रामजेट: Difference between revisions

[[File:Simple ramjet operation.svg|thumb|upright=1.2|दिखाए गए प्रवाह की मैक संख्या के साथ सरल रैमजेट ऑपरेशन]]

एक रैमजेट, या एथोडिड (एयरो थर्मोडायनामिक डक्ट), [[हवा में सांस लेने वाला जेट इंजन]] का एक रूप है जो इंजन के आगे की गति का उपयोग जोर पैदा करने के लिए करता है। चूंकि यह स्थिर (बिना रैम एयर) रैमजेट-संचालित वाहनों के लिए कोई थ्रस्ट पैदा नहीं करता है, इसलिए इसे रॉकेट की तरह एक सहायक टेक-ऑफ की आवश्यकता होती है, ताकि इसे उस गति तक बढ़ाया जा सके जहां यह थ्रस्ट पैदा करना शुरू करता है। रैमजेट्स मैक 3 (2,300 मील प्रति घंटे; 3,700 किमी / घंटा) के आसपास सुपरसोनिक गति पर सबसे अधिक कुशलता से काम करते हैं और मैक 6 (4,600 मील प्रति घंटे; 7,400 किमी / घंटा) की गति तक काम कर सकते हैं।

रैमजेट्स विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में उपयोगी हो सकते हैं जिन्हें उच्च गति के उपयोग के लिए एक छोटे और सरल तंत्र की आवश्यकता होती है, जैसे कि मिसाइल। 1960 के दशक के बाद से अमेरिका, कनाडा और यूके के पास सीआईएम-10 बॉमार्क और ब्लडहाउंड जैसे बड़े पैमाने पर रैमजेट संचालित मिसाइल रक्षा प्रणाली थी। हथियार डिजाइनर अतिरिक्त रेंज देने के लिए तोपखाने के गोले में रैमजेट तकनीक का उपयोग करना चाह रहे हैं; एक 120 मिमी मोर्टार शेल, अगर एक रैमजेट द्वारा सहायता प्रदान की जाती है, तो 35 किमी (22 मील) की सीमा प्राप्त करने में सक्षम माना जाता है। [1] हेलीकाप्टर रोटर्स के सिरों पर टिप जेट के रूप में, हालांकि कुशलता से नहीं, उनका सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है। रैमजेट पल्सजेट से भिन्न होते हैं, जो आंतरायिक दहन का उपयोग करते हैं; रैमजेट एक निरंतर दहन प्रक्रिया को नियोजित करता है।

जैसे-जैसे गति बढ़ती है, एक रैमजेट की दक्षता कम होने लगती है क्योंकि संपीड़न के कारण इनलेट में हवा का तापमान बढ़ जाता है। जैसे ही इनलेट तापमान निकास तापमान के करीब आता है, जोर के रूप में कम ऊर्जा निकाली जा सकती है। अभी तक उच्च गति पर प्रयोग करने योग्य मात्रा में थ्रस्ट उत्पन्न करने के लिए, रैमजेट को संशोधित किया जाना चाहिए ताकि आने वाली हवा संपीड़ित (और इसलिए गर्म) लगभग उतनी ही न हो। इसका मतलब है कि दहन कक्ष के माध्यम से बहने वाली हवा अभी भी बहुत तेजी से (इंजन के सापेक्ष) चल रही है, वास्तव में यह सुपरसोनिक होगी - इसलिए नाम सुपरसोनिक-दहन रैमजेट या स्क्रैमजेट है।

एल'ऑट्रे मोंडे: ओउ लेस एटैट्स एट एम्पायर्स डे ला ल्यून ([[चंद्रमा के राज्यों और साम्राज्यों का हास्यपूर्ण इतिहास]]) (1657) साइरानो डे बर्जरैक द्वारा लिखे गए तीन व्यंग्यात्मक उपन्यासों में से पहला था, जिसे पहली विज्ञान कथा कहानियों में माना जाता है। [[आर्थर सी क्लार्क]] ने इस पुस्तक को रैमजेट की कल्पना करने का श्रेय दिया,<ref>{{cite web |url=http://www.kirjasto.sci.fi/bergerac.htm |title=सेवियन साइरानो डी बर्जरैक|website=Books and Writers (kirjasto.sci.fi) |first=Petri |last=Liukkonen |publisher=[[Kuusankoski]] Public Library |location=Finland |archive-url=https://web.archive.org/web/20150214031903/http://www.kirjasto.sci.fi/bergerac.htm |archive-date= 14 February 2015 |url-status=dead }}</ref> और रॉकेट-संचालित अंतरिक्ष उड़ान का पहला काल्पनिक उदाहरण है।

