Ramjet vs Scramjet
Voos supersônicos e hipersônicos são sonhos de engenheiros aeronáuticos, onde voar tantas vezes a velocidade do som é um empreendimento tecnicamente difícil. Mesmo que o supersônico seja um sonho realizado, o custo dificulta seu uso financeiro.
Ramjet e Scramjets são motores que usam sua própria velocidade para comprimir o ar e impulsionar o motor. A tecnologia do motor ramjet aplica-se praticamente em muitos casos, desde mísseis, aeronaves supersônicas até rodadas de artilharia, enquanto os motores scramjet ainda são altamente experimentais.
Mais sobre Ramjet
O ramjet, às vezes chamado de jato de chaminé ou athodyd, é um motor a jato que respira ar, que usa o movimento para frente do motor para comprimir o ar que entra, sem um compressor rotativo presente nos motores a jato.
Por projeto, os ramjets não podem produzir empuxo a velocidade zero, inicialmente quando estão parados. Portanto, as aeronaves necessitam de um sistema de propulsão para iniciar o movimento de compressão no ramjet a ser realizado. Para uma operação ideal, os ramjets precisam de velocidades em torno de Mach 3 e podem operar até velocidades de Mach 6. A operação do Ramjet é baseada no ciclo Brayton.
O ar aspirado é comprimido por meio de bicos criados nas áreas de compressão, e a velocidade do fluxo é reduzida a velocidades subsônicas para permitir uma melhor combustão. Um suporte de chama acende a mistura para produzir um fluxo de gás de alta pressão e alta velocidade que sai do motor em velocidades supersônicas.
Ramjets podem ser usados para aplicações que requerem um motor pequeno e simples para uso em alta velocidade, como mísseis russos BrahMos furtivos indianos, e mísseis indianos Akash usam tecnologia ramjet. Eles também têm sido usados com sucesso, embora não sejam eficientes, como jatos de ponta em rotores de helicópteros. Os motores a jato do lendário Lockheed SR 71 agem como ramjets, pois a aeronave acelera mais do que a velocidade do som.
As vantagens dos ramjets são independentes do suprimento de oxigênio e não incluem peças rotativas, o que facilita a fabricação e manutenção.
Mais sobre Scramjet
Um scramjet (Supersonic Combustion RAMjet) é uma variante de um ramjet em que a combustão ocorre quando o fluxo de ar é supersônico. Como nos ramjets, os scramjets também comprimem o ar de entrada antes da combustão usando a velocidade do veículo. No entanto, os 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 tem motores Scramjet; o NASA X-43A atingiu Mach 9.6.
Como o ramjet, os scramjets não possuem partes móveis dentro dos motores e herdam todos os requisitos fundamentais, como o sistema de propulsão primária, para acelerá-los a velocidades supersônicas. Embora os scramjets sejam conceitualmente simples em projeto e construção, a implementação real é limitada por desafios de engenharia extremos. O arrasto aerodinâmico no vôo hipersônico dentro da atmosfera é imenso, e as temperaturas encontradas na aeronave e no motor são muito maiores do 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, o combustível deve ser injetado, misturado, inflamado e queimado.
Além das vantagens dos ramjets comuns, os scramjets têm um impulso específico mais alto (mudança de momento por unidade de propelente) 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 o alto desempenho teórico, eles foram sugeridos como a usina de energia para veículos orbitais de próxima geração e a NASA conduz uma extensa pesquisa na área de tecnologia scramjet.
Qual é a diferença entre Ramjet e Scramjet?
• O fluxo dentro do ramjet é subsônico enquanto, no Scramjet, é supersônico.
• Scramjets produzem impulso específico mais alto.
• Teoricamente, Ramjets têm uma faixa de velocidade de 1 a 6 Mach enquanto, em Scramjets, a faixa é de 12 a 24 Mach. No entanto, a velocidade mais rápida obtida praticamente é de 9,6 mach obtida pelo X-43A.
Fontes do diagrama:
en.wikipedia.org/wiki/File:Ramjet_operation.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Scramjet_operation_en.svg
