Trung Quốc đã tìm ra một phương pháp đốt sau (afterburner) để động cơ phản lực tĩnh siêu âm do nước này phát triển. Điều thú vị là cách hệ thống afterburner này hoạt động: phun bột ma-giê vào dòng khí nóng phụt ra từ động cơ để tạo ra phản ứng cháy thứ cấp. Nếu được ứng dụng thực tế, công nghệ này sẽ củng cố vị thế của Trung Quốc trong lĩnh vực bội siêu thanh, mang lại tốc độ nhanh hơn, khả năng cơ động tốt hơn và tầm bay xa hơn cho vũ khí và máy bay thế hệ tiếp theo, South China Morning Post cho biết.
Động cơ phản lực tĩnh siêu âm (scramjet) là loại động cơ phản lực được thiết kế để hoạt động ở tốc độ bội siêu thanh (trên Mach 5), nó không có buồng nén (compressor) mà tận dụng tốc độ của phương tiện để nén không khí trước khi đốt nhiên liệu. Hệ thống đốt sau (afterburner) thường được dùng để đưa phương tiện lên các mốc vận tốc cao hơn, tương tự như máy bay chiến đấu dùng động cơ turbofan hay turbojet với afterburner. Hệ thống afterburner khi kích hoạt sẽ phun thêm nhiên liệu vào luồng khí nóng xả ra từ vòi phun và tiếp tục đốt lượng oxy chưa đốt hết bên trong động cơ. Quá trình đốt thêm này làm tăng đáng kể nhiệt độ và vận tốc của luồng khí xả, từ đó đẩy phương tiện lên vận tốc cao hơn.
Động cơ scramjet hoạt động với nguyên lý trộn nhiên liệu thường là hydrogen hay hydrocarbon như kerosene (dầu hỏa) với luồng khí ở vận tốc siêu thanh chảy vào động cơ, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và giải phóng luồng khí xả tốc độ cao để tạo lực đẩy. Phản ứng đốt này đòi hỏi một chất oxi hóa mà ở đây là nguồn oxy dồi dào từ khí quyển. Tuy nhiên, với việc scramjet thường được trang bị cho các phương tiện bay hay tên lửa bội siêu thanh vận hành ở độ cao rất lớn nơi mật độ oxy trong không khí xuống còn rất thấp thì khả năng hoạt động của scramjet sẽ bị ảnh hưởng.
Dựa trên hạn chế này, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Yang Quingchung - phó giáo sư đại học Hàng không vũ trụ Bắc Kinh (đại học Bắc Hàng) đã thử nghiệm phun bột ma-giê vào luồng khí xả từ quá trình đốt nhiên liệu thông thường. Sở dĩ chọn ma-giê bởi nó là một kim loại rất hoạt hóa, Yang nói: "Ma-giê không cần oxy trong khí quyển", thay vào đó nó khai thác hơi nước và CO2 (sản phẩm từ quá trình đốt kerosene trong động cơ) làm chất oxy hóa để đốt cháy.
Động cơ phản lực tĩnh siêu âm (scramjet) là loại động cơ phản lực được thiết kế để hoạt động ở tốc độ bội siêu thanh (trên Mach 5), nó không có buồng nén (compressor) mà tận dụng tốc độ của phương tiện để nén không khí trước khi đốt nhiên liệu. Hệ thống đốt sau (afterburner) thường được dùng để đưa phương tiện lên các mốc vận tốc cao hơn, tương tự như máy bay chiến đấu dùng động cơ turbofan hay turbojet với afterburner. Hệ thống afterburner khi kích hoạt sẽ phun thêm nhiên liệu vào luồng khí nóng xả ra từ vòi phun và tiếp tục đốt lượng oxy chưa đốt hết bên trong động cơ. Quá trình đốt thêm này làm tăng đáng kể nhiệt độ và vận tốc của luồng khí xả, từ đó đẩy phương tiện lên vận tốc cao hơn.
Động cơ scramjet hoạt động với nguyên lý trộn nhiên liệu thường là hydrogen hay hydrocarbon như kerosene (dầu hỏa) với luồng khí ở vận tốc siêu thanh chảy vào động cơ, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và giải phóng luồng khí xả tốc độ cao để tạo lực đẩy. Phản ứng đốt này đòi hỏi một chất oxi hóa mà ở đây là nguồn oxy dồi dào từ khí quyển. Tuy nhiên, với việc scramjet thường được trang bị cho các phương tiện bay hay tên lửa bội siêu thanh vận hành ở độ cao rất lớn nơi mật độ oxy trong không khí xuống còn rất thấp thì khả năng hoạt động của scramjet sẽ bị ảnh hưởng.
