हवाई टारबॉकेट
एयर टर्बोरॉकेट संयुक्त-चक्र जेट इंजन का रूप ह। मूल अभिविन्यास में एक गैस जनरेटर सम्मिलित है, और उच्च दबाव गैस का उत्पादन करता है, जो टरबाइन/सम्पीडक समन्वायोजन को चलाता है और जो वायुमंडलीय हवा को दहन कक्ष में संपीडित करता है। इस मिश्रण को किसी नोजल के माध्यम से डिवाइस विखंडित करने और प्रणोद उत्पन्न करने से पहले दहन किया जाता है।
कई अलग -अलग प्रकार के एयर टर्बोरोकेट हैं। जो विभिन्न प्रकार से सामान्यतः भिन्न होते हैं, जैसे कि यह जानना कि इंजन के गैस जनरेटर अनुभाग किस प्रकार कार्य करते हैं।
एयर टर्बोरोकेट को प्रायः टर्बोरमजेट्स, टर्बोरमजेट रॉकेट, टर्बोरोकेट विस्तारक और कई अन्य रूप में संदर्भित किया जाता है। चूंकि यह कोई साधारण सहमति नहीं है, जिस पर विशिष्ट अवधारणाओं के नाम लागू होते हैं, विभिन्न स्रोत दो अलग -अलग अवधारणाओं के लिए एक ही नाम का उपयोग कर सकते हैं।[1]
लाभ
इस व्यवस्था का लाभ एक रॉकेट के ऊपर विशिष्ट आवेग में वृद्धि होता है। रॉकेट मोटर के रूप में प्रोपेलेंट के समान रूप से किए गए द्रव्यमान के लिए, एयर टार्बोकेट का समग्र आउटपुट बहुत अधिक होता है। इसके अलावा, यह एक रामजेट की तुलना में बहुत व्यापक गति सीमा में प्रणोद प्रदान करता है, फिर भी गैस टरबाइन इंजन की तुलना में बहुत सस्ता और आसान है। एयर टर्बोरोकेट प्रक्षेपणास्त्र अनुप्रयोगों के लिए ठोस-ईंधन रॉकेट मोटर और गैस टरबाइन इंजन के बीच एक निकेत (लागत, विश्वसनीयता, असभ्यता और प्रणोद की अवधि के संदर्भ में) भरता है।
प्रकार
टर्बोरॉकेट
एक टार्बोकेट एक प्रकार का विमान इंजन है जो एक जेट इंजन और एक राकेट के तत्वों को मिला देता है। इसमें सामान्यतः एक टरबाइन द्वारा संचालित एक बहु-चरण प्रशंसक होता है, जो टरबाइन इनलेट के चारों ओर लगे छोटे रॉकेट जैसे मोटरों की एक श्रृंखला से निकलने वाली गर्म गैसों द्वारा संचालित होता है। टर्बाइन एग्जॉस्ट गैसें फैन डिस्चार्ज एयर के साथ मिश्रित होती हैं, और कंवर्जेंट-डाइवर्जेंट प्रोपेलिंग नोजल के माध्यम से समाप्त होने से पहले कंप्रेसर से हवा के साथ दहन करती हैं।
पृष्ठभूमि
जब एक जेट इंजन वातावरण में काफी ऊपर चला जाता है, तो जेट ईंधन को जलाने के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन नहीं होती है। टर्बोरॉकेट के पीछे विचार ऑनबोर्ड आपूर्ति के साथ वायुमंडलीय ऑक्सीजन को पूरक करना आवश्यक है। यह सामान्य इंजन की तुलना में बहुत अधिक ऊंचाई पर संचालन की अनुमति देता है।
टर्बोरॉकेट डिज़ाइन कमियों के साथ लाभ का मिश्रण प्रदान करता है। यह एक सच्चा रॉकेट नहीं है, इसलिए यह अंतरिक्ष में कार्य नहीं कर सकता। इंजन को ठंडा करना कोई समस्या नहीं है क्योंकि बर्नर और इसकी गर्म निकास गैसें टर्बाइन ब्लेड के पीछे स्थित होती हैं।
एयर टर्बोरमजेट
एयर टर्बोरमजेट इंजन एक संयुक्त चक्र इंजन है जो टर्बोजेट और रामजेट इंजन के पहलुओं को विलय करता है। टर्बोरामजेट एक हाइब्रिड इंजन है जिसमें अनिवार्य रूप से एक रैमजेट के अंदर एक टर्बोजेट संलग्न होता है। टर्बोजेट कोर एक डक्ट के अंदर संलग्न होता है जिसमें टर्बोजेट नोजल के प्रवाह की दिशा में में एक दहन कक्ष उपस्थित होता है। टर्बोरैमजेट को टर्बोजेट मोड में टेकऑफ़ और कम गति की उड़ान के दौरान चलाया जा सकता है, लेकिन फिर उच्च मैक संख्या में तेजी लाने के लिए रैमजेट मोड में स्विच किया जा सकता है।
इंजन के संचालन को विसारक के नीचे की ओर स्थित बाईपास फ्लैप का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। कम गति वाली उड़ान के दौरान, नियंत्रणीय फ्लैप बाईपास डक्ट को बंद करते हैं और सीधे टर्बोजेट के सम्पीडक सेक्शन में हवा को बल देते हैं। जो कि हाई-स्पीड फ्लाइट के दौरान, फ्लैप टर्बोजेट में प्रवाह को अवरुद्ध करते हैं, और इंजन प्रणोद का उत्पादन करने के लिए पिछले दहन कक्ष का उपयोग करके रामजेट की तरह संचालित होता है। इंजन टेकऑफ़ के दौरान टर्बोजेट के रूप में कार्य करना प्रारम्भ कर देगा और ऊंचाई पर चढ़ते समय उच्च सबसोनिक गति तक पहुंचने पर, टर्बोजेट के नीचे की ओर इंजन के हिस्से का उपयोग ध्वनि की गति से ऊपर विमान को तेज करने के लिए एक आफ्टरबर्नर के रूप में किया जाता है।[2]
कम गति पर, हवा एक प्रवेशिका से गुजरती है और फिर एक अक्षीय सम्पीडक द्वारा संपीडित होती है। यह सम्पीडक एक टर्बाइन द्वारा संचालित होता है, जो एक दहन कक्ष से गर्म, उच्च दबाव वाली गैस द्वारा संचालित होता है।[3] ये प्रारंभिक पहलू इस जानकारी हेतु बहुत सामान्य है कि एक टर्बोजेट कैसे संचालित होता है, हालांकि, इसमें कई अंतर हैं। पहला यह है कि टर्बोरमजेट में दहनकर्ता प्रायः मुख्य वायुप्रवाह से अलग होता है। ईंधन के साथ सम्पीडक से हवा के संयोजन के स्थान पर, टर्बोरमजेट दहन तंत्र हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उपयोग करने के पश्चात दहन तंत्र के लिए इसके ईंधन के रूप में विमान पर ले जाया जाता है।[4]
सम्पीडक द्वारा संपीडित हवा इंजन के दहनक और टरबाइन खंड को बायपास करती है, जहां इसे टरबाइन निकास के साथ मिलाया जाता है। टरबाइन निकास को ईंधन-समृद्ध होने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है (अर्थात, दहन तंत्र सभी ईंधन को नहीं जलाता है), जो कि संपीडित हवा के साथ मिश्रित होने पर, एक गर्म ईंधन-हवा का मिश्रण बनाता है जो फिर से जलने के लिए तैयार हो जाता है। अधिक ईंधन को इस हवा में इंजेक्ट किया जाता है जहां इसे फिर से दहन किया जाता है। निकास को एक प्रोपेलिंग नोजल के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है, जिससे प्रणोद उत्पन्न होता है।[5] चित्र में दिखाया गया है कि रामजेट ऑपरेशन के लिए सम्पीडक के चारों ओर बाईपास डक्टिंग की कमी है। दिखाया गया कम बाईपास टर्बोजेट है जिसमें री-हीट है।
