रामजेट

दिखाए गए प्रवाह की मच संख्या के साथ सरल रामजेट ऑपरेशन

एक रामजेट, या एथोडिड (हवा ऊष्मागतिकी नलिका), हवा में सांस लेने वाला जेट इंजन का एक रूप है जो जोर का उत्पादन करने के लिए इंजन के आगे की गति का उपयोग करता है। चूंकि यह कोई जोर नहीं पैदा करता है जब स्थिर (कोई रैम एयर) रामजेट-संचालित वाहनों को रॉकेट की तरह एक सहायक टेक-ऑफ की आवश्यकता होती है, जो इसे एक गति में तेजी लाने के लिए सहायता करता है जहां यह जोर पैदा करने के लिए शुरू होता है। रामजेट्स मच 3 (2,300 मील प्रति घंटे; 3,700 किमी / घंटा) के आसपास सुपरसोनिक गति पर सबसे अधिक कुशलता से काम करते हैं और मच 6 (4,600 मील प्रति घंटे; 7,400 किमी / घंटा) की गति तक काम कर सकते हैं।

रामजेट विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों में उपयोगी हो सकता है जिनके लिए उच्च गति के उपयोग के लिए एक छोटे और सरल तंत्र की आवश्यकता होती है, जैसे मिसाइल। अमेरिका, कनाडा और ब्रिटेन में सीआईएम-10 बोमार्क और ब्लडहाउंड जैसे 1960s के दौरान व्यापक रैमजेट संचालित मिसाइल रक्षा थी। हथियार डिजाइनर अतिरिक्त रेंज देने के लिए तोपखाने के गोले में रैमजेट तकनीक का उपयोग करना चाहते हैं; एक 120 मिमी मोर्टार खोल, यदि एक रैमजेट द्वारा सहायता की जाती है, तो 35 किमी (22 मील) की सीमा प्राप्त करने में सक्षम माना जाता है। [1] वे भी सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया है, हालांकि कुशलता से नहीं, हेलिकॉप्टर रोटर्स के सिरों पर टिप जेट के रूप में।

रामजेट पल्सजेट से भिन्न होते हैं, जो एक आंतरायिक दहन का उपयोग करते हैं; रामजेट एक निरंतर दहन प्रक्रिया को नियोजित करते हैं।

जैसे ही गति बढ़ती है, एक रामजेट की दक्षता कम होने लगती है क्योंकि इनलेट में हवा का तापमान संपीड़न के कारण बढ़ता है। जैसे -जैसे इनलेट तापमान निकास तापमान के करीब हो जाता है, कम ऊर्जा को जोर के रूप में निकाला जा सकता है। अभी तक उच्च गति पर एक प्रयोग करने योग्य मात्रा का उत्पादन करने के लिए, रामजेट को संशोधित किया जाना चाहिए ताकि आने वाली हवा को लगभग उतना ही संकुचित न हो (और इसलिए गर्म किया जाए)। इसका मतलब यह है कि दहन कक्ष के माध्यम से बहने वाली हवा अभी भी बहुत तेजी से (इंजन के सापेक्ष) आगे बढ़ रही है, वास्तव में यह सुपरसोनिक होगी-इसलिए सुपरसोनिक-दहन रामजेट, या स्क्रामजेट नाम है।

इतिहास

साइरानो डी बर्जरैक

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 रामजेट की कल्पना करने का श्रेय दिया,^[1] और एक रॉकेट-संचालित अंतरिक्ष उड़ान का पहला काल्पनिक उदाहरण है।

रेने लोरिन

रैमजेट की कल्पना 1913 में फ्रांसीसी आविष्कारक रेने लोरिन ने की थी, जिन्हें उनके उपकरण के लिए पेटेंट प्रदान किया गया था। अपर्याप्त सामग्री के कारण प्रोटोटाइप बनाने का प्रयास विफल रहा।^[2] उनके पेटेंट एफआर 290356 ने एक पिस्टन आंतरिक दहन इंजन को जोड़ा 'तुरही' के साथ निकास नलिका के रूप में दिखाया।[1]

