Forskellen mellem Ramjet og Scramjet

Ramjet vs Scramjet

Supersonic og Hypersonic flight er drømme om luftfartsingeniører, hvor flyvning lige så mange gange lydhastigheden er en teknisk vanskelig indsats. Selvom supersonisk er en realiseret drøm, gør omkostningerne det vanskeligt at blive brugt økonomisk.

Ramjet og Scramjets er motorer, der bruger sin egen hastighed til at komprimere luft og drive motoren. Ramjet-motorteknologien gælder praktisk talt i mange tilfælde fra missiler, supersoniske fly til artillerirunder, mens scramjet-motorerne stadig er meget eksperimentelle.

Mere om Ramjet

Ramjet, sommetider kaldes en komfur eller en athodyd, er en luftindåndende jetmotor, der bruger motorens fremadgående bevægelse til at komprimere indkommende luft uden en roterende kompressor, der findes i jetmotorer.

Ved design kan ramjets ikke fremstille tryk med nulhastighed, oprindeligt når de stadig er. Derfor kræver flyvemaskinerne et fremdriftssystem til at indlede bevægelsen til kompression i ramjet, der skal foretages. For optimal drift har ramjets brug for hastigheder omkring Mach 3 og kan betjene op til Mach 6. Hastigheden af ​​Ramjet er baseret på Brayton-cyklus.

Den indtagne luft komprimeres ved hjælp af dyser, der er oprettet i kompressionsområderne, og strømningshastigheden reduceres til subsoniske hastigheder for at muliggøre bedre forbrænding. En flammeholder antænder blandingen for at producere højtryksgasstrøm med høj hastighed, der forlader motoren ved supersoniske hastigheder.

Ramjets kan bruges til applikationer, der kræver en lille og enkel motor til højhastighedsbrug, såsom russisk indisk stealth BrahMos-missiler, og indiske Akash-missiler bruger ramjet-teknologi. De er også blevet brugt med succes, om end ikke effektive, som spidsstråler på helikopterrotorer. Jetmotorerne i den legendariske Lockheed SR 71 fungerer som ramjets, da flyet hastigheder mere end lydens hastighed.

Fordelene ved ramjets er uafhængige af iltforsyningen og inkluderer ingen roterende dele, hvilket gør det lettere at fremstille og vedligeholde.

Mere om Scramjet

En scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) er en variant af en ramjet, hvor forbrænding finder sted, når luftstrømmen er supersonisk. Som i ramjets komprimerer scramjets også den indkommende luft inden forbrænding ved hjælp af køretøjets hastighed. Imidlertid bremser ramjets luftstrømmen til subsoniske hastigheder inden i motoren inden forbrænding, skønt luftstrømmen i en scramjet er supersonisk gennem hele motoren. Supersonic flow skaber mere reaktion, hvilket giver scramjets mulighed for at fungere effektivt ved Hypersonic-hastigheder; en teoretisk tophastighed for en scramjet ligger mellem Mach 12 (15.000 km / t) og Mach 24 (29.000 km / t), og det hurtigste luftindåndende fly har Scramjet-motorer; NASA X-43A nåede Mach 9.6.

Ligesom ramjet har scramjets ingen bevægelige dele inde i motorerne og arver alle de grundlæggende krav som primært fremdrivningssystem for at fremskynde dem til supersoniske hastigheder. Mens scramjets er konceptuelt enkle i design og konstruktion, er den faktiske implementering begrænset af ekstreme tekniske udfordringer. Det aerodynamiske træk ved Hypersonic-flyvning i atmosfæren er enormt, og temperaturerne, der findes på flyet og motoren, er meget større end temperaturen, der omgiver luften; derfor kræver nye materialer at udholde temperaturerne. Opretholdelse af forbrænding i det supersoniske flow giver ekstra udfordringer, fordi brændstoffet inden for millisekunder skal indsprøjtes, blandes, antændes og forbrændes.

Ud over fordelene ved almindelige ramjets har scramjets en højere specifik impuls (ændring i momentum pr. Drivmiddel) end konventionelle jetmotorer. Ramjets producerer specifik impuls mellem 1000 og 4000 sekunder, mens en raket kun giver 600 sekunder eller mindre.

Da scramjets har den høje teoretiske ydelse, er de blevet foreslået som kraftværket til næste generations orbitalbiler, og NASA udfører omfattende forskning inden for scramjet-teknologiområdet. 

Hvad er forskellen mellem Ramjet og Scramjet?

• Flow inde i ramjet er subsonisk, mens det i Scramjet er supersonisk.

• Scramjets producerer højere specifik impuls.

• Teoretisk har Ramjets et hastighedsområde fra 1 til 6 Mach, mens området i Scramjets er fra 12 til 24 Mach. Den hurtigste praktisk opnåede hastighed er imidlertid 9,6 mach opnået med X-43A.

Diagram Kilder:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg