طراحی موتور جدید شرکت Venus Aerospace برای پروازهای مافوق صوت

شرکت Venus Aerospace به‌ تازگی موتوری با نام Rotating Detonation Ramjet” (VDR2)” برای پروازهای مافوق صوت طراحی کرده است.

به گزارش تک‌ناک، این موتور با استفاده از فناوری احتراق چرخشی، قادر است تا سرعتی معادل Mach 6 (6 برابر سرعت صوت) و ارتفاعی تا 52,000 متر دست یابد. این موتور بدون قطعات متحرک عمل می‌کند و به دلیل ساختار ساده و کارایی بالا، توانایی دستیابی به دمای بسیار بالا را دارد.

یکی از بزرگ‌ترین موانعی که باید برای عملی کردن پروازهای مافوق صوت برطرف شود، ساخت موتورهایی است که قادر به تولید نیروی پایدار باشند.

در حال حاضر، سیستم‌های مافوق صوت اغلب بر اساس بدنه‌های گلاید هستند، که توسط موشک‌ها به سرعت و ارتفاع بالا پرتاب می‌شوند و سپس با گلاید به ارتفاعات پایین‌تر به سرعت بیش از ۵ ماخ می‌رسند.

با وجود این، اگر بخواهید هواپیماهایی بسازید که بتوانند از سان فرانسیسکو به توکیو در یک ساعت پرواز کنند، به محصولی شبیه به موتور جت نیاز دارید.

موتور VDR2 که در رویداد اخیر Up.Summit در بنتونویل، آرکانزاس رونمایی شد، در نمای برش‌خورده بسیار ساده به نظر می‌رسد، چرا که یک لوله خالی بدون قطعات متحرک است. البته دلیل این موضوع ر‌م‌جت بودن موتور می‌باشد، جایی که هوای ورودی توسط سرعت حرکت موتور به جلو فشرده می‌شود و مثل موتور جت معمولی توسط تیغه‌های توربین چرخان نیست.

دلیل جذابیت ر‌م‌جت برای پروازهای مافوق صوت این است که می‌تواند دماهای بسیار بالاتری را نسبت به موتور معمولی تحمل کند، چرا که از نظر مکانیکی ساده می‌باشد و قطعات متحرک ندارد.

این موضوع مهم است، چرا که هوای ورودی به موتور در سرعت‌های مافوق صوت می‌تواند دمای داخلی را به ۲۱۳۰ درجه سانتی‌گراد برساند و به سرعت تیغه‌های توربین یا قطعات مشابه را ذوب کند.

با وجود این، جا برای بهبود وجود دارد. موتور VDR2 با ترکیب یک موتور موشکی انفجار چرخشی (RDRE) یک قدم جلوتر می‌رود و محدودیت‌های موتور موشکی یا جت را با استفاده از یک اصل جدید دیگر که باز هم بدون قطعات متحرک است، برطرف می‌کند.

بخش RDRE موتور VDR2 از دو سیلندر هم‌محور با فاصله‌ای بین آنها تشکیل شده است. مخلوط سوخت/اکسیدکننده به این فاصله تزریق و مشتعل می‌شود.

مرحله بعدی کمی پیچیده است، اما اگر انفجار به درستی تنظیم شود، این باعث ایجاد یک واکنش نزدیک و موج شوک می‌شود که با سرعت مافوق صوت در داخل فاصله حرکت می‌کند و گرما و فشار بیشتری تولید می‌کند.

نتیجه این کار، یک موتور با کشش کم می‌باشد که در همکاری با شرکت ولونترا توسعه یافته و بر اساس پروژه قبلی شرکت Venus Aerospace ساخته شده است.

این موتور دارای نیروی رانش و کارایی بالایی است که برای حرکت یک هواپیما با سرعت تا ۶ ماخ و ارتفاع ۵۲,۰۰۰ متر مورد نیاز می‌باشد و اگر شرکت Venus Aerospace به اهداف طراحی فعلی خود برسد، ۱۵ درصد کارآمدتر از موتورهای معمولی خواهد بود.

اندرو داگلبی، مدیر فناوری Venus Aerospace گفت: «این موتور،‌ اقتصاد پروازهای مافوق صوت را به واقعیت تبدیل می‌کند. ما از همکاری با ولونترا برای دستیابی به این انقلاب در پروازهای با سرعت بالا هیجان‌زده‌ هستیم.»

انتظار می‌رود که موتور VDR2 اولین پرواز آزمایشی خود را در یک پهپاد آزمایشی سال آینده انجام دهد.