Başarılı Ramjet-güçlü Uçuş Şeytanları Çalışmaları

Ramjet Teknolojisine Giriş

Ramjet motorları, aracın hızlı bir şekilde yanmasına neden olan en basit ve en zarif formlarından birini temsil eder.Bu sıkıştırılmış hava, yakıt ile karıştırılır, ignited ve turbofans, bir ramjet dönen kompresörün geri dönüşlü bıçak veya türbinler verir. Bunun yerine, yüksek çözünürlükte yüksek bir elektrik yükü ve mekanik basitliğe sahip olan motorlar için tamamen doğrultme işlemine dayanır.

Ramjets, Mach 3'te Mach 6 aralığında en etkili, roket motorlarından önemli ölçüde daha yüksek spesifik bir dürtü sunuyor çünkü bu verimlilik avantajını üst düzeye çıkarır, yüksek hızlı füzeler, hipersonik araştırma araçları ve potansiyel gelecek hava-breath uzay fırlatma sistemleri. scramjet (süpernik yanmalı ramjet) denilen bir şekilde yüksek çözünürlükte bu kapasiteyi genişletir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde erken çabaları, Rusya ve Fransa bu başarılı uçuş protestolarını analiz ederek, mühendisler bu başarılı uçuş gösterilerini analiz ederek, yüksek hızlarda kritik öngörüler elde ettik.

Başarısız Uçuş Şeytanları

NASA'nın X-43A Hyper-X Programı

X-43A muhtemelen tarihteki en ünlü ramjet-güçlü uçuş gösterisidir. NASA'nın Hyper-X programı altında gelişmiştir, X-43A, scramjet'in hipersonik hızlarda aşırı yüklediğine dair küçük, insansız bir test aracıydı.

X-43A, 27 Mart 2004 tarihinde, üçüncü ve son uçuş sırasında tarih yaptı. Pasifik Okyanusu'nun üzerindeki B-52 taşıyıcı uçağından ayrıldıktan sonra, Pegasus destekleyicisi araç yaklaşık 95,000 feet ve Machoptonik hızlara kadar sürdü. Ancak ekip, 16 Kasım 2004 tarihinde, X-43A hızlarını yaklaşık 10 saniye boyunca topladı.

X-43A'nın temel teknik başarıları, entegre bir hava çerçevesi-mühendis tasarımının kullanımını içerir, X-43A, inlet ve nozulasyon olarak hareket etti. Araç küçük boyutu - sadece 12 feet uzunluğunda 5 ayak kanat - daha büyük, daha fazla bakır ısıtılmış araştırmaların mühendislik meydan okumasını büyük ölçüde etkiledi. X-43A, yüzeysel bir optik koruma kaplama olarak kullanılan bir optik koruma kaplama olarak kullanılan bir optik aydınlatma kaplama.

X-51A Waverider – Supersonic Combustion in a Practical Weapon-Sized Vehicle

X-43A, ABD Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuarı (AFRL) tarafından geliştirilen ve X-51A Waverider, daha fazla uçuşta sürekli olarak istikrarlı bir şekilde, hidrojenden daha tehlikeli bir şekilde operasyon sergilemeyi amaçladı. Bu seçim, ABD Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuarı (AFRL), DARPA ve Boeing tarafından geliştirilen bir yakıt olduğunu göstermiştir.

X-51A programı 2010 ve 2013 arasındaki dört uçuş testini gerçekleştirdi, ilk uçuşunu 26 Mayıs 2010 tarihinde gerçekleştirdi, kısmi bir başarıydı: Ağustos 2012'de scramjet litresi ve araç istikrarının kaybından sonra yaklaşık 140 saniye boyunca işletildi.

X-51A, bir hidrokarbon yakıtlı scramjet'in uzun bir süre boyunca olumlu bir ağ üretebileceğini gösterdi, silah uygulamaları için kritik bir dönüm noktasıydı. Motor, herhangi bir pratik hipersonik seyir (DMRJ) tasarımı için gerekli olan iki modlu bir motor tasarımı, yani ilk hızlar arttı ve scramjet modunda da çalıştırılabilir.

SAFRAN'ın Magnetohidrami (MHD) Ramjet Şeytanı

Fransız havacılık şirketi SAFRAN, özellikle ASMP (Air-Sol Moyenne Portée) gibi füzeler için, bir yeni magnetohidrohidrohidrohidrohidro (MHD) testinin başarıyla test edilmesi için 2015 yılında, MHD, plazma ısıtıcı ve yanma dinamiklerine güvenen bir motora sahip olan manyetik alan testinin kullanımını kontrol etmek için başarılı bir zemin testini açıkladı.

SAFRAN'ın MHD ramjet gösterisi, Fransa'daki özel bir test tesisinde yapıldı. Gerçek bir uçuş testi değil - yüksek hızlı bir akış jeneratörü ile zeminde yapıldı - test, saat 6'ya eşdeğer koşulları temsil etmek için tasarlandı. MHD bölümü, bir elektromanyetik nozul ile% 30'a kadar artarak aynı yakıt akışına doğru ilerlediğini gösterdi.

