Staustrahl
Ein Staustrahl ist eine Art Reaktionstriebwerk , dem Kompressoren und Turbinen fehlen , da die Verdichtung aufgrund der hohen Geschwindigkeit erfolgt, mit der es arbeiten muss. Die bereits verdichtete Luft erfährt in der Brennkammer einen Verbrennungsprozess und in der Abgasdüse eine Expansion . Das Arbeitsregime dieses Motors ist kontinuierlich. Auch bekannt unter seinem englischen Namen „ Ramjet “, wenn der Staustrahl Unterschallverbrennung ist, und „ Scramjet “, wenn der Staustrahl Überschallverbrennung ist. [ 1 ]
Konzept
Technisch gesehen ist das Staustrahltriebwerk das einfachste Strahltriebwerk , da es außer der Kraftstoffpumpe keine beweglichen Teile enthält . Es ist an beiden Enden offen und hat nur in der Mitte Zapfpistolen . Die Hauptkomponenten von Staustrahltriebwerken vom Einlass bis zum Auslass sind:
- Der Einlassdiffusor (Einlass).
- Brennkammer
- Auspuffdüse
Betrieb
Zunächst wird die Luft auf den mit hoher Geschwindigkeit bewegten Reaktoreinlass geleitet , wo sie teilweise komprimiert wird und ihre Temperatur durch Staudruckeinwirkung ansteigt . Wenn die Geschwindigkeit, mit der die Luft in den Motor eintritt, hoch genug ist, kann diese Kompression ausreichend sein und der Reaktor könnte ohne Kompressor oder Turbine betrieben werden .
Der nächste Schritt ist die Verbrennung der Luft, deren Prozess in der Brennkammer durchgeführt wird, wo es eine Reihe von Einspritzdüsen gibt, die den Kraftstoff kontinuierlich versprühen. Wenn Kraftstoff und Luft in der Brennkammer vermischt werden, zündet eine Reihe von Zündkerzen das Gemisch und die Verbrennung beginnt, wobei hohe Temperaturen (ca. 700 °C) erreicht werden, weshalb es notwendig ist, die Brennkammer mit einer speziellen Keramikbeschichtung zu isolieren . .
Schließlich treten die aus der Verbrennung resultierenden Gase mit hoher Geschwindigkeit durch die Abgasdüse aus, die eine konvergent - divergente Form hat, mit Unterschallgasströmung im konvergierenden Abschnitt (Mach-Zahl kleiner als 1), Schallströmung im Hals ( Mach-Zahl gleich 1) und Überschallströmung beim Aufweiten in der divergenten Zone (Machzahl >1).
Betriebsregime
Ramjets können ab einer Geschwindigkeit von etwa 300 km/h operieren. Daher ist die Hauptanwendung des Staustrahltriebwerks der zusätzliche Antrieb, nachdem es die für seinen Betrieb erforderliche Geschwindigkeit erreicht hat.
Ein Staustrahl muss einen entsprechend geformten Einlassdiffusionsabschnitt haben, so dass Hochdruckluft mit niedriger Geschwindigkeit in den Verbrennungsabschnitt eintritt. Dies wird erreicht, indem im Luftansaugdiffusor schräge Stoßwellen erzeugt werden (z. B. mit einem konischen Abschnitt wie in der Abbildung). Ihre Abgasdüse muss auch richtig geformt sein. Da der Betrieb des Staustrahltriebwerks von der Geschwindigkeit der einströmenden Luft abhängt, muss ein von diesem System angetriebenes Fahrzeug zunächst auf andere Weise auf eine ausreichend hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden, da es sonst einfach Kraftstoff verbrennt und auf beiden Seiten Feuer ausbricht. Um dies zu vermeiden, könnten dem Einlass Ventile hinzugefügt werden, aber dann würden wir einen Pulse Jet bauen .
Siehe auch
- Scram-Jet
- René Lorin
- René Leduc
- William Avery
- Yuri Pobedonostsev
- Lockheed SR-71
- Turbostrahl
- Turboprop
- THOR-ER
Referenzen
- ↑ Jesús Díaz (10. Oktober 2022). "Die neue US-Hyperschallrakete zur 'Abschreckung Russlands': 'Thors Hammer ' " . Das Vertrauliche . Abgerufen am 11. Oktober 2022 . "ein Hyperschall-'Ramjet'-Triebwerk, auch 'Scramjet' genannt".
