Ramjet
Een ramjet is een type motor die gebruik maakt van de eigenschappen van lucht om stuwkracht te creëren. Ramjets worden meestal aan vliegtuigen bevestigd en vereisen dat het vliegtuig zich boven de geluidssnelheid, ook wel Mach 1 genoemd, beweegt. Zij verschillen van "normale" vliegtuigmotoren omdat zij geen bewegende delen hebben die de lucht samenpersen. In plaats daarvan gebruiken ze schokgolven om de lucht samen te persen.
Onderdelen van een Ramjet
Ramjets bestaan uit 4 hoofdsecties.
Inlaat
De eerste sectie wordt de inlaat genoemd. Het doel van de inlaat is lucht op te vangen en samen te persen. Compressie is nodig om de brandstof goed te kunnen verbranden. De compressie komt van een proces dat een schokgolf wordt genoemd. Schokgolven treden alleen op wanneer het vliegtuig zich op of boven Mach 1 beweegt. Daarom zijn ramjets efficiënter als ze zich rond Mach 2 of 3 bewegen.
Diffuser
Het tweede deel van de ramjet heet de diffuser. Lucht die door de inlaat komt beweegt erg snel, waardoor het erg moeilijk is om brandstof te verbranden. De taak van de diffuser is om de stroming op een efficiënte manier te vertragen. Tegen de tijd dat de lucht helemaal door de inlaat is gegaan, beweegt hij langzamer dan Mach 1. Dit is belangrijk voor een goede werking van de diffuser. De diffuser is in wezen gewoon een pijp die in oppervlakte toeneemt naarmate je erlangs beweegt. Omdat de stroom langzamer beweegt dan Mach 1, zorgt de toenemende oppervlakte ervoor dat de lucht vertraagt.
Verbrandingskamer
Het derde deel van de ramjet is de verbrandingskamer. In de verbrandingskamer wordt de brandstof aan de lucht toegevoegd en vervolgens verbrand. De verbranding van de brandstof voegt energie toe aan de lucht, die later wordt gebruikt om stuwkracht te creëren. De lucht moet relatief langzaam bewegen om de verbrandingskamer goed te laten werken. Er is een onderdeel in de verbrandingsmotor dat de vlamhouder wordt genoemd. De vlamhouder houdt, zoals de naam al zegt, de vlam op zijn plaats. Een typische vlamhouder ziet eruit als een ring van kleine v-vormige stukjes metaal. Zij creëren kleine zakken met trage lucht, waardoor de brandstof gemakkelijker kan blijven branden.
Nozzle
Nadat de brandstof is verbrand en de lucht is verwarmd, stroomt deze door het laatste deel, het mondstuk. Het doel van de straalpijp is om alle energie in de lucht om te zetten in stuwkracht. Daartoe moet de straalpijp eerst kleiner en dan groter worden. Het kleinste gebied van de straalpijp heet de "keel". De lucht die uit de verbrandingsoven komt beweegt langzamer dan Mach 1, dus als de straalpijp kleiner wordt, versnelt de lucht. De straalpijp is zo ontworpen dat wanneer de lucht de keel bereikt, hij helemaal tot Mach 1 is versneld. Dit is een belangrijk detail om de straalpijp goed te laten werken. Zodra de lucht de keel passeert, wordt de lucht weer groter. Omdat de stroming Mach 1 bereikt in de keel, verhoogt het vergroten van de oppervlakte ook de snelheid van de lucht. Dit is de sleutel tot het creëren van stuwkracht. De lucht die de straalpijp verlaat, "duwt" de ramjet naar voren.
