صاروخ معزز بالهواء

تستخدم الصواريخ المعززة بالهواء العادم الأسرع من الصوت لنوع من محركات الصواريخ لضغط الهواء المتجمع بفعل تأثير الصدم أثناء الطيران لاستخدامه ككتلة عاملة إضافية ، مما يؤدي إلى قوة دفع فعالة أكبر لأي كمية معينة من الوقود مقارنة بالصاروخ أو المحرك النفاث وحده. ^{[ 1 ]}

وهو يمثل فئة هجينة من محركات الصواريخ/المحرك النفاث، يشبه المحرك النفاث ، ولكنه قادر على إعطاء قوة دفع مفيدة من سرعة صفرية، وهو قادر أيضًا في بعض الحالات على العمل خارج الغلاف الجوي، بكفاءة وقود مماثلة أو أفضل من المحرك النفاث أو الصاروخ المماثل في كل نقطة.

توجد اختلافات عديدة في المفهوم الأساسي، وتتعدد معها الأسماء الناتجة. تُعرف الصواريخ التي تحرق وقودًا إضافيًا في اتجاه مجرى الصاروخ عمومًا باسم صواريخ الدفع، أو صواريخ القذف، أو الصواريخ/النفاثات المدمجة، أو نفاثات القذف، بينما تُعرف الصواريخ التي لا تتضمن حرقًا إضافيًا باسم الصواريخ الموجهة أو الصواريخ المغلفة، وذلك بحسب تفاصيل الموسع. ^{[ 2 ]}

في محرك الصاروخ الكيميائي التقليدي، يحمل الصاروخ كلاً من الوقود والمؤكسد داخل جسمه . ينتج عن التفاعل الكيميائي بين الوقود والمؤكسد نواتج متفاعلة، وهي غازات في الظروف السائدة من حيث الضغط ودرجة الحرارة في غرفة احتراق الصاروخ. يتميز هذا التفاعل بنشاطه العالي (طارد للحرارة)، حيث يُطلق طاقة هائلة على شكل حرارة، تُنقل بدورها إلى النواتج المتفاعلة في غرفة الاحتراق، مما يُكسبها طاقة داخلية هائلة، والتي عند تمددها عبر فوهة، تُنتج سرعات عادم عالية جدًا. يُوجّه العادم إلى الخلف عبر الفوهة، مما يُولد قوة دفع إلى الأمام.

في هذا التصميم التقليدي، يُمثل خليط الوقود/المؤكسد الكتلة العاملة ومصدر الطاقة اللازم لتسريع الصاروخ. ومن السهل إثبات أن أفضل أداء يتحقق عندما تكون الكتلة العاملة ذات أقل وزن جزيئي ممكن. ^{[ 3 ]} يُعد الهيدروجين، بحد ذاته، أفضل وقود نظري للصواريخ. إلا أن مزجه بالأكسجين لحرقه يُقلل من الأداء العام للنظام، وذلك بزيادة كتلة العادم، فضلاً عن زيادة الكتلة التي يجب حملها في الهواء بشكل كبير، لأن الأكسجين أثقل بكثير من الهيدروجين.

إحدى الطرق المحتملة لتحسين الأداء العام للنظام هي جمع الوقود أو المؤكسد أثناء الطيران. يصعب الحصول على الوقود من الغلاف الجوي، لكن المؤكسد، على شكل أكسجين غازي، يشكل ما يصل إلى 20% من الهواء. وهناك العديد من التصاميم التي تستفيد من هذه الحقيقة. وقد تم استكشاف هذه الأنظمة في محرك دورة الهواء السائل (LACE).

تتمثل فكرة أخرى في تجميع كتلة التشغيل. ففي الصاروخ المُعزز بالهواء، يُركّب محرك صاروخي تقليدي في مركز أنبوب طويل مفتوح من الأمام. وعندما يتحرك الصاروخ عبر الغلاف الجوي، يدخل الهواء من مقدمة الأنبوب، حيث يُضغط بفعل تأثير الدفع النفاث. وأثناء مروره أسفل الأنبوب، يُضغط الهواء أكثر ويختلط مع غازات العادم الغنية بالوقود من المحرك الصاروخي، مما يُسخن الهواء كما تفعل غرفة الاحتراق في محرك نفاث . وبهذه الطريقة، يُمكن استخدام صاروخ صغير نسبيًا لتسريع كتلة تشغيل أكبر بكثير من المعتاد، مما يؤدي إلى قوة دفع أعلى بكثير داخل الغلاف الجوي.

كانت المحاولة الجادة الأولى ^{[ 4 ]} لصنع صاروخ معزز بالهواء هي تصميم صاروخ غنوم السوفيتي ، الذي تم تنفيذه بموجب المرسوم 708-336 الصادر عن الوزراء السوفييت في 2 يوليو 1958.

وفي الآونة الأخيرة، حوالي عام 2002، أعادت ناسا دراسة تقنية مماثلة لبرنامج GTX كجزء من جهد لتطوير مركبات فضائية أحادية المرحلة إلى المدار (SSTO) . ^{[ 5 ]}

دخلت الصواريخ المعززة بالهواء مرحلة الإنتاج الضخم أخيرًا في عام 2016 عندما تم إدخال صاروخ ميتيور جو-جو إلى الخدمة.

• فهرس مقالات الطيران
• محرك دورة الهواء السائل - يجمع المؤكسد بدلاً من كتلة العمل
• صاروخ توربيني هوائي
• سابر (محرك صاروخي)
• قائمة الصواريخ التي تستخدم المحركات النفاثة