Einführung in Scramjets
Scramjets, oder 'supersonic combustion ramjets', sind eine Triebwerksart für Hyperschallgeschwindigkeiten. Sie nutzen atmosphärischen Sauerstoff zur Verbrennung und funktionieren erst ab Mach 5 effizient.
Unterschied: Ramjet vs. Scramjet
Im Gegensatz zu Ramjets, die Luft verlangsamen, ermöglichen Scramjets eine Verbrennung bei Überschallgeschwindigkeit. Dies erlaubt höhere Effizienz und Geschwindigkeiten ohne bewegliche Teile.
Antriebsprinzip des Scramjets
Scramjets komprimieren einströmende Luft durch ihre hohe Fluggeschwindigkeit. Der Sauerstoff der Luft wird dann für die Verbrennung mit eingespritztem Treibstoff genutzt, was Schub erzeugt.
Thermische Herausforderungen
Die extremen Geschwindigkeiten von Scramjets erzeugen hohe Temperaturen, die Materialien vor große Herausforderungen stellen. Spezielle hitzebeständige Legierungen und Kühlungssysteme sind daher unerlässlich.
Treibstoffarten für Scramjets
Scramjets verwenden meist Wasserstoff als Treibstoff wegen seiner hohen Energieeffizienz und weil er bei der Verbrennung nur Wasserdampf hinterlässt, was umweltfreundlicher ist als andere Treibstoffe.
Anwendungsbereiche von Scramjets
Scramjets könnten für zukünftige Hyperschallflugzeuge, Weltraumfahrzeuge und sogar für Raketen erste Stufen verwendet werden, da sie den Bedarf an mitgeführtem Sauerstoff reduzieren.
Aktuelle Forschung und Entwicklung
Aktuelle Entwicklungen konzentrieren sich auf die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Scramjets. Einige Prototypen haben bereits erfolgreiche Testflüge absolviert, was die Machbarkeit dieser Technologie unter Beweis stellt.