रैमजेट की कल्पना 1913 में फ्रांसीसी आविष्कारक रेने लोरिन द्वारा की गई थी, जिन्हें अपने डिवाइस के लिए पेटेंट दिया गया था। अपर्याप्त सामग्री के कारण प्रोटोटाइप बनाने के प्रयास विफल रहे।<ref>{{cite book | last = Zucker | first = Robert D. |author2=Oscar Biblarz  | title = गैस गतिकी के मूल तत्व| publisher = John Wiley and Sons | year = 2002 | isbn = 0-471-05967-6}}</ref> उनके पेटेंट एफआर 290356 ने निकास नलिका के रूप में जोड़े गए 'तुरही' के साथ एक पिस्टन आंतरिक दहन इंजन दिखाया। [https://www.enginehistory.org/Rockets/LorinRamjet/LorinRamjet.shtml]

1915 में, हंगेरियन आविष्कारक अल्बर्ट फोनो ने तोपखाने की सीमा बढ़ाने के लिए एक समाधान तैयार किया, जिसमें एक बंदूक से प्रक्षेपित प्रक्षेप्य सम्मिलित था, जिसे एक रैमजेट प्रणोदन इकाई के साथ एकजुट किया जाना था, इस प्रकार अपेक्षाकृत कम थूथन वेगों से एक लंबी दूरी दी गई, जिससे अपेक्षाकृत हल्के बंदूकों से भारी गोले दागे जा सके। फोनो ने ऑस्ट्रो-हंगेरियन सेना को अपना आविष्कार प्रस्तुत किया, लेकिन प्रस्ताव को अस्वीकार कर दिया गया।<ref name="Gyorgy">{{Cite journal  | last1 = Gyorgy | first1 = Nagy Istvan  | title= अल्बर्ट फोनो: जेट प्रोपल्शन का अग्रणी| journal = [[International Astronautical Congress]] | publisher = [[International Astronautical Federation|IAF]]/[[International Academy of Astronautics|IAA]]  | year = 1977  | url = http://iaaweb.org/iaa/Studies/history.pdf  }}</ref>  प्रथम विश्व युद्ध के बाद, फोनो मई 1928 में एक "एयर-जेट इंजन" का वर्णन करते हुए जेट प्रणोदन के विषय पर लौट आए, जिसे उन्होंने जर्मन पेटेंट आवेदन में उच्च ऊंचाई वाले सुपरसोनिक विमान के लिए उपयुक्त बताया। एक अतिरिक्त पेटेंट आवेदन में, उन्होंने इंजन को सबसोनिक गति के लिए अनुकूलित किया। पेटेंट चार साल की परीक्षा के बाद 1932 में दिया गया था (जर्मन पेटेंट संख्या 554,906, 1932-11-02)।<ref>{{cite book | last = Dugger  | first = Gordon L.  | title = रैमजेट्स| publisher = [[American Institute of Aeronautics and Astronautics]]  | year = 1969  | page = 15  }}</ref>

सोवियत संघ में, सुपरसोनिक रैमजेट इंजनों का एक सिद्धांत 1928 में [[बोरिस स्टेककिन]] द्वारा प्रस्तुत किया गया था। जीआईआरडी की तीसरी ब्रिगेड के प्रमुख यूरी पोबेडोनोस्तसेव ने रैमजेट इंजनों में काफी शोध किया। पहला इंजन, [[GIRD|जीआईआरडी]]-04, I.A द्वारा डिजाइन किया गया थाऔर अप्रैल 1933 में परीक्षण किया गया था। सुपरसोनिक उड़ान का अनुकरण करने के लिए, इसे 20,000 किलोपास्कल (200 एटीएम) तक हवा संपीड़ित करके खिलाया गया था, और हाइड्रोजन के साथ ईंधन दिया गया था। [[GIRD|जीआरडी]]-08 फास्फोरस-ईंधन वाले रैमजेट का परीक्षण आर्टिलरी तोप से दागकर किया गया था। ये गोले ध्वनि की गति को तोड़ने वाले पहले जेट-संचालित प्रक्षेप्य हो सकते हैं।

