Unterschied zwischen Ramjet und Scramjet

Ramjet vs Scramjet

Überschall- und Hyperschallflug sind Träume von Luftfahrtingenieuren, bei denen das Fliegen mit einer so hohen Schallgeschwindigkeit ein technisch schwieriges Unterfangen ist. Obwohl Überschall ein verwirklichter Traum ist, ist es schwierig, ihn finanziell zu nutzen.

Ramjet und Scramjets sind Motoren, die ihre eigene Geschwindigkeit verwenden, um Luft zu komprimieren und den Motor anzutreiben. Die Ramjet-Triebwerkstechnologie ist in vielen Fällen praktisch anwendbar und reicht von Raketen, Überschallflugzeugen bis hin zu Artillerie-Geschossen, während die Scramjet-Triebwerke immer noch sehr experimentell sind.

Mehr über Ramjet

Der Staustrahl, manchmal auch Ofenrohrdüse oder Athodyd genannt, ist ein Luftatmungs-Triebwerk, das die Vorwärtsbewegung des Triebwerks verwendet, um einströmende Luft zu komprimieren, ohne dass ein Rotationskompressor in Triebwerken vorhanden ist.

Durch den Entwurf können Ramjets keinen Schub mit einer Geschwindigkeit von Null erzeugen, anfangs wenn sie noch stehen. Daher benötigen die Flugzeuge ein Antriebssystem, um die Bewegung für die Kompression in dem Staustrahl einzuleiten. Für einen optimalen Betrieb benötigen Ramjets Geschwindigkeiten um Mach 3 und können bis zu Mach 6 betrieben werden. Der Betrieb des Ramjet basiert auf dem Brayton-Zyklus.

Die angesaugte Luft wird mit Düsen komprimiert, die in den Kompressionsbereichen erzeugt werden, und die Strömungsgeschwindigkeit wird auf Unterschallgeschwindigkeit reduziert, um eine bessere Verbrennung zu ermöglichen. Ein Flammenhalter zündet das Gemisch, um einen Hochdruckgasstrom mit hoher Geschwindigkeit zu erzeugen, der mit Überschallgeschwindigkeit aus dem Motor austritt.

Ramjets können für Anwendungen verwendet werden, die einen kleinen und einfachen Motor für den Hochgeschwindigkeitsgebrauch erfordern, wie etwa BrahMos-Raketen der russischen indischen Stealth-Technologie, und indische Akash-Raketen verwenden Ramjet-Technologie. Sie wurden auch erfolgreich, wenn auch nicht effizient, als Düsenjets an Hubschrauberrotoren eingesetzt. Die Triebwerke des legendären Lockheed SR 71 dienen als Ramjets, da das Flugzeug schneller als die Schallgeschwindigkeit ist.

Die Vorteile von Ramjets sind unabhängig von der Sauerstoffzufuhr und beinhalten keine rotierenden Teile, was die Herstellung und Wartung vereinfacht.

Mehr über Scramjet

Ein Scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) ist eine Variante eines Staustrahls, bei dem die Verbrennung stattfindet, wenn der Luftstrom Überschall ist. Wie bei Ramjets komprimieren Scramjets auch die einströmende Luft vor der Verbrennung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Ramjets verlangsamen jedoch den Luftstrom vor der Verbrennung auf Unterschalldrehzahlen innerhalb des Motors, obwohl der Luftstrom in einem Scramjet im gesamten Motor überschallig ist. Überschallfluss erzeugt mehr Reaktion und gibt Scramjets die Möglichkeit, bei Hyperschallgeschwindigkeit effizient zu arbeiten. Die theoretische Höchstgeschwindigkeit eines Scramjets liegt zwischen Mach 12 (15.000 km / h) und Mach 24 (29.000 km / h), und das schnellste Luftatmungsflugzeug verfügt über Scramjet-Triebwerke. die NASA X-43A erreichte Mach 9,6.

Wie bei Ramjet haben auch Scramjets keine beweglichen Teile im Inneren der Motoren und erben alle grundlegenden Anforderungen wie das Primärantriebssystem, um sie auf Überschallgeschwindigkeit zu beschleunigen. Während Scramjets konzeptionell einfach aufgebaut sind, ist die Implementierung durch extreme technische Herausforderungen begrenzt. Der Luftwiderstand bei einem Überschallflug in der Atmosphäre ist enorm, und die Temperaturen des Flugzeugs und des Triebwerks sind viel höher als die Lufttemperatur. Daher sind neue Materialien erforderlich, um die Temperaturen auszuhalten. Die Aufrechterhaltung der Verbrennung im Überschallstrom stellt zusätzliche Herausforderungen, da der Kraftstoff innerhalb von Millisekunden der Zeit eingespritzt, gemischt, gezündet und verbrannt werden muss.

Neben den Vorteilen üblicher Ramjets haben Scramjets einen höheren spezifischen Impuls (Impulsänderung pro Treibmitteleinheit) als herkömmliche Düsentriebwerke. Ramjets erzeugen einen spezifischen Impuls zwischen 1000 und 4000 Sekunden, während eine Rakete nur 600 Sekunden oder weniger liefert.

Da Scramjets eine hohe theoretische Leistung besitzen, wurden sie als Kraftwerk für Orbitalfahrzeuge der nächsten Generation vorgeschlagen, und die NASA führt umfangreiche Forschungsarbeiten im Bereich der Scramjet-Technologie durch. 

Was ist der Unterschied zwischen Ramjet und Scramjet??

• Der Fluss im Ramjet ist subsonic, während der Scramjet Überschall ist.

• Scramjets erzeugen einen höheren spezifischen Impuls.

• Theoretisch haben Ramjets einen Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 6 Mach, während bei Scramjets der Bereich 12 bis 24 Mach beträgt. Die schnellste, praktisch erreichbare Geschwindigkeit ist jedoch 9,6 m, die mit dem X-43A erzielt wird.

Diagrammquellen:

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

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