Dựa trên hạn chế này, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Yang Quingchung - phó giáo sư đại học Hàng không vũ trụ Bắc Kinh (đại học Bắc Hàng) đã thử nghiệm phun bột ma-giê vào luồng khí xả từ quá trình đốt nhiên liệu thông thường. Sở dĩ chọn ma-giê bởi nó là một kim loại rất hoạt hóa, Yang nói: "Ma-giê không cần oxy trong khí quyển", thay vào đó nó khai thác hơi nước và CO2 (sản phẩm từ quá trình đốt kerosene trong động cơ) làm chất oxy hóa để đốt cháy.
Trong các thử nghiệm trên mặt đất sử dụng nhiên liệu phản lực thương mại RP-3 (dầu kerosene), khi phun ma-giê ở tỉ lệ 13% khối lượng khí thải từ động cơ đã tạo ra lực đẩy tăng cường đến 86,6%, hiệu suất đốt cháy đạt 65,1%. Lực đẩy riêng của động cơ tăng vọt từ 613 Ns/kg (Newton/giây/kg) lên đến 1126 Ns/kg - một bước nhảy vọt mà các kỹ sư cho là do phản ứng tỏa nhiệt nhanh của ma-giê, chủ yếu là với hơi nước.
Lực đẩy tăng cường nói trên đã đưa động cơ lên vận tốc Mach 6, lúc này dầu hỏa đã cháy gần hết và tạo ra luồng khí nóng đến 1800 độ K (1527 độ C) rất giàu nước và CO2. Thử nghiệm cho thấy bột ma-giê được phun từ một vòi phun trung tâm sẽ bốc cháy ngay khi tiếp xúc với luồng khí xả, giải phóng nhiệt nhanh hơn từ 2 đến 3 lần so với dầu hỏa. Hơi nước thúc đẩy phản ứng cháy của ma-giê nhanh hơn gấp 2 lần so với CO2, tạo thành là tinh thể ma-giê oxit và hydro từ đó bổ sung lực đẩy.
Dù vậy, việc sử dụng ma-giê cũng đặt ra nhiều thách thức với hệ thống đốt sau afterburner. Đầu tiên là việc phun bột ma-giê sao cho đều ở vận tốc siêu thanh là một thách thức và nếu bột ma-giê bị phân tán, lực đẩy sẽ bị giảm đáng kể.
Tiếp theo là vấn đề độ bền của động cơ, tinh thể ma-giê oxit hình thành trong quá trình đốt cháy khá sắc và có đặc tính mài mòn, từ đó về lâu dài làm hỏng các bộ phận của động cơ.
Công nghệ afterburner bằng bột ma-giê cũng đòi hỏi kỹ thuật chính xác vì ngay cả những thay đổi nhỏ trong thiết kế như chiều dài ống dẫn và phương pháp phun bột cũng ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả đốt sau. Nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh nhu cầu cải tiến hệ thống trong tương lai, điển hình là hệ thống phun bột ma-giê. Họ đề xuất sử dụng khí ni-tơ để làm ổn định quá trình phun bột. Những cải tiến xa hơn có thể là phun các hạt ma-giê có kích thước nhỏ hơn, cỡ nanomet để tăng hiệu suất đốt cháy và quản lý tốt hơn quá trình phân tán hạt.
Ngoài ra, hệ thống này cần phải được thử nghiệm thêm ở nhiều vận tốc bay và độ cao khác nhau để đảm bảo độ tin cậy và khả năng thích ứng của công nghệ. Hiện tại hệ thống này được thử nghiệm mô phỏng vận tốc Mach 6 (7350 km/h) ở độ cao 30 km.
IE
Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI 
==***==
Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp
==***==
Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
---
Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!
Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!
Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP 
Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán 
Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay. 
Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp 
Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu 
Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ 
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi 
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel 
Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao 
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!
Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio 
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP 
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍 
GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng 
Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ
Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình TUYỆT VỜI
Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử 
Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công 
==***== Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột 
Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng
KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP
Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp
Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu
Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ
Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel
Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao
Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!
kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio
Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA
Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍
GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng
Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ
Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình TUYỆT VỜI
Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử
Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học
Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công
==***==
Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com
Nguồn: Tinh Tế
Topics: Công nghệ mới
