موتور رمجت و اسکرمجت چیست؟

موتور جت به هر موتوری گفته می شود که بتواند نوعی هواپیما را از طریق بیرون راندن جت سیال به سمت عقب به پیش ببرد، پیشرانه ای که معمولاً یک گاز خروجی داغ است که موتور با کشیدن سوخت از جو تولید می کند. اکثر موتورهای جت مدرن که توسط عموم مردم شناخته می شوند از یک توربین گازی – که با نام های گازساز، تولید کننده گاز، هسته یا مولد گاز شناخته می شود – برای تبدیل انرژی تولید شده از احتراق یک سوخت هیدروکربنی به انرژی مکانیکی از طریق یک جریان هوای با دما و فشار بالا استفاده می کند. سپس سیستم پیشرانه این انرژی را می گیرد و آن را در قالب نیروی رانشی که هواپیما را به جلو می راند، مهار می کند.

با این حال، همه هواپیماها از این نوع موتور استفاده نمی کنند: موتورهای رمجت و اسکرمجت نیز وجود دارند که از روش های مختلفی برای تولید انرژی برای به جلو راندن هواپیما استفاده می کنند. برخی از موتورهای رمجت و اسکرمجت حتی می توانند دیوار صوتی را بشکنند و به لطف معماری منحصر به فرد موتور، به هواپیما اجازه می دهند با سرعت مافوق صوت حرکت کنند. بیایید به تفاوت های موتورهای رمجت و اسکرمجت نگاه کنیم.

موتور رمجت چیست؟

موتورهای رمجت نوعی موتور آزمایشی هستند که به گونه‌ای طراحی شده‌اند که قطعات متحرکی نداشته باشند. این نوع موتورها فاقد توربین گازی سنتی هستند که به تولید انرژی احتراقی و رانش به جلو کمک می کند، همانطور که معمولاً در یک موتور جت مدرن وجود دارد. در عوض، موتورهای رمجت برای به جلو راندن هواپیما، به فشار هوای بسیار زیاد تولید شده توسط جریان های هوای مافوق صوت متکی هستند.

موتورهای رمجت یک سیستم پیشرانه ساده و سبک را ارائه می دهند که برای پرواز مافوق صوت طراحی شده است. آنها با استفاده از حرکت رو به جلو هواپیما، مقدار زیادی هوا را از طریق ورودی به درون موتور می کشند. با عبور هوا از مسیر ورودی، سرعت آن کاهش می یابد، اما فشار دینامیکی ناشی از شتاب به فشار استاتیکی بالا برای احتراق تبدیل می شود. ترکیب سوخت و هوا سوزانده می شود و در خروجی ورودی موتور، هوا در فشار قابل توجهی بالاتر از جریان آزاد است.

با این حال، موتورهای رمجت در عملکرد، تفاوت قابل توجهی با یک موتور توربینی استاندارد دارند. از آنجایی که کمپرسور یا توربین وجود ندارد، موتور غیر از حرکت رو به جلو هواپیما راهی برای کشیدن هوا به داخل موتور ندارد. در یک موتور جت استاندارد، توربین هوا را به داخل می کشد تا مخلوط احتراقی سوخت و هوا را تولید کند. بدون توربین برای جذب هوا، موتور رمجت نیاز به یک حرکت ثابت، با سرعت بالا و رو به جلو برای ایجاد احتراق سوخت و هوا دارد. در سرعت صفر، موتور رمجت کاملاً بلااستفاده است. یک هواپیما باید با سرعت حداقل ۳ ماخ پرواز کند تا موتور رمجت به درستی کار کند.

موتور اسکرمجت چیست؟

موتور اسکرمجت – یا “رمجت احتراق فراصوت” – یک نوآوری در طراحی اورجینال موتور رمجت است که محفظه احتراق داخلی را برای حذف مخروط های شوک تغییر می دهد. در یک رمجت سنتی، سرعت هوای وارد شونده به ورودی موتور توسط مخروط های شوک که مسیر عبور فشار هوا را باریک می کنند، کند می شود و به نوبه خود، سرعت جت را افزایش می دهد. با این حال، اسکرمجت ها از امواج کوبشی تولید شده توسط منبع احتراق موتور استفاده می کنند تا سرعت هوای وارد شده به ورودی موتور را برای احتراق کند نمایند.

علاوه بر این، موتور اسکرمجت قادر است احتراق موتوری را در سرعت های فراصوت انجام دهد، در حالی که رمجت سنتی باید هوای ورودی موتور را تا سرعت های مادون صوت کند کند. این تغییر به موتورهای اسکرمجت اجازه می دهد تا با سرعت بالاتری نسبت به موتورهای رمجت کار کنند. اسکرمجت ها می توانند با سرعت ۶ ماخ و بالاتر کار کنند و در برخی از آزمایش ها در هنگام استفاده از این موتورها به سرعت کروز ۱۰ ماخ نیز می رسند. با این حال، مانند موتورهای رمجت معمول، عملکرد آنها حتی برای شروع کار به سرعت بالایی نیاز دارد. در مرحله آزمایش، هواپیماهایی که دارای موتورهای اسکرمجت هستند باید توسط هواپیمای دیگری به ارتفاع بالا برده شوند و سپس قبل از اینکه بتوانند با اهداف خود درگیر شوند، توسط موتور دیگری به سرعت عملیاتی خود برسند.

موتورهای رمجت/ اسکرمجت برای چه مواردی استفاده می شوند؟

در روزگار کنونی، کاربرد عملی موتورهای رمجت/اسکرمجت تا حدودی محدود است. برجسته ترین کاربرد این فناوری در تسلیحات نظامی است؛ به طور خاص موشک هایی مانند موشک BrahMos. استفاده از موتور رمجت بر روی یک موشک، امکان رساندن سریع و کارآمد محموله به هدف را فراهم می کند. همچنین، رمجت ها و اسکرمجت ها می توانند در هواپیماهای بدون سرنشین نظامی پرسرعت مورد استفاده قرار گیرند که آنها را در عملیات های شناسایی و سایر عملیات ها موثرتر و کارآمدتر می سازد.

همچنین کاربردهای تجربی دیگری برای فناوری رمجت و اسکرمجت در زمینه سفرهای هوایی و اکتشافات فضایی وجود دارد. استفاده از این موتورها در سفرهای هوایی می تواند به طور قابل توجهی پروازهای مافوق صوت تجاری را تغییر دهد. در حال حاضر، تنها هواپیمای مافوق صوت که وجود داشته، کنکورد بود. این هواپیمای مسافربری مافوق صوت بیش از دو دهه پیش از رده خارج شد و در آن زمان از توربوجت ها استفاده می کرد. با این حال، پروژه‌های آتی می‌توانند از رمجت‌ها یا اسکرمجت‌ها در سفرهای هوایی تجاری استفاده کنند. رمجت ها و اسکرمجت ها همچنین می توانند در هواپیماهای بدون سرنشین در حوزه های غیرنظامی، مانند تحویل سفارش و بار، استفاده شوند، با این فرض که این فناوری می تواند در مقیاس وسیع تری تجاری شود.