अल्बर्ट फोनो

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 रामजेट प्रणोदन इकाई के साथ एकजुट किया जाना था, इस प्रकार अपेक्षाकृत कम थूथन वेगों से एक लंबी रेंज दे रहा था, जिससे भारी गोले होने की अनुमति मिली। अपेक्षाकृत हल्के बंदूकों से निकाल दिया गया। फोनो ने अपना आविष्कार ऑस्ट्रो-हंगेरियन सेना को प्रस्तुत किया, लेकिन प्रस्ताव को अस्वीकार कर दिया गया।^[3] 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 एक जर्मन पेटेंट आवेदन में उच्च-ऊंचाई वाले सुपरसोनिक विमानों के लिए उपयुक्त बताया। एक अतिरिक्त पेटेंट आवेदन में, उन्होंने सबसोनिक गति के लिए इंजन को अनुकूलित किया। पेटेंट को 1932 में चार साल की परीक्षा के बाद प्रदान किया गया था (जर्मन पेटेंट नंबर 554,906, 1932-11-02)।^[4]

सोवियत संघ

सोवियत संघ में, सुपरसोनिक रामजेट इंजनों का एक सिद्धांत 1928 में बोरिस स्टेककिन द्वारा प्रस्तुत किया गया था। जीआईआरडी की तीसरी ब्रिगेड के प्रमुख यूरी पोबेडोनोस्तसेव ने रामजेट इंजनों में काफी शोध किया। पहला इंजन, जीआईआरडी-04, आई.ए द्वारा डिजाइन किया गया था और 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। जीआरडी-08 फास्फोरस-ईंधन वाले रामजेट 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 रामजेट परीक्षणों को आगे बढ़ाया। उस अगस्त में, उन्होंने एक विमान, डीएम -1 के सहायक मोटर के रूप में उपयोग के लिए पहला रामजेट इंजन विकसित किया। दुनिया की पहली रामजेट-संचालित हवाई जहाज की उड़ान दिसंबर 1940 में हुई, जिसमें एक संशोधित पोलिकारपोव I-15 पर दो डीएम -2 इंजनों का उपयोग करते हुए हुई। मर्कुलोव ने 1941 में एक रामजेट लड़ाकू "समोलेट डी" डिजाइन किया, जो कभी पूरा नहीं हुआ। उनके दो डीएम -4 इंजन द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान याक -7 पीवीआरडी लड़ाकू पर 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 रामजेट इंजन द्वारा संचालित था। उस परियोजना को 1944 में रद्द कर दिया गया था।

1947 में, मस्टीस्लाव क्लेडीश ने एक लंबी दूरी की एंटीपोडल बॉम्बर का प्रस्ताव रखा, जो क्लेडीश बॉम्बर के समान था, लेकिन रॉकेट के बजाय रामजेट द्वारा संचालित था। 1954 में, एनपीओ लवोचकिन और केलडिस इंस्टीट्यूट ने मच 3 रामजेट 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 विस्तारित लंबी दूरी की उड़ान में सक्षम परमाणु ऊर्जा संचालित रामजेट क्रूज मिसाइल विकसित की है।

जर्मनी

1936 में, हेलमथ वाल्टर ने प्राकृतिक गैस द्वारा संचालित एक परीक्षण इंजन का निर्माण किया। सैद्धांतिक काम बीएमडब्ल्यू और जंकर्स , साथ ही डीएफएल में किया गया था। 1941 में, डीएफएल के यूजेन सैंगर ने एक बहुत ही उच्च दहन कक्ष तापमान के साथ एक रामजेट इंजन का प्रस्ताव रखा। उन्होंने 500 मिलीमीटर (20 इंच) और 1,000 मिलीमीटर (39 इंच) व्यास के साथ बहुत बड़े रामजेट पाइपों का निर्माण किया और लॉरियों पर दहन परीक्षण किए और 200 मीटर तक की उड़ान की गति पर एक डॉर्नियर डीओ 17 जेड पर एक विशेष परीक्षण रिग पर किया (( 720 किमी/घंटा)। बाद में, युद्ध के समय की स्थिति के कारण जर्मनी में पेट्रोल दुर्लभ होने के साथ, ईंधन के रूप में दबाया हुआ कोयला धूल के ब्लॉक के साथ परीक्षण किए गए थे (उदाहरण के लिए लिपिस्च पी .13 ए देखें), जो धीमी गति से दहन के कारण सफल नहीं हुए।^[5]

