Precooled jet engine
প্রিকুলড জেট ইঞ্জিন এমন একটি ধারণা যা রামজেটের বিপরীতে টার্বো যন্ত্রপাতি সহ জেট ইঞ্জিনগুলিকে উচ্চ গতিতে ব্যবহার করতে সক্ষম করে। প্রিকুলিং ইঞ্জিন কম্প্রেসারের কিছু বা সমস্ত কর্মক্ষমতা অবক্ষয় (ঘূর্ণায়মান স্টল/চোকিং/হ্রাস প্রবাহ প্রতিরোধ করে), পাশাপাশি সম্পূর্ণ গ্যাস জেনারেটরের (একটি নির্দিষ্ট টারবাইন তাপমাত্রার সীমার মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য দহনকারী তাপমাত্রা বৃদ্ধি বজায় রেখে) পুনরুদ্ধার করে, যা অন্যথায় উচ্চ র্যাম তাপমাত্রার সাথে উড়ান প্রতিরোধ করবে। উচ্চ উড়ানের গতির জন্য, বায়ু সংকোচকারীতে প্রবেশ করার আগে প্রিকুলিং-এ একটি ক্রায়োজেনিক জ্বালানী-শীতল তাপ এক্সচেঞ্জার থাকতে পারে। তাপ এক্সচেঞ্জারে তাপ অর্জন এবং বাষ্পীভূত হওয়ার পরে, জ্বালানী (যেমন। H2) জ্বলনকারীতে পুড়ে যায়। হিট এক্সচেঞ্জার ব্যবহার করে প্রিকুলিং উড্ডয়নে ব্যবহার করা হয়নি, তবে ম্যাক 5.5 পর্যন্ত গতিতে উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ চাপ এবং দক্ষতা থাকবে বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। 1955 সালে রবার্ট পি. কারমাইকেল প্রিকুলড জেট ইঞ্জিন চক্র বিশ্লেষণ করেন। প্রাক-শীতল ইঞ্জিনগুলি এয়ার কনডেনসারের প্রয়োজনীয়তা এড়িয়ে চলে কারণ, তরল এয়ার সাইকেল ইঞ্জিনগুলির (এল. এ. সি. ই) বিপরীতে, প্রাক-শীতল ইঞ্জিনগুলি বাতাসকে তরল না করে শীতল করে। কম উড়ানের গতির জন্য মাস ইনজেকশনের মাধ্যমে প্রিকুলিং করা যেতে পারে, যা ডব্লিউআইপিসিসি (ওয়াটার ইনজেকশন প্রিকম্প্রেসার কুলিং) নামে পরিচিত, এই পদ্ধতিটি স্বল্প সময়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে (সীমিত কুল্যান্ট ক্ষমতার কারণে) যা একটি বিমানের স্বাভাবিক সর্বোচ্চ গতিতে বৃদ্ধি পায়। "অপারেশন স্কাইবার্নার", যা ম্যাকডোনেল ডগলাস এফ-4 ফ্যান্টম 2-এর সাথে একটি বিশ্ব গতি রেকর্ড অর্জন করেছিল এবং মিকোয়ান ইয়ে-266 (মিগ 25) উভয়ই সংকোচকারীটির সামনের বাতাসকে শীতল করতে জল/অ্যালকোহল স্প্রে ব্যবহার করেছিল। প্রিকুলিং (পাশাপাশি দহন চেম্বারের জলের ইনজেকশন) সর্বনিম্ন উড়ানের গতিতে ব্যবহার করা হয়, অর্থাৎ। উড্ডয়নের সময়, উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় জোর বাড়ানোর জন্য। প্রিকুলার হিট এক্সচেঞ্জার ব্যবহারের সুবিধা ও অসুবিধাগুলি প্রাক-শীতলকরণের একটি প্রধান সুবিধা হল (আদর্শ গ্যাস আইন দ্বারা পূর্বাভাস অনুযায়ী) একটি প্রদত্ত সামগ্রিক চাপ অনুপাতের জন্য, সংকোচকারী সরবরাহ তাপমাত্রায় (টি3) উল্লেখযোগ্য হ্রাস ঘটে, যা টি3 সীমাকে উচ্চতর ম্যাক সংখ্যায় পৌঁছাতে বিলম্ব করে। ফলস্বরূপ, প্রাক-কুলারের পরে সমুদ্র-স্তরের অবস্থা (সঠিক প্রবাহ) খুব বিস্তৃত পরিসরে উড়ানের গতিতে বজায় রাখা যেতে পারে, এইভাবে উচ্চ গতিতেও নেট থ্রাস্টকে সর্বাধিক করে তোলা যায়। প্রবেশপথের পরে সংকোচকারী এবং নালী অনেক কম এবং আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ তাপমাত্রার সাপেক্ষে, এবং তাই হালকা মিশ্র ধাতু দিয়ে তৈরি হতে পারে। এটি ইঞ্জিনের ওজন হ্রাস করে, যা থ্রাস্ট/ওজনের অনুপাতকে আরও উন্নত করে। হাইড্রোজেন একটি উপযুক্ত জ্বালানি কারণ এটি গভীরভাবে ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় তরল, এবং এর দরকারী সীমার উপর একটি খুব উচ্চ মোট নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা রয়েছে, যার মধ্যে বাষ্পীভবনের সুপ্ত তাপ, জলের চেয়ে বেশি। যাইহোক, তরল হাইড্রোজেনের