SAFRAN'ın MHD ramjet araştırma, karmaşık geometri değişiklikleri için ihtiyaç duymadan gelecekteki yüksek hızlı füzeler ve uçaklar için etkileri vardır. SAFRAN ayrıca, MHD aşamasının daha düşük hızlarda elektriksel güç sıkıştırmasını telafi edebilir, hareketçiler veya yönetilen enerji silahlarını karmaşık bir şekilde optimize edebilir.

HiFIRE Programı – Uluslararası Scramjet Uçuş Araştırması

Hipersonik Uluslararası Uçuş Araştırma Deneyi (HiFIRE) programı, ABD Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuarı ve Avustralya Savunma Bilimi ve Teknoloji Grubu (DSTG) arasında bir işbirliği yapmak, 2006 ve 2018 yılları arasında bir dizi seslendirme roket uçuşu gerçekleştirdi. HiFIRE, scramjet fiziği, yüksek hızlı hava-breathing motorlarının uçuş davranışı ile temel verileri toplamak için temel verileri toplamak için hedeflendi.

En önemli uçuşlardan biri, 2009 yılında HiFIRE 1 idi, iki aşamalı bir Terrier-Orion roketi, bir UQ (University of Queensland) scramjet motorunu 30 km'da Mach 8'e tasarımk için kullandı. HiFIRE 2 ve HiFIRE 3, Mach 6'daki süpersonik yanmaya ve yakıt enjekte eden bir motoru doğruladı.

HiFIRE programının değeri sistematik yaklaşımında yatıyor: Her uçuş, yüksek hızlarda yanma, yakıt havası ve yüksek hızlarda karıştırılması gibi belirli bir bilimsel hipotez test etti.The HiFIRE programının değeri doğrudan HiFIRE uçuşlarından gelen veriler, daha büyük ABD hipersonik programların tasarımını doğru bir şekilde bildirmişti.

Boeing'in HyFly – Bir Dual-Combustor Ramjet Şeytanstrasyon

2000'lerin başlarında, DARPA, Boeing ve Deniz Araştırmaları Ofisi ile ortaklıkta, HyFly (Hypersonic Flight Demonstration) programına enjekte edildi. HyFly, bir çift-kombustor ramjet (DCR) tasarımı, o zaman ana yanma odasına enjekte edilen bir benzin jeneratörü üretti. Bu yaklaşım, motorun operasyonel boyutunu daha düşük bir Mach numaralarına genişletmek ve genişletmek anlamına geliyordu.

HyFly, Pasifik Füzesi Aralığından iki uçuş testini gerçekleştirdi. ilk olarak 2007 yılında olumlu bir itme ve 2008 yılında yapılan ikinci test, ABD Donanması'nın araç kaybından önce, bir kontrol hatasının düşmesine neden oldu.

Etkiler ve Gelecek Prospects

Yukarıda açıklanan uçuş gösterileri, 9'un ötesinde, aşırı ısı ve aerodinamik ortamın ötesinde, X-51A'nın birkaç dakika boyunca devam eden bir motora verdiği kanıtlandı.

Bu gelişmeler şimdi bir sonraki nesil hipersonik sistemlere karşı çıkıyor. ABD, Güney Cross Integrated Flight Research Deneyi (SCIFiRE) ile işbirliği yapıyor ve bu sayede bir scramjet-güçlü bir füzeyi kullanarak, 31.000A’nın güçlü bir şekilde hedeflediği gibi, NASA'nın X-43A’nın güçlü bir şekilde uçsuz hava durumuyla yeniden başlatılabilir bir hava saldırısına yol açıyor.

Büyük zorluklar kalır. Sustained hipersonik uçuş, havalimanlarının 3.000 °F'ye dayanabilecek malzemeler gerektirir. serinleme motorları kullanılarak yakıt kullanımı (RDE) ve oblique detonasyon dalga motorlarını (ODWEs) en sonunda scramjet aşamalarını tamamen yerine getirmelidir, ancak C ⁇ modelleri sürekli olarak ilerlemeye devam eder, ancak yol ve scramjet teknolojisi en olgun rotayı takip eder.

Ekonomik etkiler önemlidir. Hipersonik hava-breathing motorları, iki saat boyunca küresel bir seyahat noktasının, hipersonik uçaklardan yeni pazarlar oluşturabilmesi ve önemli ölçüde çatışmanın doğasını sıkıştırarak değiştirebilir.Son iki yılın başarılı gösterileri, sistem entegrasyonu için hazır bir laboratuvar merakından itibaren bir laboratuvar merakına yol açabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

NASA'nın X-43A gibi vaka çalışmaları, Air Force'un X-51A, SAFRAN'ın MHD ramjet, HiFIRE programı ve Boeing'in HyFly, sürekli olarak, en iyi şekilde yapılan emisyon ve scramjet propulsion.Her gösteri, daha sonra deneysel çalışma alanlarındaki süpersonik yanma, daha önce yapılan deneylere doğru ilerlemeler ve hızlı bir şekilde devam ediyor.