1939 में, मर्कुलोव ने दो चरणों वाले रॉकेट, आर -3 का उपयोग करके रैमजेट का और परीक्षण किया। उस अगस्त में, उन्होंने एक विमान, डीएम -1 के सहायक मोटर के रूप में उपयोग के लिए पहला रैमजेट इंजन विकसित किया। दुनिया की पहली रैमजेट-संचालित हवाई जहाज की उड़ान दिसंबर 1940 में हुई, जिसमें एक संशोधित [[पोलिकारपोव I-15]] पर दो डीएम -2 इंजन का उपयोग किया गया था। मर्कुलोव ने 1941 में एक रैमजेट लड़ाकू "समोलेट डी" डिजाइन किया, जो कभी पूरा नहीं हुआ। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान याक -7 पीवीआरडी लड़ाकू पर उनके दो डीएम -4 इंजन स्थापित किए गए थे। 1940 में, कोस्टिकोव -302 प्रयोगात्मक विमान को डिजाइन किया गया था, जो उड़ान भरने के लिए तरल ईंधन रॉकेट और उड़ान के लिए रैमजेट इंजन द्वारा संचालित था। उस परियोजना को 1944 में रद्द कर दिया गया था।

1947 में, [[मस्टीस्लाव क्लेडीश]] ने एक [[क्लेडीश बॉम्बर]] के समान एक लंबी दूरी के एंटीपोडल बॉम्बर का प्रस्ताव रखा, लेकिन रॉकेट के बजाय रैमजेट द्वारा संचालित। 1954 में, एनपीओ लवोचकिन और केलडिस इंस्टीट्यूट ने मैक 3 रैमजेट संचालित क्रूज मिसाइल, बुरया का विकास शुरू किया। इस परियोजना ने सर्गेई कोरोलेव द्वारा विकसित किए जा रहे आर -7 आईसीबीएम के साथ प्रतिस्पर्धा की, और 1957 में रद्द कर दिया गया।

1 मार्च 2018 को राष्ट्रपति व्लादिमीर पुतिन ने घोषणा की कि रूस ने एक (अनुमानित) परमाणु संचालित रैमजेट क्रूज मिसाइल विकसित की है जो लंबी दूरी की उड़ान में सक्षम है।

1936 में, [[हेलमथ वाल्टर]] ने [[प्राकृतिक गैस]] द्वारा संचालित एक परीक्षण इंजन का निर्माण किया। [[बीएमडब्ल्यू]] और [[जंकर्स]] , साथ ही डीएफएल में सैद्धांतिक काम किया गया था। 1941 में, डीएफएल के यूजेन सेंगर ने बहुत उच्च दहन कक्ष तापमान के साथ एक रैमजेट इंजन का प्रस्ताव दिया।उन्होंने 500 मिलीमीटर (20 इंच) और 1,000 मिलीमीटर (39 इंच) व्यास के साथ बहुत बड़े रैमजेट पाइप का निर्माण किया और लॉरियों पर और डोर्नियर डू 17 जेड पर 200 मीटर प्रति सेकंड (720 किमी / घंटा) की उड़ान गति पर एक विशेष परीक्षण रिग पर दहन परीक्षण किया। बाद में, युद्ध की स्थिति के कारण जर्मनी में पेट्रोल की कमी हो गई, ईंधन के रूप में दबाए गए कोयले की धूल के ब्लॉकों के साथ परीक्षण किए गए (उदाहरण के लिए लिपिस्च पी .13 ए देखें), जो धीमी गति से दहन के कारण सफल नहीं हुए।<ref>{{cite book | last = Hirschel | first = Ernst-Heinrich |author2=Horst Prem |author3=Gero Madelung  | title = जर्मनी में वैमानिकी अनुसंधान| publisher = Springer | year = 2004 | pages = 242–243 | isbn = 3-540-40645-X}}</ref>

