Co to jest Ramjet?

Silnik strumieniowy to silnik stosowany w samolotach. Konstrukcja silnika jest prosta w porównaniu z większością innych silników odrzutowych. Źródłem mocy silnika jest sprężone powietrze wtłaczane do silnika, gdy ten osiąga wysokie prędkości. Jako taki działa tylko wtedy, gdy samolot lub urządzenie osiągnie określoną prędkość, a nie wcześniej.

W 1908 roku silnik strumieniowy został odkryty i opatentowany przez Rene Lorin. Lorin próbował skonstruować poddźwiękowy silnik strumieniowy, ale nie był w stanie. Nie było możliwe wyprodukowanie działającego modelu, ponieważ silnik strumieniowy wymaga prędkości zbliżających się do ponaddźwiękowych i wyższych, aby funkcjonować wydajnie, czego żaden samolot nie był w stanie osiągnąć ani utrzymać w ciągu jego życia. W 1933, wkrótce po śmierci Lorina, francuski inżynier Rene Leduc opatentował model silnika strumieniowego. Stworzył Leduc 0.10 w 1949 roku. Leduc 0.10 używał tylko napędu strumieniowego do utrzymania lotu po osiągnięciu wymaganych prędkości.

Konstrukcja strumienia strumieniowego jest bardzo prosta i nie zawiera ruchomych części. Ciąg wytwarzany jest poprzez sprężenie powietrza przechodzącego przez komorę spalania. Powietrze zwalnia i zapala się z jakimś rodzajem paliwa. Spaliny wytworzone w tym procesie są następnie wyrzucane przez dyszę z prędkością znacznie większą niż prędkość, z jaką pierwotnie dostało się powietrze.

Silniki turboodrzutowe są powszechnie stosowane w nowoczesnych samolotach z napędem odrzutowym. Wykorzystują system obrotowy do aktywnego gromadzenia powietrza przed silnikiem i przepuszczania go do komory spalania. Zebrane wstępnie powietrze nie jest odpowiednio sprężone, aby ułatwić spalanie, dlatego stosuje się urządzenie zwane kompresorem. Wiele ruchomych części w tych silnikach sprawia, że ​​są cięższe i zwiększają ryzyko problemów.

Ze względu na brak ruchomych części, konstrukcja strumieniowa jest znacznie lżejsza niż jej odpowiednik turboodrzutowy. Jednak w przeciwieństwie do turboodrzutowca, silnik strumieniowy nie jest w stanie poruszać się z pozycji stojącej. Musi najpierw osiągnąć wymaganą prędkość, aby rozpocząć niezbędny naturalny proces kompresji, co czyni go nieefektywnym przy prędkościach poniżej poziomu poddźwiękowego. To ogranicza jego zastosowanie.

Silnik strumieniowy osiąga najwyższą wydajność przy około 3 machach, czyli trzykrotnej prędkości dźwięku, przy 2,283 km na godzinę na poziomie morza. Silnik strumieniowy może osiągać prędkości w zakresie od 3,675 do 0.5 machów. Niskie ciśnienie poprzedzające 6 macha wytwarza bardzo małe siły ciągu. Gdy silnik strumieniowy osiągnie prędkość powyżej 1 Machów, staje się nieproduktywny.

Aby osiągnąć wymagane prędkości, statek napędzany strumieniem strumieniowym musi korzystać z innego źródła energii. Może to być inny silnik wbudowany w statek, chociaż zwiększa koszt, rozmiar i wagę, lub napęd rakietowy podczas pierwszego lotu. Gdy osiągnie wystarczającą prędkość, silnik strumieniowy zacznie działać i może zasilać statek. Silniki Ramjet nie będą działać poza atmosferą ziemską, ponieważ nie ma powietrza do kompresji.

Ramjety są używane przez wojsko do użycia w pociskach. Niektóre samoloty, takie jak szybki i wysokościowy SR-71 Blackbird, wcześniej pilotowany przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych, wykorzystują hybrydowe formy silników turboodrzutowych, co jest uważane za kosztowną praktykę. Prowadzone są badania mające na celu odkrycie innych zastosowań technologii strumieniowej.