ثبت رکورد جدیدی در رانش موتور "اسکرم جت"

شرکت "ایروجت راکتداین" رکورد جدیدی را در رانش موتور "اسکرم جت" به ثبت رساند.

به گزارش تین نیوز به نقل از نیواطلس، شرکت "ایروجت راکتداین"(Aerojet Rocketdyne) و "آزمایشگاه تحقیقات نیروی هوایی ایالات متحده"(AFRL) به یک رکورد جدید در رانش خروجی از یک موتور اسکرم جت دست یافته‌اند که باعث پیشرفت در زمینه پروازهای مافوق صوت می‌شود.

اکنون پس از یک سال آزمایش، این موتور به بیش از یک ساعت احتراق پایدار در شرایط مختلف پرواز مافوق صوت با تولید ۱۳ هزار پوند نیرو رسید.

فناوری مافوق صوت یا هایپرسونیک(Hypersonic) به عنوان یکی از بزرگترین فناوری‌های انقلابی در جنگ‌های قرن بیست و یکم قلمداد می‌شود. همانطور که ظهور هواپیماهای مافوق صوت باعث شد همه هواپیماهای جنگی و سیستم‌های دفاعی ضد هوایی یک شبه منسوخ شوند، پرتابه‌ها و موشک‌هایی که بتوانند با بیش از پنج برابر سرعت صوت پرواز کنند نیز به یک پیشرفت بزرگ در رادارها، پردازش داده‌ها، دفاع هوایی و حتی هوش مصنوعی برای مقابله نیاز دارند.

با این حال، چالش اساسی یافتن راهی برای حفظ سرعت مافوق صوت در این سازه‌ها است. در حال حاضر، اغلب وسایل نقلیه آزمایشی در واقع گلایدرهای مافوق صوت هستند که از یک هواپیمای مادر در ارتفاع زیاد رها می‌شوند و سپس گاهی با کمک موشک به سرعت بیش از پنج ماخ (۵۹۶۹ کیلومتر در ساعت) می رسند. این کار برای یک برنامه آزمایشی خوب است، اما برای یک برنامه عملی دارای محدودیت‌هایی از جمله محدودیت بُرد و عدم کارکرد در ارتفاعات پایین است.

رویکرد تیم شرکت "ایروجت راکتداین" برای حفظ ثبات در پرواز، استفاده از "اسکرم جت"(scramjet) است. یک دهه پیش آنها اولین آزمایش پرواز مافوق صوت با سوخت هیدروکربن و تنفس هوای خنک را با موتور "X-۵۱A Waverider" نیروی هوایی ارتش انجام دادند. اکنون آنها روی نسخه ۱۸ فوت(۵.۵ متر) نسل سوم آن کار می‌کنند که می‌تواند یک وسیله نقلیه تا ۱۰ برابر اندازه X-۵۱ را به سرعت مافوق صوت برساند. ادعا می‌شود که این موتور جدید با هزینه پایین‌تر، با افزایش عملکرد همراه شده است.

نام موتورهای "اسکرم‌جت" از واژه "supersonic combustion ramjet" گرفته شده و به معنای احتراق در سرعت مافوق صوت است. این گونه موتورها در سرعت‌های ابرصوت به کار می‌روند و طرز کار آنها بسیار مشابه موتورهای "رم جت"(ramjet) با یک سری تغییرات است. این نکته قابل توجه است که مشتعل ساختن مولکول‌های هوا در حالی که هوا با سرعت بالای چهار ماخ وارد موتور می‌گردد، مانند روشن کردن کبریت در گردباد است. اولین هواپیمای دارای موتور اسکرم جت، هواپیمای "ناسا ایکس-۴۳ "است که سرعت آن به بالای هفت ماخ می‌رسد.

یک موتور "اسکرم جت" اساساً یک "رم جت" است که برای کار با سرعت بسیار بالاتر طراحی شده است. در یک موتور جت معمولی، اسپری سوخت با هوا ترکیب می‌شود که توسط یک سری پره های توربین فشرده شده و مشتعل می‌شود. یک "رم جت" به عبارت ساده، یک لوله توخالی است که در آن هوا به جای توربین با سرعت پیشروی سازه فشرده می‌شود. این بدان معنی است که موتور قبل از شروع به کار باید از قبل به سرعت مافوق صوت رسیده باشد.

با این حال، هوایی که به درون "رم جت" می رود باید به سرعت کمتر از سرعت صوت برسد. در یک "اسکرم جت"، هوا با سرعت مافوق صوت حرکت می‌کند که به آن امکان می‌دهد با شتاب بیشتر و دمای پایین موتور کار کند، هرچند که برای جلوگیری از صدمه به موتور به دلیل گرما هنوز به یک سیستم خنک کننده پیشرفته نیاز دارد. مزیت این کار این است که "اسکرم جت" اساساً یک موتور موشکی است که برای حرکت نیازی به حمل اکسیژن ندارد و فقط حاوی سوخت است که به آن رانش یا کارایی خاصی می‌بخشد که یک مرتبه بالاتر از موشک است.

آزمایشات اخیر موتور "اسکرم جت" شرکت "ایروجت راکتداین" در واحد آزمایش آیرودینامیکی و پیشرانه مجتمع مهندسی آرنولد(AEDC) در پایگاه نیروی هوایی آرنولد در تنسی آمریکا انجام شد. این موتور به عنوان بخشی از برنامه "اجزای مهم مقیاس متوسط ​​نیروی هوایی"(MSCC) در حال توسعه است.

"ایروجت(Aerojet) یک شرکت تولید موشک و پیش‌رانش موشک در آمریکا بود که در کالیفرنیا قرار داشت. این شرکت در سال ۲۰۱۳ با شرکت "ویتنی راکتداین" ادغام شد و شرکت "آیروجت راکتداین "تشکیل شد.