آزمایش موتور جدید دوزیست چین برای سلاح های مافوق صوت
بی بی سرور: نخستین «رم جت بور» در جهان با قابلیت کار در هوا و زیر آب برای سلاح های مافوق صوت به 90 درصد کارآیی دست یافت.
به گزارش بی بی سرور به نقل از ایسنا، چین موتور قدرتمندی را آزمایش کرده است که می تواند سلاح ها را با سرعت قابل توجهی هم در هوا و هم زیر آب پیش ببرد.
به نقل از آی ای، این موتور جدید در آزمایش های آزمایشگاهی که زیر آب انجام می شد به ۹۰ درصد بازدهی رسید و شرایط مورد نظر را جهت استفاده عملی برآورده کرد.
این موتور که برای سلاح های مافوق صوت طراحی شده است، هوا و آب را به عنوان عوامل اکسید کننده بسته به محیطی که در آن استفاده می شود، استنشاق می کند.
این موتور که ادعا می شود نخستین موتور در نوع خود در جهان است، از عنصر بور(boron) نیرو می گیرد. این عنصر حیاتی در موتورهای اسکرم جت که موتورهای رم جت احتراقی مافوق صوت هستند، استفاده می شود.
رم جت(Ramjet) نوعی موتور جت تنفس هوایی است که از حرکت رو به جلوی موتور برای فشرده سازی هوای ورودی بهره می گیرد و فاقد کمپرسور محوری یا گریز از مرکزی است. از آنجائیکه رم جت در سرعت هوای صفر نمی تواند نیروی رانش تولید نماید، نمی توان از آن برای به حرکت درآوردن هواپیما از سرعت صفر استفاده کرد. در نتیجه، یک وسیله نقلیه مجهز به رم جت برای بلند شدن از زمین نیاز به موتوری کمکی مانند موتور موشک دارد تا آنرا به سرعتی برساند که بتواند نیروی رانش تولید نماید.
بیشترین کارآیی موتورهای رم جت در سرعت هایی در محدوده ۳ ماخ(۳۷۰۰ کیلومتر بر ساعت) است. این نوع موتور برای سرعت هایی تا ۶ ماخ(۷۴۰۰ کیلومتر بر ساعت) نیز کارآیی دارد، به عبارتی این موتورها با دریافت سرعت معینی از هوا بطور خودکار روشن می شوند.
اسکرم جت(Scram Jet) نیز به مفهوم احتراق در سرعت مافوق صوت است. اینگونه موتورها در سرعت های مافوق صوت به کار می روند و طرز کار آنها بسیار مشابه موتورهای رم جت با چند تغییر است. این نکته قابل توجه است که مشتعل ساختن مولکول های هوا در صورتیکه هوا با سرعت بالای چهار ماخ وارد موتور می گردد، مانند روشن کردن کبریت در گردباد است. نخستین هواپیمای دارای موتور اسکرم جت، هواپیمای ایکس-۴۳ ناساست که سرعت آن بالای ۷ ماخ است.
استفاده از بور در این موتور جدید
استفاده از عنصر بور، سرعت موشک را تا نزدیک به ۵ ماخ(۵ برابر سرعت صوت) افزایش می دهد، برای اینکه بعد از برخورد با اکسیژن در هوا به شدت می سوزد.
با این وجود، مشتعل کردن بور در آب برای دانشمندان چینی چالش برانگیز بود. بدین سبب تیم تحقیقاتی طرح جدیدی را اجرا کرد که به سوخت جامد فرصت دیگری برای سوختن و افزایش کارآیی موتور داد.
آنها همین طور حجم تزریق بخار آب به محفظه احتراق و نسبت سایر مواد موجود در سوخت مانند منیزیم و آلومینیوم را بهینه کردند. این فلزات فعال، بور را قادر می سازند تا در بخار بطور کامل بسوزد.
دانشمندان چینی این آزمایش ها را در یک لابراتوار زمینی انجام دادند که محیط زیر آب را شبیه سازی می کند.
پایداری موتور جدید چین
پروفسور هوانگ لیا(Huang Liya) که این پروژه را رهبری می کند، تاکید می کند که این موتور در طول آزمایش ها پایدار بوده، برای اینکه شعله و فشار بدون تغییر باقی مانده است.
داده های جمع آوری شده توسط حسگرها نشان داد که سرعت این موتور با بازده احتراقی ۸۷ درصدی از سه ماخ فراتر رفته است.
شایان ذکر است که وقتی نسبت سوخت بور در فرمول سوخت افزایش پیدا کرد، ضربه ویژه آن به ۴۷۱۲ نیوتن ثانیه بر کیلوگرم رسید که ۳۰ درصد کارآمدتر از آخرین موتور موشک «رپتور» متعلق به شرکت اسپیس ایکس است که موشک بزرگ استارشیپ را نیرو می دهد.
شبه فلز پر انرژی
شبه فلز(متالوئید) پرانرژی بور توسط چندین محقق به عنوان یک منبع انرژی ثانویه بالقوه برای سوخت هیدروکربنی مایع برای نیرو دادن به دستگاه های محرکه با حجم محدود مانند رم جت و اسکرم جت شناخته شده است.
شبه فلز یا فلزوار(Metalloid) عنوانی برای طبقه بندی عناصر شیمیایی است که به عناصری گفته می شود که خواص شان میان فلز و نافلز است.
محتوای انرژی حجمی و وزنی بالاتر، بور را نامزد مناسب تری نسبت به سایر ذرات پر انرژی می کند.
مطالعات مختلفی قبلاً جهت بررسی پیشرفت ها و چالش های اخیر در استفاده از سوخت بارگذاری شده با بور برای دستگاه های رانش رم جت و اسکرام جت انجام شده است.
بااینکه بور منبع بالقوه ای برای بهبود چگالی انرژی سوخت مایع است، اما تا سال قبل به شکل گسترده در دستگاه های پیشرانه عملی استفاده نمی شد، برای اینکه لایه اکسید بومی موجود در بور از اشتعال و احتراق جلوگیری می کند.
سال قبل تعدادی از پژوهشگران گزارش دادند که ذرات بور در احتراق دو مرحله ای بطورکامل سوختند که نشان میدهد احتراق دو مرحله ای ذرات بور را می توان با رم جت و اسکرام جت به دست آورد.
منبع: بی بی سرور
مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب