Mis on Ramjet?

Ramjet on lennukites kasutatav mootor. Mootori konstruktsioon on enamiku teiste reaktiivmootoritega võrreldes lihtne. Mootori jõuallikaks on suruõhk, mis on sunnitud mootorisse sisenema, kui see saavutab suure kiiruse. Sellisena töötab see ainult siis, kui lennuk või seade on saavutanud teatud kiirused, mitte varem.

1908. aastal avastas ja patenteeris Rene Lorin ramjeti. Lorin üritas konstrueerida allahelikiirusega ramjetti, kuid see ei õnnestunud. Töötavat mudelit ei olnud võimalik toota, kuna ramjet vajab tõhusaks tööks ülehelikiirusele lähenevaid ja suuremaid kiirusi, mida ükski lennuk ei suutnud oma elu jooksul saavutada ega säilitada. 1933. aastal, vahetult pärast Lorini surma, patenteeris prantsuse insener Rene Leduc ramjetmootori mudeli. Ta lõi Leduc 0.10 1949. aastal. Leduc 0.10 kasutas pärast vajaliku kiiruse saavutamist lennu säilitamiseks ainult reaktiivmootoriga tõukejõudu.

Ramjeti konstruktsioon on väga lihtne ja sellel pole liikuvaid osi. Tõukejõud tekib põlemiskambrit läbiva õhu kokkusurumisel. Õhk aeglustub ja süttib teatud tüüpi kütusega. Selle protsessi käigus tekkiv heitgaas väljub seejärel läbi düüsi kiirusega, mis on palju suurem kui kiirus, millega õhk algselt sisenes.

Kaasaegsetes reaktiivlennukites kasutatakse tavaliselt turboreaktiivmootoreid. Nad kasutavad pöörlevat süsteemi, et koguda aktiivselt õhku mootori ees ja juhtida see põlemiskambrisse. Algselt kogutud õhk ei ole põlemise hõlbustamiseks sobivalt kokku surutud, seetõttu kasutatakse seadet, mida nimetatakse kompressoriks. Nende mootorite arvukad liikuvad osad muudavad need raskemaks ja suurendavad probleemide tekkimise võimalust.

Liikuvate osade puudumise tõttu on reaktiivmootori konstruktsioon oluliselt kergem kui selle turboreaktiivmootor. Erinevalt turboreaktiivmootorist ei ole reaktiivmootor aga võimeline seisvast asendist liikuma. See peab esmalt saavutama vajaliku kiiruse, et alustada vajalikku loomulikku tihendusprotsessi, muutes selle ebatõhusaks allahelikiirusest madalamate kiiruste korral. See piirab selle rakendamist.

Ramjet saavutab maksimaalse efektiivsuse umbes 3 Machiga ehk kolmekordse helikiirusega, kui merepinnal on 2,283 miili tunnis (3,675 km tunnis). Ramjet on võimeline töötama kiirustel vahemikus 0.5 kuni 6 Machi. Madal rõhk enne 1. Machi annab väga väikese tõukejõu. Kui ramjet saavutab kiiruse üle 5 Machi, muutub see ebaproduktiivseks.

Vajalike kiiruste saavutamiseks peab reaktiivmootoriga veesõiduk kasutama muud jõuallikat. See võib olla veel üks veesõidukisse sisseehitatud mootor, kuigi see suurendab esialgse lennu ajal kulusid, suurust ja kaalu või raketi tõukejõudu. Kui see on saavutanud piisava kiiruse, hakkab ramjet tööle ja saab veesõidukit toita. Ramjet-mootorid ei tööta väljaspool Maa atmosfääri, kuna pole õhku, mida kokku suruda.

Sõjaväelased kasutavad ramjette rakettide jaoks. Mõned lennukid, nagu Ameerika Ühendriikide õhujõudude varem lennanud suure kiiruse ja kõrgusega SR-71 Blackbird, kasutavad reaktiiv-turboreaktiivmootorite hübriidvorme, mida peetakse kulukaks praktikaks. Tehakse uuringuid, et avastada ramjet-tehnoloogia muid kasutusviise.