എന്താണ് സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിൻ ?

tech-scramjet

ന്നലെ ( 28 – 08 – 2016 )നു ഇസ്രോ പുതിയ റോക്കറ്റ് എന്‍ജിന്‍ വിജയകരമായി പരീക്ഷിച്ചു. അത് റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണത്തിന്റെ ചെലവ് പത്തില്‍ ഒന്നായി കുറയ്ക്കുവാൻ സഹായിക്കുന്നു എന്നൊക്കെ കേട്ടല്ലോ. എന്താണ് സ്‌ക്രാംജെറ്റ് ?

അതിനു മുന്നേ.. എന്താണ് റോക്കറ്റ് എൻജിനും വിമാനത്തിന്റെ ജെറ്റ് എൻജിനും തമ്മിലുള്ള വിത്യാസം എന്ന് പറയാം.

വിമാനം പറക്കുന്നത് വായുവിലാണ്. ചിറകു ഉപയോഗിച്ച് വായുവിൽ പൊങ്ങിക്കിടന്നു വായുവിനെ തള്ളി നീക്കിയോ, അല്ലെങ്കിൽ ജെറ്റ് എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചു അതി വേഗതയിൽ വായുവുനെ തള്ളി നീക്കി ന്യൂട്ടന്റെ മൂന്നാം ചലന നിയമം ഉപയോഗിച്ചോ ആണ് നീങ്ങുക. എൻജിന്റെ ജ്വലനത്തിനു ആവശ്യമായ ഓക്സിജൻ വായുവിൽ നിന്നും കിട്ടും. എന്നാൽ റോക്കറ്റ് ബഹിരാകാശത്തു പോകുവാൻ ആണ് നാം ഉപയോഗിക്കുക. അവിടെ കത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഓക്സിജൻ ഇല്ല. അതിനാൽ റോക്കറ്റ് ഇന്ധനത്തിനൊപ്പം നമ്മൾ കത്താൻ ആവശ്യമായ ഓക്സിജനും( ഓക്സിഡൈസർ ) കൊണ്ട് പോകണം. കണക്കു പ്രകാരം ഇന്ധനത്തെക്കാൾ 1.5 മടങ്ങു ഭാരം ഓക്സിഡൈസറിനു ആയിരിക്കും. അപ്പോൾ ഓക്സിഡൈസർ ഇല്ലാതെ പോകുവാൻ ഉള്ള മാർഗം ഉണ്ടെങ്കിൽ റോക്കറ്റിന്റെ ഭാരം 40% മാത്രമായി കുറയ്ക്കാം. ഭാരം കുറഞ്ഞ റാക്കറ്റിനു പോകാൻ കുറവ് ഇന്ധനം മതിയാവും. അങ്ങനെ ഓക്സിഡൈസർ കുറഞ്ഞത് മൂലം ഭാരം കുറഞ്ഞു.. ഭാരം കുറഞ്ഞതുമൂലം പിന്നെയും ഇന്ധനം കുറയുന്നു! അങ്ങിനെ ഇന്ധന ചെലവ് പത്തിൽ ഒന്ന് വരെ ആക്കാം എന്ന് കരുതുന്നു.

എന്താണ് സ്‌ക്രാംജെറ്റ് ?

സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എന്ന് വച്ചാൽ.. Supersonic Combusting ramjet. ramjet എന്ന് വച്ചാൽ turbojet. turbojet എന്ന് വച്ചാൽ നമ്മുടെ വിമാനങ്ങളിലൊക്കെ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജെറ്റ് എൻജിൻ തന്നെ.  ടർബോജെറ്റ് എൻജിൻ വായുവിലെ ഓക്സിജനും, ഇന്ധനവും ചേർത്തു ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രവർത്തിക്കുക. പക്ഷെ ടർബോജെറ്റ് എൻജിനിൽ വായുവിന്റെ വേഗത കൂട്ടുവാൻ കംപ്രസ്സർ ഫാനുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അങ്ങനെ വേഗത വളരെ കൂട്ടിയ വായുവിൽ ഇന്ധനം സ്പ്രേ ചെയ്തു കത്തിക്കുന്നു. അതിൽനിന്നും പുറംതള്ളുന്ന വാതകത്തിന്റെ തള്ളലിൽ ആണ് വിമാനം നീങ്ങുക. എന്നാൽ റോക്കറ്റിനു ആവശ്യമായ വേഗത ടർബോജെറ്റ് എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചാൽ കിട്ടില്ല 🙁

ടർബോജെറ്റ് എൻജിന്റെ പരിഷ്ക്കരിച്ച രൂപം ആണ്  Supersonic Combusting ramjet(സ്‌ക്രാംജെറ്റ് )

സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിനിന്റെ കുഴപ്പം എന്താണെന്നാൽ.. ഇത് പ്രവർത്തിച്ചു തുടങ്ങുവാൻ വായുവിന്റെ വേഗത വളരെ അധികം വേണം. അതുകൊണ്ട് ടർബോജെറ്റ് എഞ്ചിനിലെപ്പോലെ കംപ്രസ്സർ ഫാനുകൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ട് കാര്യം ഇല്ല. അതിനേക്കാൾ വേഗത ഉള്ള ആഗമന വായു വേണം.

ഫാൻ ഉപയോഗിച്ചാൽ എൻജിന്റെ വേഗത ഒരു പരിധയിൽ കൂടില്ല. അതുകൊണ്ട് റോക്കറ്റിന്റെ വേഗത ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗതയുടെ 4-5 ഇരട്ടി എങ്കിലും ആയതിനു ശേഷമേ ഇവനെ ഉപയോഗിച്ച് തുടങ്ങുവാൻ സാധിക്കൂ.

