Existem aviões com motores ramjet ou scramjet?

Scramjets

Existem apenas alguns exemplos voadores. O Kholod, nascido na União Soviética, a série HyShot e o recente ISRO ATV usavam pequenos motores de jato de scram, embora nenhum fosse projetado para propulsão líquida. De longe, os veículos de maior sucesso público foram o X-43A e o X-51. Ambos eram veículos de vôo independentes totalmente controláveis ​​(em vez de apenas motores pendurados em foguetes) que produziam empuxo líquido.

O NASA X-43A um veículo de pesquisa hipersônico foi retirado de um B-52, depois impulsionado por um amplificador Pegasus modificado e voou brevemente em Mach 9.6 com um jato de scram a hidrogênio.

Crédito: NASA

Crédito: NASA

O Boeing X-51 Waverider O veículo de pesquisa hipersônico também foi retirado de um B-52, depois impulsionado por um ATACMS modificado (um míssil superfície-a-superfície do Exército) e, em seguida, voou em Mach 7 com um jato de scram-powered JP-7.

Crédito: USAF

O DARPA Falcon programa destinado a produzir um avião hipersônico que pudesse decolar e pousar sob sua própria potência usando um sistema de propulsão de ciclo combinado baseado em turbina (TBCC) (NASA TBCC overivew em NTRS) Dois projetos iniciais, HTV-1 e HTV-2, eram planadores hipersônicos sem potência, este último lançado por ICBMs (basicamente veículos de reentrada, como o X-41 eles provavelmente foram derivados). Mas os próximos dois projetos, HTV-3X Blackswift (YouTube) e a final Veículo de cruzeiro hipersônico (HCV) (YouTube), teria sido a primeira aeronave CTOL reutilizável e hipersônica. O HCV teria sido capaz de transportar alguns milhares de libras de carga útil (por exemplo, bombas, equipamento de teste de vôo, câmeras) muito rapidamente por grandes distâncias. O programa [HTV-3X e HCV] acabou sendo cancelado, mas outros trabalhos continuam sobre armas e veículos hipersônicos.

Crédito: DARPA

SR-72. A Lockheed Martin está desenvolvendo o SR-72, uma plataforma não-tripulada Mach 6 + ISR (recon). Ele foi projetado para voar completamente sob seu próprio poder usando o TBCC, decolando com turbinas e fazendo a transição para operação com jato ram e, finalmente, scramjet. Uma inovação importante foi preencher a lacuna de velocidade entre onde os turbojatos param de funcionar bem e onde os ramjets começam a funcionar bem, mas a LM se recusou a explicar como eles conseguiram isso. Seu design aparentemente se baseia em seu trabalho no programa Falcon (veja acima). Eles disseram que pilotariam uma demonstração de um único motor antes de passar para o veículo de dois motores e em grande escala.

Crédito: Lockheed Martin

Outros projetos ambiciosos não realizados incluem o LLNL Hypersoar e a Avião aeroespacial nacional X-30. Ambos eram veículos intercontinentais grandes (100-200 toneladas MTOW), hipersônicos e intercontinentais. O X-30 com capacidade para SSTO pode lançar cargas úteis para a LEO e servir rotas de passageiros intercontinentais. A Hypersoar também foi projetada para transportar passageiros em uma variante, realizar TSTO em outra e também realizar greve / reconhecimento global em outra.

NASP X-30. Crédito: Chad Slattery

Hypersoar. Fonte: FAS.

Ramjets

O Republic XF-103 Thunderwarrior foi essencialmente uma tentativa precoce de TBCC em um interceptador tripulado. Era um projeto muito inovador (Mach 3-5, sem cobertura, periscópio, cápsula de tripulação, enorme radar e baias internas para grandes mísseis 6, precursores do AIM-54), mas nunca voou.

fonte. Desconhecido.

fonte com muita experiência excelente.

Há uma variedade de mísseis ramjet

Exemplos notáveis ​​incluem ...

... o Bomarc. Crédito: Boeing.

... o Coiote GQM-163, um alvo supersônico notável e de pesca no mar. Crédito: DR Kirk.

... o enorme P-700 Granit fonte e seus parentes, o P-800 Oniks e o BrahMos.

... o RIM-8 Talos SAM. Crédito: USN.

... e o Sea Dart, pela Moskit, pela Hughes / Raytheon AIM-152 (e relacionado ACIMD), O Terminador de alvo triploe muitos outros. Alguns são mísseis antiship (várias trajetórias), alguns são SAMs e outros são mísseis ar-ar. Todos foram impulsionados por foguetes antes do ramjet assumir o controle.

