¿Hay aviones que tengan motores ramjet o scramjet?

Scramjets

Solo hay un par de ejemplos voladores. Los primeros Kholod nacidos en la Unión Soviética, la serie HyShot y el reciente ISRO ATV volaron pequeños motores scramjet, aunque ninguno fue diseñado para empuje neto. Con mucho, los vehículos más exitosos [públicamente] han sido el X-43A y el X-51. Ambos eran vehículos de vuelo independientes totalmente controlables (en lugar de simples motores colgados de cohetes) que producían un empuje neto.

El vehículo de investigación hipersónico X-43A de la NASA se dejó caer desde un B-52, luego se impulsó con un propulsor Pegasus modificado y voló brevemente a Mach 9,6 con un scramjet alimentado con hidrógeno.

Crédito: NASA

Crédito: NASA

El vehículo de investigación hipersónico Boeing X-51 Waverider también se dejó caer desde un B-52, luego se impulsó con un ATACMS modificado (un misil de superficie a superficie del Ejército) y luego voló a Mach 7 con un scramjet alimentado por JP-7.

Crédito: USAF

El programa DARPA Falcon tenía como objetivo producir un avión hipersónico que pudiera despegar y aterrizar por sus propios medios utilizando un sistema de propulsión de ciclo combinado basado en turbinas (TBCC) ( Resumen del TBCC de la NASA en NTRS ). Dos de los primeros diseños, HTV-1 y HTV-2, eran planeadores hipersónicos sin motor, el último fue lanzado por misiles balísticos intercontinentales (básicamente vehículos de reentrada, como el X-41 del que probablemente se derivaron). Pero los siguientes dos diseños, HTV-3X Blackswift (YouTube) y el Hypersonic Cruise Vehicle (HCV) final(YouTube), habría sido el primer avión CTOL hipersónico reutilizable. HCV podría haber transportado unos cuantos miles de libras de carga útil (por ejemplo, bombas, equipos de prueba de vuelo, cámaras) muy rápidamente a través de grandes distancias. El programa [HTV-3X y HCV] finalmente se canceló, pero continúan otros trabajos en armas y vehículos hipersónicos.

Crédito: DARPA

SR-72. Lockheed Martin está desarrollando el SR-72, una plataforma Mach 6+ ISR (reconocimiento) no tripulada. Está destinado a volar completamente por sus propios medios utilizando TBCC, despegando con turbinas y haciendo la transición a estatorreactor y, finalmente, operación scramjet. Una innovación clave fue cerrar la brecha de velocidad entre el lugar donde los turborreactores dejan de funcionar bien y el lugar donde los estatorreactores comienzan a funcionar bien, pero LM se negó a explicar cómo lo lograron. Aparentemente, su diseño se basa en su trabajo en el programa Falcon (ver arriba). Dijeron que volarían una demostración de un solo motor antes de pasar al vehículo bimotor a gran escala.

Crédito: Lockheed Martin

Otros diseños ambiciosos no volados incluyen el LLNL Hypersoar y el X-30 National Aerospace Plane . Ambos eran vehículos intercontinentales hipersónicos de gran tamaño (100-200 toneladas MTOW). El X-30 con capacidad SSTO podría lanzar cargas útiles a LEO, así como servir rutas de pasajeros intercontinentales. Hypersoar también se concibió para transportar pasajeros en una variante, realizar TSTO en otra y también realizar un ataque/reconocimiento global en otra.

X-30NASP. Crédito: Chad Slattery

Hipersoar. Fuente: FAS .

Estatorreactores

El Republic XF-103 Thunderwarrior fue esencialmente un intento temprano de TBCC en un interceptor tripulado. Era un diseño muy innovador (Mach 3-5, sin capota, periscopio, cápsula de tripulación, radar enorme y bahías internas para 6 misiles grandes, precursores del AIM-54) pero nunca voló.

fuente _ Desconocido.

Fuente con un montón de gran fondo.

Hay una variedad de misiles estatorreactores

Ejemplos notables incluyen...

... el Bomarc . Crédito: Boeing .

... el GQM-163 Coyote , un notable objetivo supersónico que roza el mar. Crédito: Dr. Kirk .

... el enorme P-700 Granit Source y sus parientes, el P-800 Oniks y el BrahMos.

... el RIM-8 Talos SAM. Crédito : EE.UU.

... y el Sea Dart , el Moskit , el Hughes/Raytheon AIM-152 (y ACIMD relacionado ), el Triple Target Terminator , y muchos otros. Algunos son misiles antibuque (varias trayectorias), algunos son SAM y algunos son misiles aire-aire. Todos fueron impulsados ​​por cohetes antes de que el estatorreactor tomara el control.

