
Výhody náporových trysek jsou nezávislé na přívodu kyslíku a neobsahují žádné rotující části, což usnadňuje výrobu a údržbu.
Více o Scramjet
Scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) je varianta náporového proudu, ve kterém ke spalování dochází, když je proudění vzduchu nadzvukové. Stejně jako u náporových trysek také scramjety stlačují přiváděný vzduch před spalováním pomocí rychlosti vozidla. Náporové trysky však zpomalují proudění vzduchu na podzvukové rychlosti v motoru před spalováním, ačkoli proudění vzduchu ve scramjet je nadzvukové v celém motoru. Nadzvukový tok vytváří více reakce, což umožňuje scramjetům efektivně pracovat při hypersonických rychlostech; teoretická nejvyšší rychlost scramjetu leží mezi Mach 12 (15 000 km/h) a 24 Mach (29 000 km/h) a nejrychlejší vzduch dýchající letadlo má motory Scramjet; NASA X-43A dosáhla Mach 9.6.
Stejně jako ramjet nemají scramjet žádné pohyblivé části uvnitř motorů a zdědí všechny základní požadavky, jako je primární pohonný systém, aby je urychlily na nadzvukovou rychlost. Zatímco scramjety jsou koncepčně jednoduché v designu a konstrukci, skutečná implementace je omezena extrémními technickými problémy. Aerodynamický odpor při Hypersonickém letu v atmosféře je obrovský a teploty nalezené na letadle a motoru jsou mnohem vyšší než teplota obklopující vzduch; proto vyžadují nové materiály, aby vydržely teploty. Udržení spalování v nadzvukovém proudění představuje další problémy, protože během milisekund času musí být palivo vstříknuto, smícháno, zapáleno a spáleno.
Kromě výhod běžných náporových motorů mají scramjety vyšší specifický impuls (změna hybnosti na jednotku pohonné látky) než běžné proudové motory. Ramjety produkují specifický impuls mezi 1000 a 4000 sekundami, zatímco raketa poskytuje pouze 600 sekund nebo méně.
Protože scramjety mají vysoký teoretický výkon, byly navrženy jako elektrárna pro orbitální vozidla nové generace a NASA provádí rozsáhlý výzkum v oblasti technologie scramjet.
Jaký je rozdíl mezi Ramjet a Scramjet?
• Proudění uvnitř náporové trysky je podzvukové, zatímco u Scramjetu je nadzvukové.
• Scramjety produkují vyšší specifický impuls.
• Teoreticky mají Ramjety rozsah rychlostí 1 až 6 Mach, zatímco u Scramjetů je rozsah 12 až 24 Mach. Nejrychlejší prakticky získaná rychlost je však 9,6 mach dosažená X-43A.
Zdroje diagramů:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
