دانشمندان دانشگاه تسینگ‌هوا در چین موتور جدیدی به نام موتور انفجار روتور رم (RRDE) را معرفی کرده‌اند که می‌تواند کارایی و قدرت پروازهای هایپرسانیک را به می‌زان چشمگیری افزایش دهد. این فناوری بر پایه کنترل موج‌های انفجار پی‌درپی در میان پره‌های یک روتور پرسرعت استوار است.
تاریخچه پیشرفت موتور‌های پیشرانه پرسرعت
تاریخچه سیستم‌های پیشرانه پرسرعت به سال‌های دور برمی‌گردد. از طرح‌های بال‌های لئوناردو داوینچی تا موتور‌های جت و توربوجت در دهه‌های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ که تحولی بزرگ در صنعت هوانوردی ایجاد کردند. در سال ۱۹۳۹، نخستین هواپیما جت های‌نکل ۱۷۸ با بهره‌گیری از گاز‌های خروجی برای تولید نیروی پیشرانه به پرواز درآمد.
در دهه ۱۹۵۰، موتور‌های توربوفن و رم‌جت گسترش یافتند و زمینه پیشرفت‌های بیش‌تر در طراحی هواپیما‌های سریع‌تر و کارآمد‌تر را فراهم کردند. سال ۱۹۵۸ شاهد معرفی موتور اسکرم‌جت یا موتور احتراق مافوق‌صوت بود که به جای کند کردن جریان هوا در موتور‌های رم‌جت، از سوخت‌گاز و جریان هوای مافوق‌صوت بهره می‌برد. این طراحی در سال ۲۰۰۱ در آزمایش‌های ناسا با موفقیت تست شد و هواپیما با سرعت هایپرسانیک ۶.۸ ماخ (۸۳۹۶ کیلوم‌تر در ساعت) پرواز کرد.
از موتور انفجار چرخشی به روتور رم‌جت
در سال ۲۰۲۰، موتور‌های انفجار چرخشی (RDE) معرفی شدند که از انرژی انفجار‌های واقعی به جای احتراق معمولی برای تولید نیروی پیشرانه استفاده می‌کنند. این موتور‌ها انرژی حاصل از انفجار مولکول‌های سوخت را در یک کانال چرخشی هدایت می‌کنند که باعث افزایش کارایی پیشرانه می‌شود. با این حال، این موتور‌ها برای عملکرد مؤثری به فشار‌های بالا‌تر و شدت‌های مافوق‌صوت نیاز داشتند.
اکنون در سال ۲۰۲۴، دکتر هاچنگ و پروفسور بینگ وانگ از دانشگاه تسینگ‌هوا مفهوم موتور انفجار روتور رم (RRDE) را ارائه کرده‌اند. این موتور نوعی از موتور انفجار چرخشی است که موج انفجار در داخل یک روتور پرسرعت تثبیت می‌شود. در این طراحی، یک کانال جریان دقیق درون روتور، ترکیب هوا و سوخت را فشرده می‌کند تا شرایط مناسب برای انفجار فراهم شود. این فرآیند منجر به تولید نیروی پیشرانه با بهره‌گیری از موج انفجار چرخشی و مداوم در روتور می‌شود.
مزایا و چالش‌های فناوری جدید
مزیت اصلی این فناوری بهره‌گیری از موج انفجار چرخشی با شدت مافوق‌صوت است که کارایی بالا‌تری نسبت به راه‌حل‌های سنتی احتراق دارد. موتور انفجار روتور رم قادر است به سرعت‌های هایپرسانیک بالا‌تر از ۵ ماخ (۶۱۷۴ کیلوم‌تر در ساعت) برسد و در عین حال از فشار‌ها و دما‌های بالای انفجار بهره‌برداری کند. این موتور می‌تواند شرایط مناسب برای انفجار را در سرعت‌های کند‌تر از موتور‌های RDE معمولی فراهم نماید.
هرچند این فناوری همچنان در مراحل آزمایشی و شبیه‌سازی قرار دارد، اما نتایج اولیه نشان می‌دهد که موتور انفجار روتور رم می‌تواند تحولی بزرگ در صنعت پیشرانه‌های هایپرسانیک ایجاد کند. با وجود چالش‌هایی چون نیاز به انرژی برای راه‌اندازی روتور و نگهداری موج انفجار در روتور پرسرعت، پیشرفت‌های اخیر در تحقیقات هایپرسانیک، به‌ویژه در چین، نشان می‌دهد که این فناوری به زودی قابلیت بهره‌برداری عملیاتی خواهد یافت.
