Kina razvila scramjet motor sa magnezijumom koji udvostručuje potisak pri brzini od 6 maha

Kineski istraživači razvili su novu vrstu post-sagorevača za scramjet motore koji može postići brzinu od 6 maha na visini od 30 kilometara. Ključ ovog dostignuća je korišćenje magnezijumovog praha u vrućim izduvnim gasovima koji nastaju sagorevanjem klasičnog mlaznog goriva.

Magnezijum je odabran jer je izuzetno reaktivan metal koji se može eksplozivno zapaliti bez prisustva kiseonika iz atmosfere – što je od ključne važnosti za scramjet motore koji se oslanjaju na ekstremno brzu oksidaciju kerozina u uslovima hipersoničnih brzina.

Kao što je poznato, pri velikim brzinama sagorevanje kerozina dostiže limit, proizvodeći uglavnom ugljen-dioksid (CO₂) i vodenu paru (H₂O). Magnezijum, ubačen u te vrele gasove (oko 1527°C), koristi ih za sekundarno sagorevanje i dodatno generisanje potiska.

Testiranja su pokazala da nova tehnologija donosi povećanje ukupnog potiska od čak 86,6% u uslovima simulacije 6 maha na velikim visinama. Dodatna prednost je što motor ne zavisi isključivo od kiseonika iz vazduha, već koristi postojeće izduvne gasove. Takođe, kerozin se koristi i kao rashladno sredstvo koje štiti zidove motora od ekstremne toplote.

Tim je takođe utvrdio da magnezijum može da reaguje dva do tri puta brže od kerozina, što rezultira bržim oslobađanjem energije i većim potiskom. Efikasnost sagorevanja dostigla je 65,1% uz korišćenje magnezijuma koji je činio 13% mase izduvnih gasova.

Izazovi nove tehnologije

Iako su rezultati obećavajući, tim je identifikovao i nekoliko izazova. Ravnomerna distribucija magnezijuma pri nadzvučnim brzinama je tehnički zahtevna – neravnomerna disperzija značajno smanjuje dobitak potiska. Osim toga, tokom sagorevanja nastaju kristali magnezijum-oksida koji mogu biti abrazivni i oštetiti delove motora.

Zbog toga je potrebna izuzetna preciznost u dizajnu post-sagorevača, jer i najmanje promene u dužini staze ili metodi ubrizgavanja mogu uticati na efikasnost. Istraživači planiraju dalje unapređenje sistema ubrizgavanja, uključujući korišćenje azotnog gasa za stabilizaciju i eventualnu upotrebu nanočestica magnezijuma za bolju kontrolu i veću efikasnost sagorevanja.

Dalja testiranja na različitim brzinama i visinama biće neophodna kako bi se potvrdila pouzdanost i fleksibilnost sistema. Ukoliko se postojeći izazovi reše, ova tehnologija bi mogla dodatno ojačati poziciju Kine u razvoju hipersoničnih pogonskih sistema.

Očekuje se da će nova generacija scramjet motora igrati ključnu ulogu kako u civilnim, tako i u vojnim hipersoničnim tehnologijama, naročito u unapređenju kineskih hipersoničnih raketnih sistema.