تم إنشاء محرك جديد تفوق سرعته سرعة الصوت بتكنولوجيا متقدمة

شركة جنرال إلكتريك للطيران و لوكهيد مارتن قدم محركًا نفاثًا دوارًا جديدًا يعمل بالوقود السائل (RDRJ) مصممًا لتحسين كفاءة الطيران الذي تفوق سرعته سرعة الصوت. تجمع هذه التقنية بين نهجين متقدمين: المحركات النفاثة التضاغطية التي تعمل بدون توربينات واحتراق الوقود بالتفجير، والذي يتغلب على القيود التقليدية ويوفر الوقود.

محركات التدفق المباشر وحدودها

تتميز المحركات النفاثة بعدم وجود أجزاء متحركة، على عكس المحركات التوربينية التقليدية. ويتم ضغط الهواء نتيجة لسرعة حركة الجهاز العالية، وليس الضواغط الميكانيكية. لكن إشعال الوقود يتطلب سرعة تبلغ حوالي 3 ماخ، لذا يحتاج الصاروخ إلى معزز قوي لتشغيل المحرك.

ومع ظهور التفجير الدوار، وجد المهندسون طريقة للتغلب على هذه المشكلة. يتم إنشاء موجة تفجير وقود تفوق سرعة الصوت داخل الأسطوانة، مما يدعم عملية الاحتراق دون الحاجة إلى التسارع إلى السرعات القصوى. وهذا يسمح للمحرك بالعمل بكفاءة أكبر وحتى بسرعات أقل، وهو ما كان مستحيلاً في السابق.

مميزات المحرك الجديد

يوضح RDRJ الجديد الكفاءة أعلى بنسبة 25% من المحركات النفاثة القياسية، مما يجعلها أخف وزنًا وأكثر إحكاما. إنها قادرة على التكيف مع أوضاع الطيران المختلفة: من سرعات دون سرعة الصوت إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. هذا التنوع يقلل من متطلبات معززات الصواريخ ويفتح الطريق لإنتاج كميات كبيرة من الصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت.

قامت شركة لوكهيد مارتن بتطوير مدخل هواء يسمح للمحرك بالتبديل بين وضعي الاحتراق الكبش والأسرع من الصوت. وهذا أمر بالغ الأهمية للعمل على ارتفاعات وسرعات مختلفة. وفقًا لراندي كريتس، ​​نائب رئيس شركة لوكهيد مارتن:

“يستفيد هذا المحرك النفاث المدمج من خبرتنا في تصميم سحب الهواء ويوفر نطاقًا متزايدًا بسرعات قصوى. نحن ملتزمون بإنشاء محرك من شأنه أن يعزز قدرات أمريكا التي تفوق سرعتها سرعة الصوت.”

لماذا هذا مهم للطيران؟

مركبات تفوق سرعتها سرعة الصوت قادرة على الطيران أسرع بخمس مرات من الصوت، يفتح إمكانيات جديدة للتطبيقات العسكرية والمدنية. ومع ذلك، فإن فجوة الكفاءة في المحركات النفاثة التضاغطية الحالية لها تطبيق عملي محدود. يجمع المحرك الجديد بين التقنيات المتقدمة لإنشاء طائرات أكثر إحكاما وكفاءة في استهلاك الوقود.

ويعمل المحرك بفضل دورة احتراق ذاتية ويمكن استخدامه بسرعات مختلفة. وهذا يقلل بشكل كبير من وزن الهيكل ويفتح فرصًا لإنتاج أنظمة تفوق سرعتها سرعة الصوت بتكلفة منخفضة. تعمل محركات رام جنبًا إلى جنب مع التفجير على إنشاء حل قوي حيث تسير السرعة والكفاءة جنبًا إلى جنب، وتضمن حسابات ديناميكيات السوائل المعقدة التشغيل المستقر حتى في ظل الظروف القاسية.