संयुक्त राज्य

File:Aqm-60a.jpg

एक्यूएम-60 किंगफिशर, अमेरिकी सेना के साथ सेवा में प्रवेश करने वाला पहला उत्पादन रामजेट

स्टोवपाइप (फ्लाइंग/फ्लेमिंग/सुपरसोनिक) 1950 के दशक के दौरान ट्रेड मैगज़ीन जैसे एविएशन वीक एंड स्पेस टेक्नोलॉजी [8] और अन्य प्रकाशनों जैसे कॉर्नेल इंजीनियर [9] और द जर्नल ऑफ द अमेरिकन रॉकेट सोसाइटी जैसे ट्रेड मैगज़ीन के लिए एक लोकप्रिय नाम था । [१०] नाम से निहित सादगी टर्बोजेट इंजन के साथ तुलना से आई है, जो एक रामजेट, जटिल और महंगी कताई टर्बोमैचिनरी (कंप्रेसर और टरबाइन) के इनलेट, कॉम्बस्टर और नोजल के साथ भी है।

अमेरिकी नौसेना ने गोरगॉन IV पर रामजेट प्रोपल्शन सहित विभिन्न प्रणोदन तंत्रों का उपयोग करके "गोरगॉन" के नाम से एयर-टू-एयर मिसाइलों की एक श्रृंखला विकसित की। ग्लेन मार्टिन द्वारा बनाए गए रामजेट गोरगॉन IVs का परीक्षण 1948 और 1949 में नौसेना एयर स्टेशन प्वाइंट मुगू में किया गया था। रामजेट इंजन खुद को दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में डिजाइन किया गया था और इसे मार्क्वार्ड विमान कंपनी द्वारा निर्मित किया गया था। इंजन 2.1 मीटर (7 फीट) लंबा और 510 मिलीमीटर (20 इंच) व्यास में था और मिसाइल के नीचे स्थित था।

1950 के दशक की शुरुआत में अमेरिका ने लॉकहीड एक्स-7 कार्यक्रम के तहत मच 4+ रामजेट विकसित किया। यह लॉकहीड एक्यूएम-60 किंगफिशर में विकसित किया गया था। आगे के विकास के परिणामस्वरूप लॉकहीड डी-21 जासूस ड्रोन हुआ।

1950 के दशक के उत्तरार्ध में अमेरिकी नौसेना ने रिम (आरआईएम) -8 टैलोस नामक एक प्रणाली पेश की, जो जहाजों से निकाल दी गई एक लंबी दूरी की सतह से हवा में मिसाइल थी। इसने वियतनाम युद्ध के दौरान कई दुश्मन सेनानियों को सफलतापूर्वक गोली मार दी, और युद्ध में एक दुश्मन के विमान को नष्ट करने के लिए पहली जहाज-लॉन्च की गई 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 गोली मार दी। इसका उपयोग सतह-से-सतह के हथियार के रूप में भी किया गया था और भूमि-आधारित रडार को नष्ट करने के लिए संशोधित किया गया था। [प्रशस्ति पत्र की आवश्यकता] 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 रामजेट 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।

थोर-ईआर

अप्रैल 2020 में, अमेरिकी रक्षा विभाग और नॉर्वेजियन 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। एक्सटेंडेड रेंज (थोर-ईआर) कार्यक्रम के लिए सामरिक हाई-स्पीड आक्रामक रामजेट ने अगस्त 2022 में एक ठोस ईंधन रामजेट (एसएफआरजे) वाहन परीक्षण पूरा किया।^[6]

