सस्ते कक्षीय प्रक्षेपणों के लिए नया जेट इंजन हर गति पर दक्षता सक्षम करता है
एक स्टार्टअप एक हाइब्रिड जेट इंजन का प्रचार कर रहा है जो इलेक्ट्रिक-चालित कंप्रेसर का उपयोग करके टेकऑफ़ से लेकर उच्च सुपरसोनिक गति तक दक्ष बना रहता है, और इसका उद्देश्य सस्ते कक्षीय प्रक्षेपणों के लिए एक पुन: प्रयोज्य प्रथम चरण बनना है। टिप्पणीकार यह जांचते हैं कि क्या एयर-ब्रीदिंग चरण आज के पुन: प्रयोज्य रॉकेट्स की तुलना में प्रक्षेपण लागत को वास्तव में कम कर सकते हैं, और थ्रस्ट-टू-वेट, पावर सप्लाई के द्रव्यमान, हाइपरसोनिक वायुप्रवाह, तथा एयर-लॉन्च वाहनों की संरचनात्मक दंडात्मकताओं पर चिंता जताते हैं। कुछ लोग इस अवधारणा को गियर्ड टर्बोफैन और एयर-टर्बोरैमजेट विचारों का एक क्रमिक विस्तार मानते हैं, जो मुख्यधारा के कक्षीय प्रक्षेपण की तुलना में मिसाइलों या हाइपरसोनिक विमानों के लिए अधिक उपयुक्त हो सकता है।
इंजन की अवधारणा और दावा किया गया नवाचार
- इंजन एक टर्बाइन-चालित जनरेटर का उपयोग करता है जो कंप्रेसर/फैन पर इलेक्ट्रिक मोटरों को शक्ति देता है; जेट्स के लिए इसे “डीज़ल-इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव” जैसा बताया गया है।
- लक्ष्य: कंप्रेसर की गति को टर्बाइन से स्वतंत्र रूप से बदलकर टेकऑफ़ से लेकर लगभग Mach 2.7 तक दक्ष बने रहना, फिर दूसरे चरण पर रैमजेट को काम सौंपना और अंततः रॉकेट पर जाना।
- कुछ लोग इसे गियर्ड टर्बोफैन या एयर टर्बोरॉकेट का विस्तार मानते हैं; दूसरों का मानना है कि लगातार परिवर्तनीय, इलेक्ट्रिक-चालित कंप्रेसर सचमुच नया है।
ऊर्जा स्रोत, भार, और दक्षता के प्रश्न
- बैटरियों के उपयोग पर उनके द्रव्यमान के कारण बड़ी शंका है; कई लोगों का निष्कर्ष है कि टर्बाइन मुख्यतः जनरेटर को शक्ति देती है, संभवतः कम अवधि के लिए भंडारण के साथ (सुपरकैप्स या फेंकी जा सकने वाली बैटरियाँ)।
- टर्बाइन→जनरेटर→मोटर श्रृंखला में ट्रांसमिशन हानियों की चिंता है; समर्थकों का तर्क है कि छोटा बर्न समय और क्रायोजेनिक कूलिंग कुल दक्षता को ऊँचा रख सकती है (थ्रेड में >95% के दावे किए गए, हालांकि विस्तार नहीं दिया गया)।
- संदेह है कि मौजूदा तकनीक के साथ >20,000 rpm पर बड़े कंप्रेसर घुमाने के लिए पर्याप्त हल्के इलेक्ट्रिक मोटर व्यावहारिक हैं।
एयर-ब्रीदिंग प्रथम चरण बनाम रॉकेट
- कई लोग नोट करते हैं कि प्रथम चरणों पर Isp से अधिक थ्रस्ट-टू-वेट और प्रति इकाई थ्रस्ट लागत की बाधाएँ होती हैं; एयर-ब्रीदर्स का T/W रॉकेट्स की तुलना में बहुत खराब है।
- कई का तर्क है कि पुन: प्रयोज्य रॉकेट (जैसे Falcon 9-स्तर) ने विंग्ड/एयर-ब्रीदिंग प्रथम चरणों के पक्ष में तर्क को काफी हद तक कमजोर कर दिया है।
ऊँचाई बनाम वेग और एयर-लॉन्च का मूल्य
- बार-बार याद दिलाया गया: कक्षा मुख्यतः क्षैतिज गति (~8 km/s) के बारे में है, ऊँचाई के बारे में नहीं; ऊँचाई केवल आवश्यक ऊर्जा का एक छोटा हिस्सा बचाती है।
- तेज़ विमान से शुरू करना (SR-71 गति तक भी) कक्षीय ऊर्जा का केवल एक छोटा अंश देता है।
- एयर-लॉन्च और बैलून-लॉन्च अवधारणाओं की महत्वपूर्ण संरचनात्मक और परिचालन जटिलता के बदले मामूली लाभ के रूप में आलोचना की गई है।
SABRE, Skylon, और अन्य अवधारणाओं से तुलना
- SABRE/Skylon को अधिक सक्षम लेकिन बहुत अधिक जटिल प्रीकूल्ड एयर-ब्रीदिंग रॉकेट प्रणालियों के रूप में उद्धृत किया गया; दशकों तक तैनाती न होने के बाद भी संदेह बना हुआ है।
- नया इंजन सरल माना जाता है लेकिन प्रदर्शन में कम; संभव है कि यह वर्तमान रॉकेट्स को आर्थिक रूप से न पछाड़ सके।
- रोटेटिंग डिटोनेशन इंजन और स्क्रैमजेट का उल्लेख किया गया, लेकिन स्पष्ट किया गया कि वे इस डिज़ाइन से अलग तकनीकें हैं।
अनुप्रयोग और रणनीति
- कुछ लोगों का मानना है कि यह इंजन ड्रोन, मिसाइलों, या हाइपरसोनिक क्रूज़ के लिए कक्षीय प्रक्षेपण की तुलना में अधिक उपयुक्त है।
- अन्य लोग नोट करते हैं कि “स्पेस” एक शक्तिशाली मार्केटिंग हुक है; अटकल है कि निकट-अवधि में वास्तविक बाज़ार सैन्य या मिसाइल ग्राहकों का हो सकता है।
अस्पष्ट पहलू
- उपलब्ध जानकारी से वास्तविक प्राप्त होने वाला उड़ान क्षेत्र (अधिकतम Mach, ऊँचाई) और विस्तृत तापीय प्रबंधन स्पष्ट नहीं है।
- क्या यह वास्तव में “प्रथम चरण” (ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपण) की तरह कार्य कर सकता है या केवल कैरियर विमान को शक्ति देने के लिए है, यह भी निश्चित रूप से स्थापित नहीं है।