Obviamente, o mais "aterrorizante" foi o Míssil supersônico de baixa altitude do Project Pluto fame, um jato de força armado com energia nuclear para o míssil de cruzeiro 100,000 mi. O ar foi soprado diretamente através do reator, aquecendo-o diretamente por impulso. Seu reator não blindado o teria levado ao Mach 3 + em nível do mar e alvos irradiados abaixo dele antes de colidir com um alvo final, irradiando-o também. Eles testaram com sucesso dois motores antes que o programa fosse cancelado em favor de mísseis balísticos.

Aqui está um divertido vídeo da USAF-Convair da 1959 explicando o conceito:

Crédito: USG

Você está perguntando sobre a produção atual ou o tempo esgotado?

O SR-71 foi alimentado por um Motor Pratt & Whitney J-58 que operava como jato ram parcial em alta velocidade. Em velocidades mais baixas, operava como um turbojato, alterando sua forma interna à medida que aumentava sua velocidade. O SR-71 foi capaz de partir com seu próprio poder do solo.

Você pode encontrar uma lista de aeronaves ramjet powered aqui no entanto, muitos são protótipos ou bancos de ensaio.

Cama de teste hiper-sônica X-43 da NASA é alimentado por um jato scram, mas isso não é tripulado. É lançado com um B-52 e conectado a um booster pegasus para acelerar.

René Lorin inventou o ramjet no 1908 e suas idéias foram testadas em voo pela primeira vez a partir do 1941. Tamanhos diferentes foram experimentados; abaixo estão duas fotos, uma de um Do-17 Z com um pequeno motor Lorin (fonte) e abaixo daquele de um Do-217 com uma versão muito maior (fonte) Foram registrados aumentos de velocidade de até 150 km / h, mas a eficiência foi baixa. Em todos os casos, os motores de pistão foram necessários para decolar e atingir uma velocidade na qual os motores Lorin pudessem ser acionados.

Se você aceitar um pulsejet como uma espécie de jato ram, o próximo vôo tripulado, alimentado por ramjet, usou um Heinkel 280. Este avião foi projetado como um caça a jato, mas os motores foram atrasados. Portanto, no 1943, foi decidido experimentá-lo com pulsejets, dois de cada lado. Ele teve que ser rebocado no alto e, quando os jatos foram iniciados, a vibração deles abalou todo o avião. A Wikipedia tem uma história diferente; aqui a aeronave tomou muito gelo. O piloto poderia escapar usando o assento de ejeção recém-inventado; outro primeiro naquele voo.

Mais tarde, o mesmo mecanismo foi usado no V1 "bomba buzz", e quase 30,000 foram feitos entre 1943 e 1945. Eles precisavam de uma catapulta para decolar, então novamente ninguém foi capaz de voar sozinho.

O próximo capítulo aconteceu na França, onde René Leduc trabalhou em ramjets da 1933, culminando em vários projetos. o Leduc xnumx conta como o primeiro avião que voou exclusivamente alimentado por uma ramjet no 1949. Mas essas aeronaves também precisavam de uma ajuda ao lançamento; na imagem abaixo é uma Sud-Est Languedoc carregando um Leduc 0.16 (fonte).

O design final desta série, o Leduc xnumx, deveria ser um interceptador supersônico com um turbojato coaxial e jato de ram, permitindo a operação independente. Um sistema de propulsão semelhante foi escolhido para o Nord 1500 Griffon protótipo interceptador.

Enquanto isso, nos EUA, um ramjet era usado para vários projetos não tripulados de longo alcance, como o CIM-10 Bomarc, que foi lançado por um foguete e capaz de voar com o Mach 2.5.

Baseado no trabalho do engenheiro austríaco Friedrich von Doblhoff, Hiller produziu o YH-32 que usava duas ramjets montadas nas pontas das pás do rotor para propulsão (abaixo, fonte) Isso permitiu a decolagem com potência ramjet, mas a velocidade limitada das pontas do rotor significava que os ramjets tinham baixa eficiência.

Outro uso notável de ramjets é o Lockheed D-21 drone que também foi lançado no ar, inicialmente a partir de um M-71 derivado de SR-21 e, posteriormente, do B-52.

Projetos mais recentes usando ramjets são mísseis ar-ar de longo alcance, como o meteoro.

Passando para scramjets, posso citar apenas dois projetos não tripulados que foram testados, um no plano experimental US-X-43A (à esquerda, fonte) e o outro, o projeto russo Ajax ou Ayaks (à direita, fonte).

Simulação CFD do Hyper-X, que leva ao X-43A, e modelo de teste do projeto hipersônico russo Ajax / Ayaks