यूनाइटेड किंगडम

File:Bloodhound SAM at the RAF Museum.jpg

आरएएफ संग्रहालय, हेंडन, लंदन में प्रदर्शन पर एक ब्लडहाउंड।

1950 के दशक के अंत और 1960 के दशक की शुरुआत में ब्रिटेन ने कई रामजेट मिसाइलों को विकसित किया।

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

इसे एक बहुत कम रेंज रामजेट मिसाइल सिस्टम द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था जिसे ब्लडहाउंड कहा जाता है। सिस्टम को रक्षा की दूसरी पंक्ति के रूप में डिज़ाइन किया गया था, जब हमलावर अंग्रेजी इलेक्ट्रिक लाइटिंग फाइटर्स के बचाव के बेड़े को बायपास करने में सक्षम थे।

1960 के दशक में रॉयल नेवी ने समुद्री डार्ट नामक जहाजों के लिए एक रामजेट संचालित सतह को हवा मिसाइल के लिए विकसित और तैनात किया। इसकी सीमा 65-130 किलोमीटर (40-80 मील) और मच की गति थी। फ़ॉकलैंड युद्ध के दौरान कई प्रकार के विमानों के खिलाफ युद्ध में इसका सफलतापूर्वक उपयोग किया गया था।

फ्रिट्ज ज़्विकी

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 फ्रिट्ज ज़्विकी को सार्वजनिक रूप से अपने स्वयं के आविष्कार पर चर्चा करने की अनुमति नहीं देगी, यू.एस. पेटेंट 2,461,797 अंडरवाटर जेट के लिए, एक राम जेट जो एक द्रव माध्यम में प्रदर्शन करता है। टाइम मैगज़ीन ने 14 मार्च 1949 के अंक में 11 जुलाई 1955 [12] और "अंडरवाटर जेट" को "मिस्ड स्विस" लेखों में फ्रिट्ज ज़्विकी के काम की सूचना दी।

फ्रांस

File:Leduc 010 Ramjet Prototype (11729010226).jpg

लेडुक 010

फ्रांस में, रेने लेडुक के कार्य उल्लेखनीय थे। लेडुक का मॉडल, लेडुक 0.10 1949 में उड़ान भरने वाले पहले रामजेट-संचालित विमानों में से एक था।

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

इंजन चक्र

Error creating thumbnail:

ब्रेटन चक्र

हवा के रूप में यह एक रामजेट डक्ट से गुजरता है राज्य (जैसे तापमान, दबाव, मात्रा में परिवर्तन) को बदल देता है क्योंकि यह एक थर्मोडायनामिक चक्र में संपीड़ित, गर्म और विस्तारित होता है जिसे ब्रेटन चक्र के रूप में जाना जाता 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।^[7] इसे कभी-कभी जेम्स प्रेस्कॉट जौल चक्र के नाम से भी जाना जाता है।

डिजाइन

File:Ramjet P280b.jpg

एक विशिष्ट रामजेट

रामजेट का पहला भाग इसका डिफ्यूज़र (कंप्रेसर) है जिसमें ईंधन के दहन के लिए आवश्यक रूप से अपने काम करने वाले तरल पदार्थ (वायु) के दबाव को बढ़ाने के लिए रामजेट 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 रामजेट को आगे का जोर देता है।

एक रामजेट अब तक टर्बोजेट की तुलना में बहुत कम जटिल है, क्योंकि इसमें एक हवा का सेवन, एक दहनक और एक नोजल लेकिन कोई टर्बोमैचिनरी शामिल है। आम तौर पर, एकमात्र चलती भाग ईंधन पंप में होते हैं, जो ईंधन को दहनक (तरल-ईंधन रामजेट) में स्प्रे नलिका में भेजता है। ईंधन प्रणाली की आवश्यकता के साथ ठोस-ईंधन रामजेट सरल हैं।

