Aerospace
Il supersonic ramjet, noto anche come scramjet (supersonic combustion ramjet), ha visto recenti miglioramenti nelle sue prestazioni grazie a innovazioni tecnologiche e ingegneristiche. Questi avanzamenti consentono di raggiungere nuovi traguardi, tra cui:
I recenti sviluppi hanno permesso agli scramjet di raggiungere velocità ipersoniche superiori a Mach 15, e in alcuni casi fino a Mach 18 o oltre, consentendo tempi di viaggio significativamente ridotti per applicazioni militari e spaziali.L'ottimizzazione dei processi di combustione e la gestione avanzata del flusso d'aria hanno portato a un uso più efficiente del carburante, riducendo i costi operativi e aumentando l'autonomia dei veicoli.In tutto cio lo studio dei nuovi materiali ad alta resistenza termica e strutturale è atato cruciale permettono al motore di operare a temperature estreme senza degradazione significativa, aumentandone la vita utile . L'uso di materiali misti compositi avanzati e tecniche di progettazione leggera hanno ridotto il peso complessivo dei scramjet, migliorando il rapporto spinta-peso , i nuovi progetti di velivoli ne stanno dando una palese dimostrazione, specie nella integrazione nel comparto veicoli di lancio spaziale per la fase iniziale del volo, riducendo la dipendenza dai razzi chimici tradizionali e permettendo l'accesso allo spazio in modo più efficiente.
omportante la sfida del raffreddamento che permette di gestire meglio il calore generato durante il volo ipersonico, proteggendo i componenti critici e migliorando la sicurezza operativa che è ormai migliorata di un fattore 9 rispetto alle realizzazione a cavallo del millennio.
Dal resume del report del 4 giugnoo 2024
DQuesti avanzamenti consentono agli scramjet di offrire prestazioni senza precedenti, aprendo la strada a nuove opportunità nel trasporto ipersonico, nell'esplorazione spaziale e nelle applicazioni militari avanzate.
Il progetto comprende un unico motore a razzo a ciclo combinato con due modalità di funzionamento. La modalità di aspirazione dell'aria ha come primo elemento fondamentale il preraffreddatore d'aria posizionato appena dietro il cono della presa d’aria di ingresso. Alle alte velocità questo preraffreddatore raffredda l'aria calda , compressa dalla presa d’aria che altrimenti raggiungerebbe una temperatura che il motore non potrebbe sopportare, Quindi la porta a un rapporto di pressione molto alto all'interno del motore. L'aria compressa viene successivamente immessa nella camera di combustione del razzo dove viene accesa insieme all'idrogeno liquido immagazzinato. Il rapporto di alta pressione consente al motore di fornire una spinta elevata a velocità e altitudini molto elevate. La bassa temperatura dell'aria consente l'impiego di materiali come la lega leggera e consentendo cosi un motore di peso ridottissimo rispetto ad altre soluzioni , essenziale per raggiungere l'orbita. Inoltre, a differenza del concetto LACE, il preraffreddatore di SABRE non liquefa l'aria, consentendo efficienze piu elevate E' cruciale a questo punto sondare l'interazione tra fusoliera, gondole motrici e flusso esausto. Glieffetti negativi sulle superfici della concomitanza tra onde d'urto di ritorno e separazione multipla del flusso degli esausti in regime turbolento inducono dinamiche di tali entita ed effetti tali da essere potenzialmente rischi di grave entita. Per cui ancora piu cruciale diviene lo studio del completo mix tra metodi analitici, modello fisico matematico, risultanze delle esperimentazioni in modello numerico e su modello in galleria ipersonica.
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