কম ঘনত্ব গাড়ির বাকি অংশে নেতিবাচক প্রভাব ফেলে এবং গাড়িটি শারীরিকভাবে খুব বড় হয়ে যায়, যদিও আন্ডার ক্যারেজ এবং উইং লোডিংয়ের ওজন কম থাকতে পারে। হাইড্রোজেন অনেক উপাদানে কাঠামোগত দুর্বলতা সৃষ্টি করে, যা হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট নামে পরিচিত। প্রিকুলারের ওজন ইঞ্জিনের ওজন বাড়ায়, যার ফলে এর চাপ ও ওজনের অনুপাত হ্রাস পায়। প্রিকুলারের মাধ্যমে ইনটেক বাতাস পাস করা ইনলেট ড্র্যাগকে যুক্ত করে, যার ফলে ইঞ্জিনের নেট থ্রাস্ট হ্রাস পায় এবং তাই থ্রাস্ট এবং ওজনের অনুপাত হ্রাস পায়। প্রয়োজনীয় শীতলকরণের পরিমাণের উপর নির্ভর করে, এর উচ্চ তাপীয় ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, শীতল বাতাসে পোড়ানো যেতে পারে তার চেয়ে বেশি হাইড্রোজেনের প্রয়োজন হতে পারে। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, এই অদক্ষতা কমাতে অতিরিক্ত হাইড্রোজেনের কিছু অংশ একটি র্যামজেটে ঠাণ্ডা না করা বাতাসে পুড়িয়ে ফেলা যেতে পারে। একটি এল. এ. সি. ই ইঞ্জিনের বিপরীতে, একটি প্রাক-শীতল ইঞ্জিনের অক্সিজেনকে তরল করার প্রয়োজন হয় না, তাই শীতলকরণের পরিমাণ হ্রাস পায় কারণ অক্সিজেনের সংমিশ্রণটি ঢেকে রাখার প্রয়োজন হয় না এবং মোট তাপমাত্রা সামান্য হ্রাসের প্রয়োজন হয়। এর ফলে হিট-সিঙ্ক হিসাবে ব্যবহৃত হাইড্রোজেনের পরিমাণ হ্রাস পায়, তবে পোড়াতে অক্ষম হয়। উপরন্তু একটি কনডেনসারের প্রয়োজন হয় না, যা ওজন সাশ্রয় করে। 1955 সালে তাপ বিনিময়কারী রবার্ট পি কারমাইকেল ব্যবহার করে প্রিকুলিংয়ের ইতিহাস বেশ কয়েকটি ইঞ্জিন চক্র তৈরি করেছিল যা তরল হাইড্রোজেনকে জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করার আগে ইঞ্জিনে প্রবেশের বাতাসকে প্রিকুল করতে ব্যবহার করত। প্রিকুলড ইঞ্জিনগুলির প্রতি আগ্রহ 1982 সালে যুক্তরাজ্যে দেখা দেয়, যখন অ্যালান বন্ড একটি প্রিকুলড এয়ার ব্রেথিং রকেট ইঞ্জিনের নকশা তৈরি করেন যা তিনি স্যাটান নামে অভিহিত করেন। এই ধারণাটি হটোল এস. এস. টি. ও স্পেসপ্লেন প্রকল্পের অংশ হিসাবে তৈরি করা হয়েছিল এবং রোলস-রয়েস আর. বি. 545 হয়ে ওঠে। 1989 সালে, হটোল প্রকল্পটি বন্ধ হয়ে যাওয়ার পর, আরবি545-এর কয়েকজন প্রকৌশলী এই ধারণাটিকে সাব্রে ইঞ্জিন এবং সংশ্লিষ্ট স্কাইলন স্পেসপ্লেনে পরিণত করার জন্য রিঅ্যাকশন ইঞ্জিনস লিমিটেড নামে একটি সংস্থা তৈরি করেন। 1987 সালে, এন তানাতসুগু "অ্যানালিটিক্যাল স্টাডি অফ স্পেস প্লেন পাওয়ারড বাই এয়ার-টার্বো রামজেট উইথ ইনটেক এয়ার কুলার" প্রকাশ করেন। জাপানের আই. এস. এ. এস-এর (বর্তমানে জাক্সা) একটি অংশ একটি টি. এস. টি. ও স্পেসপ্লেনের প্রথম পর্যায়কে শক্তিশালী করার উদ্দেশ্যে একটি এয়ার-টার্বো রামজেট (এটি. আর, পরে একটি সম্প্রসারণ চক্র যোগ করার পরে এটি. আর. ই. এক্স) নিয়ে গবেষণা করে। প্রিকুলড টার্বোজেট (পি. সি. টি. জে) এবং হাইপারসনিক টার্বোজেট গবেষণা দ্বারা এ. টি. আর. ই. এক্স-কে স্থানচ্যুত করা হয়। 2010 সালের সেপ্টেম্বরে তাইকি অ্যারোস্পেস রিসার্চ ফিল্ডে ম্যাক 2-এ একটি তরল নাইট্রোজেন প্রাক-শীতল হাইড্রোজেন জ্বলন্ত পরীক্ষা ইঞ্জিন উড়ানো হয়েছিল। আরও দেখুন এয়ার টার্বোরকেট এটিআরইএক্স কম্প্রেসার মানচিত্র হটোল হাইড্রোজেন যানবাহন হাইড্রোজেন-শীতল টার্বো জেনারেটর ইন্টারকুলার তরল বায়ু চক্র ইঞ্জিন লকহিড সিএল-400 সানটান প্রতিক্রিয়া ইঞ্জিন এ2 সাব্রে (রকেট ইঞ্জিন) স্কাইলন (মহাকাশযান) রেফারেন্স গ্যাস টারবাইন জেট ইঞ্জিন হাইড্রোজেন প্রযুক্তি