तुलना के माध्यम से, एक टर्बोजेट एक टरबाइन द्वारा संचालित कंप्रेसर का उपयोग करता है। इस प्रकार का इंजन स्थिर होने पर जोर का उत्पादन करता है क्योंकि संपीड़ित हवा (यानी रामजेट में राम हवा) का उत्पादन करने के लिए आवश्यक उच्च वेग हवा को कंप्रेसर (तेजी से कताई रोटर ब्लेड) द्वारा निर्मित किया जाता है।

निर्माण

डिफ्यूज़र

डिफ्यूज़र रामजेट का वह हिस्सा है जो हवा के उच्च वेग को दहन के लिए आवश्यक उच्च (स्थैतिक) दबाव में सेवन में निकलता है। उच्च दहन दबाव बर्बाद थर्मल ऊर्जा को कम करता है जो निकास गैसों में दिखाई देता है, [15] (गर्मी जोड़ के दौरान एन्ट्रापी वृद्धि को कम करके)।

सबसोनिक और लो-सुपरसोनिक रामजेट हवा को पकड़ने के लिए इनलेट के लिए पिटोट-प्रकार के प्रवेश द्वार का उपयोग करते हैं। इसके बाद एक कम सबसोनिक वेग को प्राप्त करने के लिए एक चौड़ी आंतरिक मार्ग (सबसोनिक डिफ्यूज़र) द्वारा किया जाता है जो कॉम्बस्टर पर आवश्यक है। कम सुपरसोनिक गति से इनलेट के सामने एक सामान्य (विमान) शॉक वेव रूपों को गति देता है।

उच्च सुपरसोनिक गति के लिए इनलेट के सामने एक सामान्य सदमे की लहर के माध्यम से दबाव हानि निषेधात्मक हो जाती है और एक अंतिम सामान्य झटके के सामने तिरछी सदमे तरंगों का उत्पादन करने के लिए एक फैला हुआ स्पाइक या शंकु का उपयोग किया जाता है जो अब इनलेट प्रवेश होंठ पर होता है। इस मामले में डिफ्यूज़र में दो भाग होते हैं, सुपरसोनिक डिफ्यूज़र, इनलेट के लिए अपने सदमे तरंगों के साथ, आंतरिक सबसोनिक डिफ्यूज़र के बाद।

अभी भी उच्च गति पर, सुपरसोनिक प्रसार का हिस्सा आंतरिक रूप से होना चाहिए ताकि बाहरी और आंतरिक तिरछी सदमे तरंगें हों। अंतिम सामान्य झटका गले के रूप में जाना जाने वाले न्यूनतम प्रवाह क्षेत्र के आसपास के क्षेत्र में होना चाहिए, जिसके बाद सबसोनिक डिफ्यूज़र होता है।

ज्वलनशील

अन्य जेट इंजनों के साथ, दहनक को ईंधन जलाकर हवा का तापमान बढ़ाना पड़ता है। यह एक छोटे से दबाव हानि के साथ होता है। दहनक में प्रवेश करने वाले वायु वेग को पर्याप्त रूप से कम होना चाहिए कि निरंतर दहन लौ धारकों द्वारा प्रदान किए गए आश्रय क्षेत्रों में हो सकता है।

चूंकि कोई डाउनस्ट्रीम टरबाइन नहीं है, इसलिए एक रामजेट दहनकर्ता स्टोइकोमेट्रिक ईंधन पर सुरक्षित रूप से काम कर सकता है: वायु अनुपात, जिसका अर्थ है कि मिट्टी के तेल के लिए 2,400 K (2,130 डिग्री सेल्सियस; 3,860 डिग्री फारेनहाइट) के क्रम के एक दहनक निकास ठहराव तापमान का तात्पर्य है। आम तौर पर, दहनकर्ता को उड़ान की गति और ऊंचाई की एक सीमा के लिए थ्रॉटल सेटिंग्स की एक विस्तृत श्रृंखला पर संचालन करने में सक्षम होना चाहिए। आमतौर पर, एक आश्रय पायलट क्षेत्र दहन को जारी रखने में सक्षम बनाता है जब वाहन का सेवन मोड़ के दौरान उच्च यव/पिच से गुजरता है। अन्य लौ स्थिरीकरण तकनीकें लौ धारकों का उपयोग करती हैं, जो कि कॉम्ब्स्टर के डिब्बे से लेकर साधारण फ्लैट प्लेटों तक डिजाइन में भिन्न होती हैं, जिससे लौ को आश्रय मिले और ईंधन मिश्रण में सुधार हो सके। ओवर-फ्यूलिंग द कॉम्ब्स्टर से डिफ्यूज़र में अंतिम (सामान्य) झटके का कारण बन सकता है, जिसे सेवन होंठ से परे आगे बढ़ाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप इंजन एयरफ्लो और जोर में पर्याप्त गिरावट आती है।

नोजल

प्रोपेलिंग नोजल रामजेट डिज़ाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, क्योंकि यह जोर उत्पन्न करने के लिए निकास प्रवाह को तेज करता है।

सबसोनिक रामजेट नोजल के साथ निकास प्रवाह को तेज करते हैं। सुपरसोनिक उड़ान के लिए आमतौर पर एक अभिसरण-भिन्न नोजल की आवश्यकता होती है।

File:Bloodhound thor arp 750pix.jpg

ब्रिस्टल थोर रामजेट प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए संशोधित। ब्रिस्टल ब्लडहाउंड मिसाइल में दो थोर इंजन का इस्तेमाल किया गया था

प्रदर्शन और नियंत्रण

यद्यपि रामजेट्स को 45 मीटर प्रति सेकंड (160 किमी/घंटा) के रूप में धीमा किया गया है, [17] नीचे मच 0.5 (170 मीटर/एस; 610 किमी/घंटा) के बारे में धीमा कर दिया गया है। अनुपात।

इस गति से ऊपर, पर्याप्त प्रारंभिक उड़ान वेग दिए जाने पर, एक रामजेट आत्मनिर्भर होगा। दरअसल, जब तक वाहन ड्रैग (भौतिकी) बहुत अधिक नहीं होता है, तब तक इंजन/एयरफ्रेम संयोजन उच्च और उच्च उड़ान गति में तेजी लाएगा, जिससे हवा का सेवन तापमान काफी हद तक बढ़ जाएगा। चूंकि यह इंजन और/या एयरफ्रेम की अखंडता पर हानिकारक प्रभाव डाल सकता है, ईंधन नियंत्रण प्रणाली को उड़ान मच संख्या को स्थिर करने के लिए इंजन ईंधन प्रवाह को कम करना चाहिए और इस प्रकार, हवा का सेवन तापमान उचित स्तर तक पहुंचना चाहिए।

स्टोइकोमेट्रिक दहन तापमान के कारण, दक्षता आमतौर पर उच्च गति (लगभग मच 2 - मच 3, 680-1,000 मीटर / सेकंड, 2,500-3,700 किमी / घंटा) पर अच्छी होती है, जबकि कम गति पर अपेक्षाकृत खराब दबाव अनुपात का मतलब है कि रामजेट टर्बोजेट, या यहां तक कि रॉकेट द्वारा बेहतर प्रदर्शन किया जाता है।

नियंत्रण

रामजेट को ईंधन, तरल या ठोस के प्रकार के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है; और बूस्टर।^[8]एक तरल ईंधन रामजेट (एलएफआरजे) में, हाइड्रोकार्बन ईंधन (आमतौर पर) को एक फ्लेमहोल्डर के आगे दहन में इंजेक्ट किया जाता है जो सेवन (एस) से संपीड़ित हवा के साथ ईंधन के दहन से उत्पन्न लौ को स्थिर करता है। रामकॉम्बस्टर को ईंधन पर दबाव डालने और आपूर्ति करने का एक साधन आवश्यक है, जो जटिल और महंगा हो सकता है। एरोस्पैटियल-सेलेर्ग ने एक एलएफआरजे डिजाइन किया जहां ईंधन को एक इलास्टोमेर मूत्राशय द्वारा इंजेक्टर में मजबूर किया जाता है जो ईंधन टैंक की लंबाई के साथ उत्तरोत्तर फुलाता है। प्रारंभ में, मूत्राशय संपीड़ित हवा की बोतल के चारों ओर एक क्लोज-फिटिंग शीथ बनाता है जिसमें से इसे फुलाया जाता है, जिसे टैंक में लंबाई के अनुसार लगाया जाता है। [19] यह ईंधन की आपूर्ति के लिए टर्बोपंप और संबंधित हार्डवेयर की आवश्यकता वाले विनियमित एलएफआरजे की तुलना में कम लागत वाला दृष्टिकोण प्रदान करता है।^[9] एक रामजेट कोई स्थिर जोर उत्पन्न नहीं करता है और इनटेक सिस्टम के कुशल संचालन के लिए पर्याप्त उच्च वेग प्राप्त करने के लिए बूस्टर की आवश्यकता होती है। पहली रामजेट-संचालित मिसाइलों में बाहरी बूस्टर का इस्तेमाल किया जाता था, आमतौर पर ठोस-प्रणोदक रॉकेट, या तो अग्रानुक्रम में, जहां बूस्टर को रामजेट के ठीक पीछे रखा जाता है, उदा। समुद्री डार्ट मिसाइल, या रैपराउंड जहां रामजेट के बाहर कई बूस्टर लगे होते हैं, उदा। 2K11 सर्किल बूस्टर व्यवस्था का चुनाव आमतौर पर लॉन्च प्लेटफॉर्म के आकार से प्रेरित होता है। एक अग्रानुक्रम बूस्टर सिस्टम की समग्र लंबाई को बढ़ाता है, जबकि रैपराउंड बूस्टर समग्र व्यास को बढ़ाते हैं। रैपराउंड बूस्टर आमतौर पर एक अग्रानुक्रम व्यवस्था की तुलना में उच्च ड्रैग उत्पन्न करेंगे।

एकीकृत बूस्टर एक अधिक कुशल पैकेजिंग विकल्प प्रदान करते हैं, क्योंकि बूस्टर प्रणोदक को अन्यथा खाली दहन के अंदर डाला जाता है। इस दृष्टिकोण का उपयोग ठोस पर किया गया है, उदाहरण के लिए 2K12 कुब, तरल, उदाहरण के लिए एएसएमपी, और डक्टेड रॉकेट, उदाहरण के लिए मीटियोर, डिज़ाइन। उड़ान के बूस्ट और रामजेट चरणों की विभिन्न नोजल आवश्यकताओं द्वारा एकीकृत डिजाइन जटिल हैं। बूस्टर के उच्च जोर स्तरों के कारण, कम जोर रामजेट सस्टेनर की तुलना में इष्टतम जोर के लिए एक अलग आकार के नोजल की आवश्यकता होती है। यह आमतौर पर एक अलग नोजल के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसे बूस्टर बर्नआउट के बाद बाहर निकाल दिया जाता है। हालांकि, मीटियोर जैसे डिजाइनों में नोजललेस बूस्टर की सुविधा है। यह उत्सर्जित बूस्ट नोजल मलबे, सादगी, विश्वसनीयता और कम द्रव्यमान और लागत से विमान लॉन्च करने के खतरे के उन्मूलन के फायदे प्रदान करता है,[21] हालांकि इसे समर्पित बूस्टर नोजल द्वारा प्रदान की गई तुलना में प्रदर्शन में कमी के खिलाफ कारोबार किया जाना चाहिए।

इंटीग्रल रॉकेट रामजेट/डक्टेड रॉकेट

रामजेट पर थोड़ी भिन्नता मुख्य दहन कक्ष में आने वाली हवा के साथ संपीड़ित और प्रतिक्रिया करने के लिए रॉकेट दहन प्रक्रिया से सुपरसोनिक निकास का उपयोग करती है। इसमें शून्य गति पर भी जोर देने का लाभ है।

एक ठोस ईंधन एकीकृत रॉकेट रामजेट (एसएफआईआरआर) में, ठोस ईंधन को रामकॉम्बस्टर की बाहरी दीवार के साथ डाला जाता है। इस मामले में, ईंधन इंजेक्शन सेवन (ओं) से गर्म संपीड़ित हवा द्वारा प्रणोदक के पृथक्करण के माध्यम से होता है। दहन दक्षता में सुधार के लिए एक एएफटी मिक्सर का उपयोग किया जा सकता है। ईंधन की आपूर्ति की सादगी के कारण कुछ अनुप्रयोगों के लिए एलएफआरजे पर एसएफआईआर को प्राथमिकता दी जाती है, लेकिन केवल तभी जब थ्रॉटलिंग आवश्यकताएं न्यूनतम होती हैं, यानी जब ऊंचाई या मच संख्या में भिन्नता सीमित होती है।

एक डक्टेड रॉकेट में, एक ठोस ईंधन गैस जनरेटर एक गर्म ईंधन युक्त गैस का उत्पादन करता है जिसे सेवन (ओं) द्वारा आपूर्ति की गई संपीड़ित हवा के साथ रामकॉम्बस्टर में जलाया जाता है। गैस का प्रवाह ईंधन और हवा के मिश्रण में सुधार करता है और कुल दबाव वसूली को बढ़ाता है। एक थ्रॉटलेबल डक्टेड रॉकेट में, जिसे चर प्रवाह डक्टेड रॉकेट के रूप में भी जाना जाता है, एक वाल्व गैस जनरेटर निकास को जोर के नियंत्रण की अनुमति देता है। एलएफआरजे के विपरीत, ठोस प्रणोदक रामजेट बाहर नहीं निकल सकते हैं। डक्टेड रॉकेट एसएफआरजे की सादगी और एलएफआरजे की असीमित थ्रॉटलेबिलिटी के बीच कहीं बैठता है।

उड़ान की गति

रामजेट आम तौर पर ध्वनि की गति के लगभग आधे से कम या कोई जोर नहीं देते हैं, और वे अक्षम होते हैं (600 सेकेंड से कम का विशिष्ट आवेग) जब तक कि कम संपीड़न अनुपात के कारण एयरस्पीड 1,000 किलोमीटर प्रति घंटे (280 मीटर / सेकंड; 620 मील प्रति घंटे) से अधिक नहीं हो जाता।

न्यूनतम गति से ऊपर भी, एक विस्तृत उड़ान लिफाफा (उड़ान स्थितियों की सीमा), जैसे कि कम से उच्च गति और कम से उच्च ऊंचाई, महत्वपूर्ण डिजाइन समझौतों को मजबूर कर सकते हैं, और वे एक डिज़ाइन की गई गति और ऊंचाई (बिंदु डिजाइन) के लिए सबसे अच्छा अनुकूलित काम करते हैं। [22] हालांकि धीमी गति पर अक्षम हैं, वे कम से कम मच 6 (2,000 मीटर / सेकंड; 7,400 किमी / घंटा) तक अपनी पूरी उपयोगी कार्य सीमा पर रॉकेट की तुलना में अधिक ईंधन-कुशल हैं।

पारंपरिक रामजेट्स का प्रदर्शन झटके के कारण पृथक्करण और दबाव हानि के कारण मच 6 से ऊपर गिर जाता है क्योंकि आने वाली हवा दहन के लिए सबसोनिक वेगों तक धीमी हो जाती है। इसके अलावा, दहन कक्ष का इनलेट तापमान बहुत अधिक मूल्यों तक बढ़ जाता है, कुछ सीमित मच संख्या पर पृथक्करण सीमा तक पहुंच जाता है।