Ramjets zijn luchtademende straalmotoren die functioneren zonder grote bewegende delen. Dat is het eerste dat ze griezelig eenvoudig maakt. Je hebt geen turbines nodig. Je hebt geen compressoren nodig die met duizenden toeren per minuut draaien. In plaats daarvan vertrouwt de motor volledig op de voorwaartse snelheid van het vliegtuig om lucht aan te zuigen. Een speciaal gevormde inlaatdoorgang doet vervolgens het zware werk. Het comprimeert de lucht voordat deze ooit de verbrandingskamer bereikt.
Dit ontwerp verandert de hele voortstuwingsfysica. Zodra brandstof in de motor wordt gespoten en wordt ontstoken, wordt het proces zelfvoorzienend. De hete uitlaatgassen stromen met hoge snelheid naar achteren. Die reactie zorgt voor voorwaartse stuwkracht. Het is de derde wet van Newton in zijn puurste vorm. Maar er is een addertje onder het gras. Een belangrijke.
Geen statische stuwkracht
Ramjets ontwikkelen geen stuwkracht wanneer ze stilstaan. Ze kunnen niet op een landingsbaan zitten en taxiën. Ze kunnen niet op eigen kracht opstijgen. De inlaat heeft een luchtstroom met hoge snelheid nodig om de lucht voldoende te comprimeren om verbranding te laten plaatsvinden. Zonder die snelheid is de motor slechts een metalen buis met daarin een vuur.
Daarom vereist het lanceren ervan een specifieke methode. Je hebt een boost nodig.
Snelheid is belangrijk
Deze motoren werken het beste bij hoge snelheden. We hebben het over Mach 2 of hoger. Tweemaal de snelheid van het geluid. Beneden deze drempel is de luchtcompressie doorgaans onvoldoende om een stabiele verbranding te handhaven. De inlaatgeometrie is ontworpen voor hypersonische of supersonische omstandigheden. Het heeft moeite als de zaken langzamer gaan.
Deze beperking definieert hun rol. Ze zijn niet bedoeld voor de algemene luchtvaart. Ze zijn voor raketten. Ze zijn bedoeld voor testvliegtuigen met hoge snelheid. Ze zijn bedoeld voor projecten waarbij snelheid de enige maatstaf is die er toe doet.
De eerste vlucht
De Leduc 0.10 heeft de titel van het eerste vliegtuig dat uitsluitend op straalmotor vliegt. Het werd gebouwd in Frankrijk. De datum was 21 april 1949. Maar het toestel vertrok niet vanaf een landingsbaan. Het werd gelanceerd vanuit een ander vliegtuig. Een vliegdekschip liet het met voldoende snelheid vallen of handdoekte het in de lucht. Zodra die snelheid was bereikt, ontstak de straalmotor. Het vaartuig vloog.
Deze lanceringsmethode is standaard voor voertuigen met straalmotor. Met conventionele middelen versnelt u het voertuig naar een hoge snelheid. Dan stap je over op de straalmotor. De motor neemt het over. Het voertuig blijft accelereren of behoudt zijn hoge snelheid.
Vergelijking met turbojets
Turbojets zijn het voor de hand liggende contrapunt. Ze hebben compressoren. Ze hebben turbines. Ze hebben bewegende delen. Door deze complexiteit kunnen ze statische stuwkracht genereren. Ze kunnen op de grond zitten en stroom produceren. Ze kunnen taxiën. Ze kunnen zelfstandig op pad gaan.
Maar ze zijn zwaarder. Ze zijn complexer om te onderhouden. Ze hebben meer faalpunten. Ramjets halen dat allemaal weg. Ze zijn licht. Ze zijn eenvoudig. Ze zijn robuust. Maar ze zijn afhankelijk van snelheid. Ze zijn afhankelijk van een boost.
De wisselwerking is duidelijk. Je offert veelzijdigheid op voor efficiëntie bij hoge snelheden. Als je het voertuig snel genoeg in beweging kunt krijgen, is de straalmotor een technisch wonder. Het verandert de luchtweerstand van snelle vluchten in het mechanisme dat de motor aandrijft. Het is een elegante oplossing voor een specifiek probleem.
Het probleem blijft het begin. Hoe kom je bij Mach 2 zonder een motor die werkt op Mach 2?
