Levegőfaló motorok<br/>

A mérnökök régóta foglalkoznak azzal a gondolattal, hogy hiperszonikus hajtóművet építsenek, amely a hangsebesség több mint ötszörösével képes repülni. A speciális meghajtás azon alapul, hogy a motor haladása során levegőt szív be.

Egy ilyen motornak sok előnye van a rakétával szemben: nincs szükség oxidánsra, sokkal kevesebb üzemanyagot használ, és emiatt kisebb az induló tömege is. Összehasonlításképpen: ugyanakkora tolóerő kifejtéséhez a levegőt beszívó motornak hetedannyi üzemanyagra van szüksége, mint egy rakétának. A hajtóerőnek megfelelő alak miatt egy repülőnek sokkal jobb a manőverezési képessége is, mint egy rakétának.

A turbojet-motorok szintén a beszívott levegő és az üzemanyag keverékét égetik el, de velük csak mintegy 34 Mach érhető el (a Mach-szám az eszköz sebességének és a közegbeli hangsebességnek a hányadosa), mert a turbina és a kompressziót létrehozó lapátok túlhevülnek. Szerencsére ezek el is hagyhatók, ha a nagy sebességet felhasználják a megfelelő kompresszió eléréséhez. Az úgynevezett ramjeteknél a levegő-bevezetés speciális kialakítású: lelassítja és egyúttal össze is sűríti a levegőt. Mivel ezek a motorok nem működnek egy bizonyos sebesség alatt, turbojetekkel vagy rakétákkal kell kombinálni őket. Így mintegy hatszoros hangsebesség érhető el, e fölött ugyanis az égéstér annyira fölhevül, hogy az égéstermékek elbomlanak.

Nagyobb sebesség eléréséhez scramjeteket használnak, amelyekben szuperszonikus sebességű légáramlásba fecskendezik az üzemanyagot, s a másodperc ezredrésze alatt elégetik. Ezzel a módszerrel elvileg elérhető az a sebesség is, amely a Föld körüli körpályához kell (20-25 Mach).
A hiperszonikus sebességű levegőt beszívó motorok sokféle üzemanyaggal működnek. A folyékony hidrogén előnye, hogy felhasználás előtt hűti a motort. A scramjet-meghajtásban nemcsak a motor, hanem a jármű is részt vesz: a levegőt a jármű orrától a motorig a jármű törzse irányítja. Az égéstermékek kiáramlása a célszerűen kialakított fúvókákon keresztül hozza létre a tolóerőt és a megfelelő emelést. Az alul ható nagy nyomás ugyancsak emeli a gépet.

A sebességskála teljes lefedéséhez két-három meghajtást is használnak. Az űreszközök esetén például egy rakétát építenek be a scramjet égésterébe, és így tudják a start után a szubszonikus, az alsó szuperszonikus és a ramjet-tartományt lefedni. A scramjet-szakasz 10-12 Mach sebességig tart, majd rakéta viszi Föld körüli pályára a járművet 18 Mach fölött. A NASA jelenleg több változatot is tesztel.

(ÉT)

Ajánló:

A NASA hiperszonikus levegőbeszívó hajtóműveket fejlesztő tagozatának honlapja. A hiperszonikus kutatások központja a Queensland Egyetemen.