Οι πολυηχητικοί πύραυλοι θα μπορούσαν σύντομα να πετάξουν πιο γρήγορα, πιο μακριά και με χαμηλότερο κόστος χάρη σε έναν νέο κινητήρα ramjet που αναπτύχθηκε από την GE Aerospace και την Lockheed Martin.

Ο «περιστρεφόμενος» ramjet υγρού καυσίμου διαθέτει συμπαγή σχεδιασμό που απελευθερώνει χώρο για επιπλέον καύσιμο ή ωφέλιμο φορτίο, ενώ παράλληλα μειώνει το κόστος κατασκευής.

Το μικρότερο αποτύπωμά του, σε συνδυασμό με την υψηλότερη ώθηση και τη βελτιωμένη απόδοση καυσίμου, επιτρέπει στους πυραύλους να πετούν πιο μακριά χωρίς η εγκατάσταση αυτή να προσθέτει βάρος ή μέγεθος.

Ο κινητήρας μπορεί να εκκινήσει επίσης σε χαμηλότερες ταχύτητες, απλοποιώντας το συνολικό σύστημα.

Σε αντίθεση με τους συμβατικούς ramjet που βασίζονται σε σταθερή καύση, ο κινητήρας της GE Aerospace και της Lockheed Martin. καίει καύσιμο και αέρα μέσω συνεχούς πυροδότησης, δημιουργώντας ισχυρή ώθηση σε υψηλές ταχύτητες.

Πιο συγκεκριμένα: Ενώ ένας συμβατικός κινητήρας ramjet τροφοδοτείται με καύσιμο και εισερχόμενο αέρα σε ευθύγραμμα κίνηση, στο νέο κινητήρα ο αέρας και το καύσιμο στροβιλίζονται σε ένα δακτυλιοειδή θάλαμο καύσης σε υπερηχητικές ταχύτητες ενώ ταυτόχρονα εκτονώνονται προς το ακροφύσιο.

Ο ψεκασμός καυσίμου είναι συνεχής όπως και η ροή του αέρα και καθώς το κύμα περιστρέφεται μέσα στο θάλαμο καύσης κατευθύνεται προς την έξοδο του ακροφυσίου.

Σε δοκιμές ένας πλήρης κύκλος του κύματος μέσα στον δακτυλιοειδή θάλαμο καύσης διαρκεί από 0,1 έως 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου (100–1000 microseconds). Αυτό σημαίνει συχνότητα 1.000 έως 10.000 κύκλους το δευτερόλεπτο (1–10 kHz).

Το αποτέλεσμα είναι ταχύτερες επιθέσεις σε στόχους υψηλής προτεραιότητας και ένας ελαφρύτερος κινητήρας που αφήνει χώρο για επιπλέον εμβέλεια.

Ένας  «συμβατικός» ramjet έχει καλή απόδοση από 3 έως 4 mach έχοντας δυνατότητα μέχρι τα 6 mach (περίπου 7.400 χ.α.ω.) , αλλά η απόδοσή του πέφτει πολύ πάνω από τα 6 mach λόγω διάσπασης αέρα και απωλειών πίεσης.

Ταυτόχρονα έχει ανάγκη ισχυρού booster για να φτάσει την ταχύτητα εκκίνησης (Mach 3+), που προσθέτει βάρος, κόστος και περιορίζει εμβέλεια/φορτίο.

Ο νέος κινητήρας δεν ξεπερνά απαραίτητα τα 5–7 mach, αλλά αποδίδει καλύτερα σε υψηλές ταχύτητες 5+ mach γιατί είναι 25% πιο αποδοτικός (μπορεί να φέρει περισσότερο καύσιμο για το ίδιο βάρος) επιτυγχάνοντας μεγαλύτερη εμβέλεια και πιο σταθερή απόδοση σε μεγάλο αριθμό mach.

Παράλληλα τίθεται σε εκκίνηση σε χαμηλότερες ταχύτητες (κάτω των 3 mach.

Στις εγκαταστάσεις της GE Aerospace στη Niskayuna στη Νέα Υόρκη, οι εταιρείες πραγματοποίησαν δοκιμές για να μελετήσουν πώς συμπεριφέρεται ο κινητήρας κατά την ανάφλεξη και τη πτήση.

Αέρας τροφοδοτήθηκε στην είσοδο για να προσομοιωθεί η υπερηχητική πτήση σε διάφορες ταχύτητες και υψόμετρα, συμπεριλαμβανομένων συνθηκών αραιού αέρα όπου η καύση είναι δύσκολη.

«Οι υπερηχητικές δυνατότητες της GE Aerospace συνεχίζουν να εξελίσσονται με ταχύ ρυθμό και αυτή η συνεργασία με την Lockheed Martin είναι ένα ακόμη βήμα προς τα εμπρός», δήλωσε ο Mark Rettig, Αντιπρόεδρος και Γενικός Διευθυντής των Προηγμένων Προγραμμάτων Edison Works στην GE Aerospace.

«Οι δοκιμές στον περιστρεφόμενο ακροφυσιακό πίδακα πυροδότησης και την είσοδο ξεπέρασαν τις προσδοκίες και είμαστε ενθουσιασμένοι με αυτή τη συνεργασία για να συνεχίσουμε να ωριμάζουμε τις προηγμένες τεχνολογίες υπερηχητικής πρόωσης που αναπνέουν από τον αέρα».

Οι δύο εταιρείες σχεδιάζουν να συνεχίσουν την ανάπτυξη του νέου ακροφυσίου έως το 2026.

ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ ΤΟ ΑΡΘΡΟ