Ramjet lwn Scramjet
Penerbangan supersonik dan Hipersonik adalah impian jurutera aeronautik, di mana terbang sebanyak kelajuan bunyi adalah satu usaha yang sukar dari segi teknikal. Walaupun supersonik adalah impian yang direalisasikan, kos menjadikannya sukar untuk digunakan secara kewangan.
Ramjet dan Scramjets ialah enjin yang menggunakan kelajuannya sendiri untuk memampatkan udara dan menggerakkan enjin. Teknologi enjin ramjet boleh digunakan dalam banyak kes daripada peluru berpandu, pesawat supersonik hingga peluru artileri, manakala enjin scramjet masih sangat bereksperimen.
Lagi tentang Ramjet
Ramjet, kadangkala dipanggil jet paip dapur atau athodyd, ialah enjin jet pernafasan udara, yang menggunakan gerakan ke hadapan enjin untuk memampatkan udara masuk, tanpa pemampat berputar yang terdapat dalam enjin jet.
Dengan reka bentuk, ramjet tidak boleh menghasilkan tujahan pada halaju sifar, pada mulanya apabila ia diam. Oleh itu, pesawat memerlukan sistem pendorong untuk memulakan pergerakan bagi pemampatan dalam ramjet untuk dilakukan. Untuk operasi optimum ramjet memerlukan halaju sekitar Mach 3 dan boleh beroperasi sehingga kelajuan Mach 6. Operasi Ramjet adalah berdasarkan kitaran Brayton.
Udara yang disedut dimampatkan menggunakan muncung yang dicipta di kawasan mampatan, dan kelajuan aliran dikurangkan kepada kelajuan subsonik untuk membolehkan pembakaran yang lebih baik. Pemegang nyalaan menyalakan campuran untuk menghasilkan aliran gas halaju tinggi tekanan tinggi yang keluar dari enjin pada kelajuan supersonik.
Ramjets boleh digunakan untuk aplikasi yang memerlukan enjin yang kecil dan ringkas untuk kegunaan kelajuan tinggi, seperti peluru berpandu BrahMos siluman India Rusia, dan peluru berpandu Akash India menggunakan teknologi ramjet. Ia juga telah berjaya digunakan, walaupun tidak cekap, sebagai jet hujung pada rotor helikopter. Enjin jet Lockheed SR 71 yang legenda bertindak sebagai ramjet kerana pesawat itu melaju lebih laju daripada kelajuan bunyi.
Kelebihan ramjet adalah bebas daripada bekalan oksigen dan tidak termasuk bahagian berputar yang memudahkan pembuatan dan penyelenggaraan.
Lagi tentang Scramjet
A scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) ialah varian ramjet di mana pembakaran berlaku apabila aliran udara adalah supersonik. Seperti dalam ramjet, scramjet juga memampatkan udara masuk sebelum pembakaran menggunakan kelajuan kenderaan. Walau bagaimanapun, ramjet memperlahankan aliran udara kepada kelajuan subsonik dalam enjin sebelum pembakaran, walaupun aliran udara dalam scramjet adalah supersonik di seluruh enjin. Aliran supersonik mencipta lebih banyak tindak balas memberikan keupayaan untuk scramjets beroperasi dengan cekap pada kelajuan Hipersonik; kelajuan tertinggi teori scramjet terletak di antara Mach 12 (15, 000 km/j) dan Mach 24 (29, 000 km/j), dan pesawat bernafas udara terpantas mempunyai enjin Scramjet; NASA X-43A mencapai 9 Mach.6.
Seperti ramjet, scramjet tidak mempunyai bahagian bergerak di dalam enjin dan mewarisi semua keperluan asas seperti sistem pendorong utama untuk mempercepatkannya kepada kelajuan supersonik. Walaupun scramjets secara konsepnya mudah dalam reka bentuk dan pembinaan, pelaksanaan sebenar dihadkan oleh cabaran kejuruteraan yang melampau. Seretan aerodinamik pada penerbangan Hipersonik dalam atmosfera adalah sangat besar, dan suhu yang terdapat pada pesawat dan enjin adalah lebih besar daripada suhu sekeliling udara; oleh itu memerlukan bahan baharu untuk menahan suhu. Mengekalkan pembakaran dalam aliran supersonik menimbulkan cabaran tambahan kerana, dalam masa milisaat, bahan api mesti disuntik, dicampur, dinyalakan dan dibakar.
Selain kelebihan ramjet biasa, scramjet mempunyai impuls spesifik yang lebih tinggi (perubahan momentum per unit propelan) berbanding enjin jet konvensional. Ramjet menghasilkan impuls tertentu antara 1000 dan 4000 saat, manakala roket hanya menyediakan 600 saat atau kurang.
Oleh kerana scramjet mempunyai prestasi teori yang tinggi, ia telah dicadangkan sebagai loji janakuasa untuk kenderaan orbit generasi akan datang dan NASA menjalankan penyelidikan yang meluas dalam arena teknologi scramjet.
Apakah perbezaan antara Ramjet dan Scramjet?
• Aliran di dalam ramjet adalah subsonik manakala, dalam Scramjet, ia adalah supersonik.
• Scramjet menghasilkan impuls khusus yang lebih tinggi.
• Secara teorinya Ramjets mempunyai julat halaju 1 hingga 6 Mach manakala, dalam Scramjets, julatnya ialah 12 hingga 24 Mach. Walau bagaimanapun, kelajuan terpantas yang diperoleh secara praktikal ialah 9.6 mach yang diperoleh oleh X-43A.
Sumber Gambar rajah:
ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Ramjet_operation.svg
ms.wikipedia.org/wiki/Fail:Scramjet_operation_en.svg
