Straalmotor

Een NASA-raket met het ramjet-concept (1947).

Een straalmotor is een type reactiemotor die geen compressoren en turbines heeft, omdat de compressie wordt uitgevoerd vanwege de hoge snelheid waarmee deze moet werken. De reeds gecomprimeerde lucht ondergaat een verbrandingsproces in de verbrandingskamer en een expansie in het uitlaatmondstuk . Het werkregime van deze motor is continu. Ook bekend onder de Engelse naam " ramjet ", als de straalmotor een subsonische verbranding is, en " scramjet ", als de straalmotor een supersonische verbranding is. ]

Begrip

Technologisch gezien is de straalmotor de eenvoudigste van de straalmotoren , die geen bewegende delen bevat, behalve de brandstofpomp . Het is aan beide uiteinden open en heeft alleen brandstofsproeiers in het midden. De belangrijkste componenten van ramjets van inlaat tot uitlaat zijn:

• De inlaatdiffusor (inlaat).
• verbrandingskamer
• uitlaat mondstuk

Bediening

Schematische weergave van de eenvoudige elementen van een straalmotor in werking.

Ten eerste wordt de lucht naar de reactorinlaat geleid , die met hoge snelheid beweegt, waar het gedeeltelijk wordt gecomprimeerd en de temperatuur stijgt als gevolg van het effect van dynamische druk . Als de snelheid waarmee de lucht de motor binnenkomt hoog genoeg is, kan deze compressie voldoende zijn en zou de reactor zonder compressor of turbine kunnen werken .

De volgende stap is de verbranding van de lucht, waarvan het proces wordt uitgevoerd in de verbrandingskamer, waar een reeks injectoren is die de brandstof continu sproeien. Wanneer brandstof en lucht in de verbrandingskamer worden gemengd, ontsteekt een reeks bougies het mengsel en begint de verbranding, waarbij hoge temperaturen worden bereikt (ongeveer 700 ° C), daarom is het noodzakelijk om de verbrandingskamer te isoleren met een speciale keramische coating . .

Ten slotte verlaten de gassen die voortkomen uit de verbranding met hoge snelheid het uitlaatmondstuk , dat een convergerende - divergente vorm heeft, met subsonische gasstroom in het convergerende gedeelte (Mach-getal kleiner dan 1), sonische stroom in de keel ( Mach-getal gelijk aan 1) en supersonische stroming bij expansie in de divergerende zone (Mach-getal >1).

Bedrijfsregime

Ramjets kunnen opereren vanaf snelheden van ongeveer 300 km/u. Daarom is de belangrijkste toepassing van de straalmotor voor extra voortstuwing, nadat hij de snelheid heeft bereikt die hij nodig heeft voor zijn werking.

Een straalmotor moet een inlaatdiffusiesectie hebben die op de juiste manier is gevormd zodat lucht met lage snelheid en hoge druk de verbrandingssectie binnenkomt. Dit wordt bereikt door schuine schokgolven te creëren in het luchtinlaatrooster (bijvoorbeeld met een conisch gedeelte zoals in de afbeelding). Ook uw uitlaatmondstuk moet goed gevormd zijn. Omdat de werking van de straalmotor afhankelijk is van de snelheid van de lucht die erin komt, moet een door dit systeem aangedreven voertuig eerst met andere middelen worden versneld tot een voldoende hoge snelheid, anders verbrandt het gewoon brandstof en komt er aan beide kanten vuur uit. Om dit te voorkomen zouden er kleppen aan de inlaat kunnen worden toegevoegd, maar dan zouden we een Pulse Jet bouwen .

Zie ook

• scram jet
• René Lorin
• René Leduc
• William Avery
• Yuri Pobedonostsev
• Lockheed SR-71
• Turbojet
• turboprop
• THOR-ER