[[File:Aqm-60a.jpg|thumb|एक्यूएम-60 किंगफिशर, अमेरिकी सेना के साथ सेवा में प्रवेश करने वाला पहला उत्पादन रैमजेट]]1950 के दशक के दौरान एविएशन वीक एंड स्पेस टेक्नोलॉजी जैसी व्यापार पत्रिकाओं में स्टोवपाइप (फ्लाइंग/फ्लेमिंग/सुपरसोनिक) रैमजेट के लिए एक लोकप्रिय नाम था।<ref>https://archive.org/details/Aviation_Week_1950-02-06, p.22</ref> और अन्य प्रकाशन जैसे द कॉर्नेल इंजीनियर<ref>{{Cite web|url=https://archive.org/details/sim_cornell-engineer_1951-03_16_6|title = द कॉर्नेल इंजीनियर 1951-03: खंड 16 आईएस 6|date = March 1951|publisher = Cornell University}}</ref> और द जर्नल ऑफ़ द अमेरिकन रॉकेट सोसाइटी।<ref>https://archive.org/details/sim_american-rocket-society-ars-journal_1949-12_79, p.163</ref> नाम से निहित सादगी [[टर्बोजेट]] इंजन के साथ तुलना से आई है, जिसमें एक रैमजेट, जटिल और महंगी कताई टर्बोमशीनरी (कंप्रेसर और टर्बाइन) के इनलेट, दहन और नोजल के साथ-साथ भी है।

अमेरिकी नौसेना ने विभिन्न प्रणोदन तंत्रों का उपयोग करके "गोर्गोन" के नाम से हवा से हवा में मार करने वाली मिसाइलों की एक श्रृंखला विकसित की, जिसमें गोर्गोन IV पर रैमजेट प्रणोदन भी सम्मिलित है। ग्लेन मार्टिन द्वारा बनाए गए रैमजेट गोर्गन आईवी का परीक्षण 1948 और 1949 में नेवल एयर स्टेशन पॉइंट मुगू में किया गया था। रैमजेट इंजन को दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में डिजाइन किया गया था और मारक्वार्ट एयरक्राफ्ट कंपनी द्वारा निर्मित किया गया था। इंजन 2.1 मीटर (7 फीट) लंबा और व्यास में 510 मिलीमीटर (20 इंच) था और इसे मिसाइल के नीचे तैनात किया गया था।

1950 के दशक की शुरुआत में अमेरिका ने [[लॉकहीड एक्स-7]] कार्यक्रम के तहत मैक 4+ रैमजेट विकसित किया। इसे [[लॉकहीड एक्यूएम-60 किंगफिशर]] में विकसित किया गया था। आगे के विकास के परिणामस्वरूप [[लॉकहीड डी-21]] जासूसी ड्रोन हुआ।

1950 के दशक के उत्तरार्ध में अमेरिकी नौसेना ने आरआईएम -8 तालोस नामक एक प्रणाली पेश की, जो जहाजों से दागी जाने वाली एक लंबी दूरी की सतह से हवा में मार करने वाली मिसाइल थी। इसने वियतनाम युद्ध के दौरान दुश्मन के कई लड़ाकू विमानों को सफलतापूर्वक मार गिराया, और युद्ध में दुश्मन के विमान को नष्ट करने वाली पहली जहाज-लॉन्च मिसाइल थी। 23 मई 1968 को, यूएसएस लॉन्ग बीच से दागे गए एक तालोस ने लगभग 105 किलोमीटर (65 मील) की सीमा पर एक वियतनामी मिग को मार गिराया। इसे सतह से सतह पर हथियार के रूप में भी इस्तेमाल किया गया था और भूमि-आधारित रडार को नष्ट करने के लिए संशोधित किया गया था। एक्यूएम-60 द्वारा सिद्ध तकनीक का उपयोग करते हुए, 1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में अमेरिका ने सीआईएम-10 बोमार्क नामक एक व्यापक रक्षा प्रणाली का उत्पादन किया, जो कई सौ मील की सीमा के साथ सैकड़ों परमाणु सशस्त्र रैमजेट मिसाइलों से लैस था। यह एक्यूएम -60 के समान इंजनों द्वारा संचालित था, लेकिन लंबी उड़ान के समय का सामना करने के लिए बेहतर सामग्री के साथ। 1970 के दशक में इस प्रणाली को वापस ले लिया गया था क्योंकि बमवर्षकों से खतरा कम हो गया था।