टर्बोरमजेट के उपयोग के लिए शर्तें
टर्बोरैमजेट इंजन का उपयोग तब किया जाता है जब जगह सीमित होती है, क्योंकि यह अलग-अलग रैमजेट और टर्बोजेट इंजनों की तुलना में कम जगह लेता है। चूँकि एक रैमजेट को कार्य करना प्रारम्भ करने से पहले ही तेज गति से यात्रा करनी चाहिए, एक रैमजेट-संचालित विमान अपनी शक्ति के आधार पर रनवे से उड़ान भरने में असमर्थ होता है; यह टर्बोजेट का लाभ है, जो इंजनों के गैस टरबाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। एक टर्बोजेट आने वाले वायु प्रवाह को संपीड़ित करने के लिए विशुद्ध रूप से इंजन की गति पर निर्भर नहीं करता है, इसके स्थान पर, टर्बोजेट में कुछ अतिरिक्त घूमने वाली मशीनरी होती है जो आने वाली हवा को संपीड़ित करती है और इंजन को टेकऑफ़ के दौरान और धीमी गति से कार्य करने की अनुमति देती है। क्रूज़ फ़्लाइट के दौरान मैक 3 और 3.5 के बीच प्रवाह के लिए, जिस गति पर टर्बोजेट अपने टरबाइन ब्लेड की तापमान सीमाओं के कारण कार्य नहीं कर सका, यह डिज़ाइन दोनों की सर्वोत्तम विशेषताओं का उपयोग करके शून्य गति से मैक 3 तक संचालित करने की क्षमता प्रदान करता है। जिससे कि टर्बोजेट और रैमजेट एक ही इंजन में संयुक्त हो जाते हैं।[2]
एयर टर्बोरोकेट बनाम मानक रॉकेट मोटर
उन अनुप्रयोगों में जो वायुमंडल में अपेक्षाकृत रहते हैं और जिन्हे एक विशिष्ट गति सीमा पर कम प्रणोद की अवधि की आवश्यकता होती है, उन्हें एयर टार्बोकेट में मानक ठोस ईंधन रॉकेट मोटर पर वजन का लाभ हो सकता है।वॉल्यूमेट्रिक आवश्यकताओं के संदर्भ में, रॉकेट मोटर को प्रवेशिका नलिकाओं और अन्य वायु प्रबंधन उपकरणों की कमी के कारण लाभ होता है।
यह भी देखें
- प्रैट एंड व्हिटनी जे58
- एटीआरईएक्स
- सेबर (रॉकेट इंजन)
- लेस ऑक्सीजन को हवा से अलग करता है
- वायु-संवर्धित रॉकेट सामान्य रूप से कुछ बाहरी हवा का उपयोग करता है, लेकिन इसके बिना कार्य कर सकता है
- रॉकेट इंजन बाहरी हवा का उपयोग नहीं करता है
- टर्बोजेट टर्बाइन को चलाने के लिए हवा के साथ दहन उत्पादों का उपयोग करता है
- रैमजेट को कंप्रेसर के लिए टर्बाइन की जरूरत नहीं है
संदर्भ
टिप्पणियाँ
ग्रन्थसूची
- Kerrebrock, Jack L. (1992). Aircraft Engines and Gas Turbines (2nd ed.). Cambridge, MA: The MIT Press. ISBN 978-0-262-11162-1.
- Heiser, William H.; Pratt, David T. (1994). Hypersonic Airbreathing Propulsion. AIAA Education Series. Washington D.C.: American Institute of Aeronautics and Astronautics. ISBN 1-56347-035-7.
बाहरी कड़ियाँ
- Air Force Evaluation of Rex I, Part II : 1950–1957, 7. New Initiatives in High-Altitude Aircraft, LIQUID HYDROGEN AS A PROPULSION FUEL,1945–1959
- Turboengines, EARTH-TO-ORBIT TRANSPORTATION BIBLIOGRAPHY, September 23, 2006
