Shcramjet - Shcramjet
Un estatorreactor de combustión inducida por choque (abreviado como Shcramjet ; también llamado motor de onda de detonación oblicua (ODWE) ; también llamado estatorreactor de detonación oblicua permanente (Sodramjet) ; o simplemente conocido como motor estatorreactor de choque ) es un concepto de estatorreactor que respira aire motor, propuesto para ser utilizado para aplicaciones de propulsión hipersónicas y / o de una sola etapa a órbita (SSTO) .
Diseño
La geometría del motor shcramjet es simple y similar a scramjet, variando solo en el diseño de la cámara de combustión . El motor incluye una entrada supersónica seguida de una cámara de combustión y una boquilla , respectivamente. El diseño de la entrada es similar a un scramjet, en el que toda la estructura de la nariz se utiliza como entrada. La combustión en un shcramjet puede ocurrir en combustión inducida por choque o combustión por detonación, dependiendo de la fuerza del choque inductor . Si la ignición ocurre lo suficientemente aguas abajo como para que el proceso de combustión resultante no influya en el choque anterior, se dice que la combustión es inducida por el choque. Sin embargo, para reacciones extremadamente rápidas, la ignición ocurre cerca de la onda de choque anterior y la combustión se acopla con la onda de choque y forma una onda de detonación . Por lo tanto, el estatorreactor de onda de detonación, o motor de onda de detonación oblicua, es un caso particular de shcramjet.
Aunque las ondas de choque y detonación están relacionadas con una alta pérdida de presión durante la combustión, la pérdida de presión total teórica asociada con la cámara de combustión shcramjet se acerca a la del motor scramjet en números de Mach crecientes. Este hecho, junto con la geometría del motor más simple con el aumento concomitante en la eficiencia de los componentes, da como resultado un rendimiento superior previsto en números de Mach de vuelo superiores a 12.
Motor de onda de detonación oblicua
Este motor canaliza una mezcla de aire y combustible a velocidades hipersónicas (más de cinco veces la velocidad del sonido ) hacia una rampa, lo que crea una onda de choque. Esta onda de choque calienta la mezcla y hace que detone, expulsando gases de escape del motor. Este enfoque quema casi el 100% del combustible. En teoría, la velocidad de los vehículos podría alcanzar 17 veces la velocidad del sonido.
Un desafío crítico es confinar la detonación en un área pequeña, sin permitir que dirija la energía corriente arriba hacia la fuente de combustible o corriente abajo donde perderá fuerza. En 2021, un dispositivo experimental mantuvo una detonación en una ubicación fija durante 3 segundos, mucho más que los intentos anteriores.
Scramjet
Un motor shcramjet es similar a un motor scramjet ; sin embargo, a diferencia del modo difusivo de combustión en un motor scramjet, la combustión del motor shcramjet ocurre a través de una región delgada de ondas de choque y / o detonación oblicuas estacionarias estabilizadas sobre una cuña, cuerpo romo, etc. la onda de encendido, la longitud del combustor en un shcramjet puede ser significativamente más corta que la del scramjet, que requiere un combustor largo para la mezcla y combustión completa de aire y combustible. Además, se cree que el shcramjet tiene un mejor rendimiento de propulsión general que el scramjet en números de Mach más altos , especialmente por encima de Mach 12. Investigaciones recientes han estipulado que shcramjet, junto con sus otras variantes de respiración de aire, puede actuar como un eficiente sistema de propulsión de vehículos de alta velocidad. para vuelos SSTO. Estas ventajas potenciales han atraído una investigación sustancial sobre aplicaciones de propulsión, así como sobre los fenómenos físicos fundamentales.