अप्रैल 2020 में, अमेरिकी रक्षा विभाग और नार्वे के रक्षा मंत्रालय ने संयुक्त रूप से लंबी दूरी के उच्च-गति और हाइपरसोनिक हथियारों पर लागू होने वाली उन्नत तकनीकों को विकसित करने के लिए अपनी साझेदारी की घोषणा की।टैक्टिकल हाई-स्पीड ऑफेंसिव रैमजेट फॉर एक्सटेंडेड रेंज (थोर-ईआर) प्रोग्राम ने अगस्त 2022 में एक ठोस ईंधन रैमजेट (एसएफआरजे) वाहन परीक्षण पूरा किया।<ref>{{cite web | url=https://www.defense.gov/News/Releases/Release/Article/3180755/tactical-high-speed-offensive-ramjet-for-extended-range-thor-er-team-completes/ | title=टैक्टिकल हाई-स्पीड ऑफेंसिव रैमजेट फॉर एक्सटेंडेड रेंज (THOR-ER) टीम ने रैमजेट वी को पूरा किया }}</ref>

[[File:Bloodhound_SAM_at_the_RAF_Museum.jpg|thumb|आरएएफ संग्रहालय, हेंडन, लंदन में प्रदर्शन पर एक खोजी कुत्ता।]]1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में ब्रिटेन ने कई रैमजेट मिसाइलें विकसित कीं।

[[नीला दूत]] नामक एक परियोजना देश को बमवर्षकों के खिलाफ लंबी दूरी की रैमजेट संचालित वायु रक्षा से लैस करने वाली थी, लेकिन सिस्टम को अंततः रद्द कर दिया गया था।

इसे ब्लडहाउंड (मिसाइल) नामक एक बहुत छोटी रेंज रैमजेट मिसाइल प्रणाली से बदल दिया गया था। इस प्रणाली को रक्षा की दूसरी पंक्ति के रूप में डिजाइन किया गया था, जब हमलावर [[अंग्रेजी इलेक्ट्रिक लाइटनिंग]] लड़ाकू विमानों के बचाव के बेड़े को बायपास करने में सक्षम थे।

1960 के दशक में रॉयल नेवी ने [[समुद्री डार्ट]] नामक जहाजों के लिए एक रैमजेट संचालित सतह से हवा में मार करने वाली मिसाइल विकसित और तैनात की। इसकी एक सीमा थी {{convert|40|-|80|mi|km|order=flip|round=5}} और मच 3 की गति। फ़ॉकलैंड युद्ध के दौरान कई प्रकार के विमानों के खिलाफ युद्ध में इसका सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था।

प्रख्यात स्विस खगोल वैज्ञानिक फ्रिट्ज ज़्विकी [[हवाई-जेट से चलनेवाला]] में अनुसंधान निदेशक थे और जेट प्रणोदन में कई पेटेंट रखते हैं। अमेरिकी पेटेंट 5121670 और 4722261 [[राम त्वरक]] के लिए हैं। अमेरिकी नौसेना [[फ़्रिट्ज़ ज़्विकी]] को सार्वजनिक रूप से अपने स्वयं के आविष्कार, अंडरवाटर जेट के लिए यूएस पेटेंट 2,461,797 पर चर्चा करने की अनुमति नहीं देगी, एक राम जेट जो द्रव माध्यम में प्रदर्शन करता है। टाइम (पत्रिका) पत्रिका ने 11 जुलाई 1955 को "मिस्ड स्विस" लेखों में फ्रिट्ज ज़्विकी के काम की सूचना दी<ref name="मिस स्विस">{{cite web |url = http://content.time.com/time/magazine/article/0,9171,807355,00.html |title= मिस स्विस|author=<!--Not stated--> |date= July 11, 1955 |publisher= Time Inc.|access-date= August 27, 2017}}</ref> और 14 मार्च 1949 के अंक में "अंडरवाटर जेट"।<ref name="पानी के नीचे का जेट">{{cite web |url = http://content.time.com/time/magazine/article/0,9171,794705,00.html|title= पानी के नीचे का जेट|author=<!--Not stated--> |date=14 March 1949 |publisher= Time Inc.|access-date= August 27, 2017}}</ref>

[[File:Leduc_010_Ramjet_Prototype_(11729010226).jpg|thumb|left|लेडुक 010]]फ्रांस में, रेने लेडुक के कार्य उल्लेखनीय थे। लेडुक का मॉडल, लेडुक 0.10 1949 में उड़ान भरने वाले पहले रैमजेट-संचालित विमानों में से एक था।

[[नॉर्ड 1500 ग्रिफ़ॉन]] 1958 में मैक 2.19 (745 मीटर / सेकंड; 2,680 किमी / घंटा) तक पहुंच गया।

हवा जैसे ही एक रैमजेट डक्ट से गुजरती है, स्थिति बदलती है (जैसे तापमान, दबाव, आयतन में परिवर्तन) क्योंकि यह ब्रेटन चक्र के रूप में ज्ञात [[थर्मोडायनामिक चक्र]] में संपीड़ित, गर्म और विस्तारित होती है। यह चक्र [[गैस टर्बाइन]] इंजन पर भी लागू होता है। हवा की एक निश्चित मात्रा के लिए इसकी स्थिति में परिवर्तन को आरेखों पर मात्राओं के जोड़े के साथ दर्शाया जाता है, आमतौर पर तापमान ~ एंट्रोपी या दबाव ~ मात्रा। साइकिल का नाम अमेरिकी [[इंजीनियर]] [[जॉर्ज ब्रेटन]] के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने इसे विकसित किया था, हालांकि यह मूल रूप से 1791 में अंग्रेज जॉन बार्बर (इंजीनियर) द्वारा प्रस्तावित और पेटेंट कराया गया था।<ref>{{cite web|url=http://web.mit.edu/aeroastro/labs/gtl/early_GT_history.html |title=मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी गैस टर्बाइन लैब|publisher=Web.mit.edu |date=1939-08-27 |access-date=2012-08-13}}</ref> इसे कभी-कभी [[जेम्स प्रेस्कॉट जौल]] चक्र के नाम से भी जाना जाता है।

[[File:Ramjet P280b.jpg|thumb|upright=2.0|एक ठेठ रैमजेट]]रैमजेट का पहला भाग इसका डिफ्यूज़र (कंप्रेसर) होता है जिसमें ईंधन के दहन के लिए आवश्यक अपने काम करने वाले तरल पदार्थ (हवा) के दबाव को बढ़ाने के लिए रैमजेट की आगे की गति का उपयोग किया जाता है। फिर इसे सुपरसोनिक गति में तेजी लाने के लिए एक नोजल के माध्यम से पारित किया जाता है। यह त्वरण रैमजेट को आगे जोर देता है।

एक रैमजेट टर्बोजेट की तुलना में बहुत कम जटिल है क्योंकि इसमें हवा का सेवन, एक दहन और एक नोजल सम्मिलित है लेकिन कोई टर्बोमशीनरी नहीं है। आम तौर पर, एकमात्र चलती भाग ईंधन पंप में होते हैं, जो ईंधन को दहन (तरल-ईंधन रैमजेट) में स्प्रे नोजल में भेजता है। ठोस-ईंधन रैमजेट ईंधन प्रणाली की आवश्यकता के बिना सरल हैं।

तुलना के माध्यम से, एक टर्बोजेट एक टरबाइन द्वारा संचालित कंप्रेसर �