Hypersonické technológie patria medzi najperspektívnejšie oblasti moderného leteckého a raketového inžinierstva. Najnovší objav čínskych vedcov by mohol výrazne posunúť hranice možností takzvaných scramjetových motorov a otvoriť tak nové možnosti v oblasti vojenskej aj civilnej dopravy. Nový typ prídavného spaľovania umožní dosahovanie rýchlosti Mach 6 vo vysokých vrstvách atmosféry a zvyšuje účinnosť spaľovania takmer o 90 %, upozorňuje Interesting Engineering.

Zbraň s nebezpečnou rýchlosťou

Nové prídavné spaľovanie je založené na injekcii horčíka do horúcich výfukových plynov generovaných klasickým spaľovaním petroleja. Horčík je mimoriadne reaktívny kov, ktorý dokáže horieť aj bez prítomnosti atmosférického kyslíka. Táto vlastnosť je kľúčová pri scramjetoch, ktoré operujú v extrémnych podmienkach a väčšinou spaľujú palivo len s kyslíkom z atmosféry.

Pri bežnom spaľovaní petroleja vo vysokých rýchlostiach vznikajú odpadové plyny, najmä oxid uhličitý (CO₂) a vodná para (H₂O), ktoré už neobsahujú dostatok voľného kyslíka na ďalšie horenie. Čínski vedci však zistili, že horčík dokáže využiť tieto plyny na sekundárne spaľovanie, čo vedie k výraznému zvýšeniu teploty a dodatočnému nárastu ťahu.

Počas testovania bol horčíkový prach vstreknutý do výfukových plynov s teplotou 1 527 °C, kde reagoval s CO₂ a H₂O a vytvoril dodatočné spaľovanie. Tento proces zvýšil celkový ťah scramjetu až o 86,6 % pri podmienkach simulujúcich Mach 6. Okrem toho sa ukázalo, že horčík reaguje až trikrát rýchlejšie ako samotný petrolej, čo znamená rýchlejšie uvoľňovanie energie a vyššiu efektivitu.

Potenciál je ohromný

Hoci tento objav prináša ohromný potenciál, existujú aj technické výzvy, ktoré bude nutné prekonať. Rovnomerná distribúcia horčíkového prachu pri nadzvukových rýchlostiach je zložitý proces a ak nie je dokonalá, môže významne znižovať ťah motora. Ďalším problémom je tvorba oxidu horečnatého (MgO) počas spaľovania, ktorý sa môže usadzovať v motore a spôsobiť opotrebenie jeho komponentov.

DARPA.mil

Vedci preto navrhujú použitie stabilizačného dusíka na lepšie ovládanie vstrekovania horčíkového prachu, ako aj aplikáciu nanočastíc horčíka, ktoré by mohli zvýšiť spaľovaciu efektivitu a zabezpečiť rovnomernejšie rozloženie častíc v spaľovacej komore.

Ak sa podarí vyriešiť technické špecifiká a zdokonaliť dizajn motora, nová technológia by mohla predstavovať revolúciou v oblasti hypersonického letectva. Čína sa už dnes radí medzi špičkové krajiny v oblasti hypersonických technológií a tento pokrok môže ešte viac posilniť jej pozíciu.

Čítajte viac z kategórie: Novinky