Obviamente, el más "aterrador" fue el misil supersónico de baja altitud de la fama del Proyecto Plutón, un estatorreactor de propulsión nuclear con armas nucleares para el misil de crucero de 100,000 millas. Se sopló aire directamente a través del reactor, calentándolo directamente para el empuje. Su reactor sin blindaje lo habría propulsado a Mach 3+ al nivel del mar e irradiado objetivos debajo de él antes de estrellarse contra un objetivo final, irradiándolo también. Probaron con éxito dos motores antes de que se cancelara el programa a favor de los misiles balísticos.

Aquí hay un video divertido de USAF-Convair de 1959 que explica el concepto:

Crédito: USG

¿Está preguntando sobre la producción actual o a través del tiempo?

El SR-71 estaba propulsado por un motor Pratt & Whitney J-58 que operaba como un estatorreactor parcial a altas velocidades. A velocidades más bajas, operaba como un turborreactor cambiando su forma interna a medida que aumentaba su velocidad. El SR-71 era capaz de partir por sus propios medios desde el suelo.

Puede encontrar una lista de aviones propulsados ​​por ramjet aquí, sin embargo, muchos son prototipos o bancos de pruebas.

El banco de pruebas hipersónico X-43 de la NASA está propulsado por un scram jet, pero no está tripulado. Se lanza desde un B-52 y se conecta a un propulsor Pegasus para ponerlo al día.

René Lorin inventó el estatorreactor en 1908 y sus ideas se probaron en vuelo por primera vez a partir de 1941. Se probaron diferentes tamaños; a continuación hay dos imágenes, una de un Do-17 Z con un pequeño motor Lorin ( fuente ) y debajo una de un Do-217 con una versión mucho más grande ( fuente ). Se registraron aumentos de velocidad de hasta 150 km/h, pero la eficiencia fue deficiente. En todos los casos se necesitaban los motores de pistón para despegar y alcanzar una velocidad a la que pudieran arrancar los motores Lorin.

Si acepta un pulsorreactor como una especie de estatorreactor, el siguiente vuelo tripulado propulsado por estatorreactor utilizó un Heinkel 280 . Este avión fue diseñado como un avión de combate, pero los motores se retrasaron. Por ello, en 1943 se decidió probarlo con pulsorreactores , dos a cada lado. Tuvo que ser remolcado hacia arriba y cuando se pusieron en marcha los chorros, su vibración sacudió todo el avión. Wikipedia tiene la historia de manera diferente; aquí el avión tomó demasiado hielo. El piloto podría escapar utilizando el asiento eyectable recién inventado; otra primicia en ese vuelo.

Más tarde, el mismo motor se usó en la "bomba de zumbido" V1 , y se fabricaron casi 30,000 entre 1943 y 1945. Necesitaban una catapulta para el despegue, por lo que nuevamente ninguno pudo volar solo.

El siguiente capítulo sucedió en Francia, donde René Leduc trabajó en estatorreactores a partir de 1933, culminando en una gama de diseños. El Leduc 0.10 cuenta como el primer avión que voló únicamente propulsado por un estatorreactor en 1949. Pero esos aviones también necesitaban una ayuda de lanzamiento; en la imagen de abajo es un Sud-Est Languedoc que lleva un Leduc 0.16 ( fuente ).

Se suponía que el diseño final de esta serie, el Leduc 0.22 , sería un interceptor supersónico con un turborreactor y un estatorreactor coaxiales, lo que le permitiría operar de forma independiente. Se eligió un sistema de propulsión similar para el prototipo del interceptor Nord 1500 Griffon .

Mientras tanto, en los EE. UU., se utilizó un estatorreactor para varios diseños no tripulados de largo alcance como el CIM-10 Bomarc , que fue lanzado desde un cohete y capaz de volar a Mach 2.5.

Basado en el trabajo del ingeniero austriaco Friedrich von Doblhoff, Hiller produjo el YH-32 que usaba dos estatorreactores montados en las puntas de las palas del rotor para la propulsión (abajo, fuente ). Esto permitió despegar con la potencia del estatorreactor, pero la velocidad limitada de las puntas del rotor significaba que los estatorreactores tenían poca eficiencia.

Otro uso notable de los estatorreactores es el dron Lockheed D-21 , que también se lanzó desde el aire, inicialmente desde un M-21 derivado del SR-71 y luego desde el B-52.

Los diseños más recientes que utilizan ramjets son misiles aire-aire de largo alcance como el Meteor .

Pasando a los scramjets, solo puedo nombrar dos diseños no tripulados que se probaron, uno el avión experimental estadounidense X-43A (izquierda, fuente ) y el otro el proyecto ruso Ajax o Ayaks (derecha, fuente ).

Simulación CFD de Hyper-X, que condujo al X-43A, y modelo de prueba del proyecto hipersónico ruso Ajax/Ayaks