Diferença entre Ramjet e Scramjet

Ramjet vs Scramjet

Os voos supersônico e hipersônico são sonhos de engenheiros aeronáuticos, onde voar quantas vezes a velocidade do som é um esforço tecnicamente difícil. Embora supersônico seja um sonho realizado, o custo dificulta o uso financeiro.

Ramjet e Scramjets são motores que usam sua própria velocidade para comprimir o ar e impulsionar o motor. A tecnologia de motores ramjet praticamente se aplica em muitos casos, desde mísseis, aeronaves supersônicas a balas de artilharia, enquanto os motores scramjet ainda são altamente experimentais.

Mais sobre Ramjet

O ramjet, às vezes chamado de jet stovepipe ou athodyd, é um motor a jato de respiração aérea, que usa o movimento para frente do motor para comprimir o ar recebido, sem a presença de um compressor rotativo nos motores a jato.

Por padrão, os ramjets não podem produzir empuxo a velocidade zero, inicialmente quando estão imóveis. Portanto, as aeronaves requerem um sistema de propulsão para iniciar o movimento de compressão no jato de ram. Para uma operação ideal, os ramjets precisam de velocidades em torno do Mach 3 e podem operar até velocidades do Mach 6. A operação do Ramjet é baseada no ciclo de Brayton.

O ar aspirado é comprimido usando bicos criados nas áreas de compressão e a velocidade do fluxo é reduzida para velocidades subsônicas para permitir melhor combustão. Um porta-chamas inflama a mistura para produzir um fluxo de gás de alta pressão e alta velocidade que sai do motor em velocidades supersônicas.

Os ramjets podem ser usados ​​para aplicações que requerem um mecanismo pequeno e simples para uso em alta velocidade, como os mísseis furtivos indianos russos BrahMos e o míssil Akash indiano utiliza tecnologia ramjet. Eles também foram utilizados com sucesso, embora não sejam eficientes, como jatos de ponta nos rotores de helicópteros. Os motores a jato do lendário Lockheed SR 71 agem como jatos, à medida que a aeronave acelera mais que a velocidade do som.

As vantagens das ramjets são independentes do suprimento de oxigênio e não incluem peças rotativas, o que facilita a fabricação e a manutenção.

Mais sobre o Scramjet

Um scramjet (Supjetic Combustion RAMjet) é uma variante de um ramjet no qual a combustão ocorre quando o fluxo de ar é supersônico. Como nos jatos, os jatos também comprimem o ar que entra antes da combustão, usando a velocidade do veículo. No entanto, as ramjets desaceleram o fluxo de ar para velocidades subsônicas dentro do motor antes da combustão, embora o fluxo de ar em um scramjet seja supersônico em todo o motor. O fluxo supersônico cria mais reação, permitindo que os scramjets operem com eficiência em velocidades hipersônicas; a velocidade máxima teórica de um scramjet fica entre Mach 12 (15.000 km / h) e Mach 24 (29.000 km / h), e a aeronave de respiração aérea mais rápida possui motores Scramjet; a NASA X-43A alcançou Mach 9.6.

Como o ramjet, os scramjets não têm partes móveis dentro dos motores e herdam todos os requisitos fundamentais, como o sistema de propulsão primário, para acelerá-los a velocidades supersônicas. Embora os scramjets sejam conceitualmente simples em design e construção, a implementação real é limitada por desafios extremos de engenharia. O arrasto aerodinâmico no voo hipersônico na atmosfera é imenso, e as temperaturas encontradas na aeronave e no motor são muito maiores que a temperatura ao redor do ar; exigindo, portanto, novos materiais para suportar as temperaturas. Manter a combustão no fluxo supersônico apresenta desafios adicionais porque, em milissegundos de tempo, o combustível deve ser injetado, misturado, inflamado e queimado.

Além das vantagens das ramjets comuns, os scramjets têm um impulso específico mais alto (alteração no momento por unidade de propulsor) do que os motores a jato convencionais. Ramjets produzem impulso específico entre 1000 e 4000 segundos, enquanto um foguete fornece apenas 600 segundos ou menos.

Como os scramjets têm alto desempenho teórico, eles foram sugeridos como a usina de energia para veículos orbitais da próxima geração e a NASA realiza uma extensa pesquisa na arena da tecnologia scramjet.. 

Qual é a diferença entre Ramjet e Scramjet?

• O fluxo dentro do ramjet é subsônico enquanto, no Scramjet, é supersônico.

• Scramjets produzem maior impulso específico.

• Teoricamente, os Ramjets têm uma faixa de velocidade de 1 a 6 Mach enquanto, em Scramjets, o intervalo é de 12 a 24 Mach. No entanto, a velocidade mais rápida praticamente obtida é de 9,6 mach obtida pelo X-43A.

Fontes do diagrama:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg