قویترین موتو جت دنیا برای سرعت 16 ماخ در چین معرفی شد
ظاهراً محققان چینی بنا به گزارش رسانههای این کشور قویترین موتور چرخشی انفجاری دنیا را تولید کردهاند. این موتور یا پیشرانه جدید که چینیها از آن به عنوان محصولی انقلابی نام میبرند میتواند هواپیما را به ارتفاع 30 کیلومتری سطح زمین رسانده و سرعت حدود 16 ماخ (حدود 19600 کیلومتر در ساعت) را بر جای بگذارد. اگر چنین چیزی صحت داشته باشد، پروازهای بینقارهای با این سرعت تنها در عرض چند ساعت انجام خواهند شد و مصرف سوخت نیز بسیار کاهش خواهد یافت.
موتور موردبحث توسط ژانگ یینینگ و تیمش در موسسه قدرت ماشینی پکن و با همکاری واحد 96160 ارتش چین توسعه یافته و البته جزئیات زیادی از آن منتشر نشده است. این پیشرانه در دو حالت کار میکند که یکی حالت زیر 7 ماخ است و موتور موردبحث به عنوان یک پیشرانه چرخشی انفجاری پیوسته عمل خواهد کرد. در این موتور جدید هوای بیرون با سوخت مخلوط و مشتعل شده و این امر منجر به ایجاد موج ضربهای میشود. این موج در یک محفظه حلقوی منتشر شده و در زمان چرخش باعث اشتعال بیشتر سوخت میشود که نتیجه آن قدرت تولیدی زیاد و مداوم برای هواپیما خواهد بود. چین، آمریکا و دیگر کشورها همچون ژاپن هماکنون در حال کار روی چنین پیشرانههایی هستند و شرکتهایی همچون GE اخیراً پیشرانههای پیشتولیدی خود را تست کردهاند. چین همچنین میگوید در زمینه تکنولوژی پیشرانه چرخشی انفجاری پیوسته به پیشرفتهای زیادی دست یافته و حتی نسخهای از آن را روی یک پهپاد تست کرده است.
اما در حالت دوم و زمانی که سرعت هواپیما به فراتر از 7 ماخ میرسد موج ضربهای چرخش را متوقف کرده و روی یک پلتفرم گرد در عقب موتور تمرکز میکند. این امر باعث حفظ قدرت از طریق انفجار مورب و مستقیم خواهد شد. آنطور که محققان توضیح دادهاند، سوخت بهصورت به خاطر سرعت بالای هوای ورودی بهصورت خودکار مشتعل و منفجر میشود. ژانگ و همکارانش اشارهای به راندمان این موتور مافوق صوت نکردهاند اما بر اساس تخمینهای قبلی، انفجار گازها میتواند حدود 80 درصد انرژی شیمیایی را به انرژی جنبشی تبدیل کند. این یک بهبود قابلتوجه در مقایسه با موتورهای توربوفن مرسوم است که معمولاً راندمان 20 تا 30 درصدی دارند. تیم ژانگ ادعا میکند با این نوع طراحی که باعث ترکیب انفجار چرخشی و مستقیم در طیف وسیعی از سرعتها میشود، اولینهای زیادی را ثبت کردهاند. او میگوید:
این راهحل مزیتهای زیادی دارد و انتظار میرود راندمان سیکل ترمودینامیک بهینه را تقریباً در هر سرعتی بهبود بخشد و تغییراتی انقلابی در حملونقل هوایی ایجاد نماید.
بنا به گفته این محققان، چالشهای زیادی به خاطر دو حالت عملیاتی موتور وجود داشته است. با رسیدن سرعت به 7 ماخ، حالت انفجار چرخشی ناپایدار میشود و بنابراین حالت بعدی باید سریعاً فعال شود. بنا به گفته این دانشمندان، راهحلهایی برای این مشکل وجود دارد که یکی از آنها کاهش سرعت هوای ورودی از 7 ماخ به 4 یا حتی کمتر است. این امر به سوخت اجازه خواهد داد تا برای اشتعال خودکار به حد کافی گرم شود. راهحل دیگر این است که برخی تنظیمات را در ساختار داخلی موتور همچون اصلاح شعاع پلتفرم گرد و زاویه موج ضربهای اعمال کرد. این تغییرات میتواند روی عملکرد کلی موتور تأثیر بگذارد. بنا به گفته ژانگ و تیمش، پیشرانه موردبحث در اکثر شرایط موجود میتواند راندمان خوبی داشته باشد هرچند آنها خاطرنشان میسازند تکیه صرف به اطلاعات ارائه شده در مقالات نمیتواند برای تولید محصولی کاربردی کافی باشد. دلیل این امر هم پارامترهای مهندسی مهم همچون فضای محدود در دسترس برای مسیر جریان هواست که در مقالات منتشر شده در نظر گرفته نشدهاند.