പക്ഷെ ടർബോജെറ്റ് എഞ്ചിനിലെപ്പോലെ ഫാൻ ആവശ്യമില്ല. സത്യം പറഞ്ഞാൽ കറങ്ങുന്നതോ, അനങ്ങുന്നതോ ആയ ഒരു ഭാഗവും സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിനിൽ ഇല്ല! അതിനാൽ ഭാരവും കുറവ്. ഈ ടെക്‌നോളജി പുതിയതൊന്നും അല്ല. പക്ഷെ ഇതിന്റെ പരീക്ഷണത്തിനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ടാണ് ഇത് പരീക്ഷിച്ചു വിജയിക്കാതിരിക്കാനുള്ള കാരണം. ഒന്നുകിൽ സൂപ്പർസോണിക്ക് വായു സഞ്ചാരം ഉള്ള കൃത്രിമ അറ ഉണ്ടാക്കണം, അല്ലെങ്കിൽ സൂപ്പർസോണിക്ക് വിമാനത്തിലോ, റോക്കറ്റിലോ ഇവനെ കൊണ്ടുപോയി ടെസ്റ്റ് ചെയ്യണം.

ഇപ്പോൾ ഇസ്രോ നടത്തിയത് 5 സെക്കന്റ് മാത്രമുള്ള ഒരു ചെറു പരീക്ഷണം ആയിരുന്നു. ഇനിയും കടമ്പകൾ ഏറെ.

കണക്കുകൂട്ടൽ പ്രകാരം സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിൻ ഉപയോഗിച്ചാൽ റോക്കറ്റിന്റെ വേഗത ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗതയുടെ 12 മുതൽ 24 മടങ്ങുവരെ ആകാം. പക്ഷെ ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണ പഥത്തിൽ ഒരു സാറ്റലെറ്റ് ചുറ്റണമെങ്കിൽ ആ വേഗത പോരാതെ വരും. അതുകൊണ്ട് റോക്കറ്റിന്റെ അവസാന സ്റ്റേജിൽ ക്രയോജെനിക്ക് എഞ്ചിനോ, അല്ലെങ്കിൽ പരമ്പരാഗത രീതിയിലുള്ള ദ്രാവക എഞ്ചിനോ ഉപയോഗിക്കണം. 27tvtnk01_Scram_ki_2637715f

കൂടാതെ സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിൻ പ്രവർത്തനം തുടങ്ങണം എങ്കിൽ ആദ്യ വേഗത നന്നായി വേണം. അല്ലാതെ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് പ്രവർത്തിച്ചു സ്വയം ഉയരുവാൻ സാധിക്കില്ല. അങ്ങനെ വരുമ്പോൾ സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിൻ റോക്കറ്റിന്റെ രണ്ടാമത്തെ സ്റ്റേജ് ആയി ഉപയോഗിക്കുവാൻ ആയിരിക്കും ഉത്തമം. ആദ്യ സ്റ്റേജിൽ റോക്കറ്റു ദ്രവ ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ച് ഉയരും. 10 മുതൽ 20 കിലോമീറ്റർ ഉയർന്നാൽ ആ വേഗതയിൽ രണ്ടാം സ്റ്റേജ് ആയി നമ്മുടെ സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിൻ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാം. അവസാനം മൂന്നാം സ്റ്റേജ് ആയി സാധാരണ എൻജിനും ഉപയോഗിക്കാം. ചുരുക്കി പറഞ്ഞാൽ റോക്കറ്റിൽ 10-20 കിലോമീറ്റർ മുതൽ 80-100 കിലോമീറ്റർ ഉയരം വരെ ഉള്ള ഭാഗത്തു സ്‌ക്രാംജെറ്റ് എൻജിൻ ഉപയോഗിക്കാൻ സാധിക്കുക. ഓക്സിഡൈസർ കൂടെ കൊണ്ടുപോകേണ്ട എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ + പോയിന്റ്.

മിസൈലുകൾക്കും, സൂപ്പർസോണിക്ക് വിമാനങ്ങൾക്കും ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായതാണ് സ്‌ക്രാംജെറ്റ്. കുറച്ചു ഇന്ധനം കൊണ്ട് കൂടുതൽ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാം. നമ്മൾ ഇപ്പോൾ പരീക്ഷിച്ചു വിജയിച്ച ‘അഗ്നി’ മിസൈലുകൾ പോലുള്ള ദീഘദൂര മിസൈലുകൾ ഇവിടെ നിന്നും ഭൂമിയുടെ മറുപുറം വരെ അയക്കുവാൻ നമുക്ക് സ്‌ക്രാംജെറ്റ് മിസൈലുകൊണ്ട് സാധിക്കും.

സമ്പാദകൻ:- അഹ്‌ലുദേവ്

Check Also

ചുള്ളിക്കാടിന്റെ അഭിപ്രായത്തോട് ഭാഗികമായി യോജിക്കുന്നു: റഫീഖ് അഹമ്മദ്

പാലക്കാട് : അക്കാദമിക് നിലവാരം കുറ‍ഞ്ഞുവെന്ന കവി ബാലചന്ദ്രൻ ചുള്ളിക്കാടിന്റെ അഭിപ്രായത്തോടു യോജിക്കുന്നുവെങ്കിലും സ്കൂളിലോ കോളജിലോ തന്റെ കവിതകൾ പഠിപ്പിക്കരുതെന്ന …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *