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सामान्य अध्ययन-3: विज्ञान और प्रौद्योगिकी में भारतीयों की उपलब्धियाँ; देशज रूप से प्रौद्योगिकी का विकास और नई प्रौद्योगिकी का विकास।
संदर्भ: हाल ही में, रक्षा अनुसंधान एवं विकास संगठन (DRDO) ने अपनी स्वदेशी रूप से विकसित सॉलिड फ्यूल डक्टेड रैमजेट (SFDR) प्रणोदन प्रौद्योगिकी का सफल परीक्षण किया।
अन्य संबंधित जानकारी
- यह बेहतर प्रदर्शन के साथ लंबी दूरी की हवा से हवा में मार करने वाली मिसाइलों को विकसित करने के भारत के प्रयास में एक प्रमुख उपलब्धि है।
- पिछले परीक्षण के लगभग चार साल बाद चांदीपुर के एकीकृत परीक्षण रेंज (ITR) में प्रदर्शन किया गया था| पूर्व परीक्षण 2018 में शुरू हुए थे।
- SFDR को रक्षा अनुसंधान और विकास प्रयोगशाला (DRDL), हैदराबाद द्वारा अन्य DRDO प्रयोगशालाओं के सहयोग से विकसित किया गया है।
सॉलिड फ्यूल डक्टेड रैमजेट (SFDR) प्रौद्योगिकी
- यह लंबी दूरी की हवा से हवा में मार करने वाली मिसाइलों के लिए विकसित अगली पीढ़ी की प्रणोदन तकनीक है।
- यह लड़ाकू विमानों को दृश्य सीमा (BVR) से परे दुश्मन के लक्ष्यों को भेदने में सक्षम बनाता है, जिससे हवाई युद्ध की पहुँच बढ़ जाती है।
- ईंधन और ऑक्सीडाइज़र दोनों ले जाने वाले पारंपरिक रॉकेट मोटर्स के विपरीत, SFDR दहन के लिए वातावरण से ऑक्सीजन अवशोषित करते समय ठोस ईंधन का उपयोग करता है।
- यह मूलभूत अंतर मिसाइल को अपनी उड़ान के दौरान बहुत लंबे समय तक सुपरसोनिक गति बनाए रखने की अनुमति देता है।
- इसे सतह से हवा में मार करने वाली मिसाइल प्रणालियों के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे भारत की समग्र वायु रक्षा संरचना सुदृढ़ हो सके।
- SFDR-संचालित मिसाइलें असाधारण परिचालन पैरामीटर प्रदान करती हैं:
- एंगेजमेंट रेंज: 50 किमी से 340 किमी के बीच
- गति: मैक 2 से मैक8
- परिचालन ऊंचाई: समुद्री स्तर से 20 किमी तक
- ऊर्ध्वाधर पैंतरेबाज़ी क्षमता: 10 किमी तक
- रेंज, गति और चपलता के इस संयोजन से दुश्मन के विमानों से बचना काफी कठिन हो जाता है, जिससे भारतीय लड़ाकू विमानों को हवाई युद्ध में निर्णायक लाभ मिलता है।
SFDR प्रणोदन प्रणाली का कार्य
- नोजल-लेस बूस्टर: इसका उपयोग करके मिसाइल को लगभग तीन सेकंड के भीतर सुपरसोनिक गति तक तेज़ी से पहुँचाया जाता है, जिससे सुरक्षित और कुशल एयर-लॉन्च इग्निशन सुनिश्चित होता है।
- ठोस ईंधन डक्टेड रैमजेट सस्टेनर: बूस्ट के बाद, एक बोरॉन-आधारित ठोस ईंधन रैमजेट प्रज्वलित होता है, जो ऊंचाई के आधार पर 50-200 सेकंड के लिए निरंतर संचालित उड़ान को सक्षम करने के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ जहाज पर ईंधन जलाता है।
- गर्म गैस वाल्व: एक स्वदेशी रूप से विकसित गर्म गैस वाल्व उन्नत उच्च तापमान सामग्री का उपयोग करके गति और ऊंचाई के अनुसार दहन गैसों को सटीक रूप से नियंत्रित करता है।
- हवा का उपयोग: चीक-माउंटेड एयर इंटेक पूरे उड़ान के दौरान निरंतर दहन बनाए रखने के लिए आने वाली हवा को कुशलतापूर्वक संपीड़ित करता है।
- उन्नत ऑनबोर्ड सिस्टम: एकीकृत मार्गदर्शन, नेविगेशन, साधक, सुरक्षित डेटा लिंक और उच्च-टोर्क एक्ट्यूएटर सटीक लक्ष्यीकरण सुनिश्चित करते हैं, जो बढ़ी हुई घातकता के लिए निकटता-फ्यूज्ड विखंडन वारहेड द्वारा पूरक होते हैं।
भारत के लिए महत्व
- स्वदेशी तकनीकी क्षमता: सफल SFDR प्रदर्शन जटिल लंबी दूरी की प्रणोदन प्रौद्योगिकियों पर महारत का प्रदर्शन करके भारत के स्वदेशी मिसाइल विकास में एक प्रमुख उपलब्धि है, जो पहले केवल कुछ देशों, जैसे अमेरिका, रूस और फ्रांस के पास था।
- नो-एस्केप जोन (NEZ) का विस्तार: पारंपरिक मिसाइलों की तरह बर्नआउट के बाद गति खोने के बजाय निरंतर थ्रर्स्ट प्रदान करके, SFDR नो-एस्केप ज़ोन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, जिससे दुश्मन के विमानों के लिए गति या गतिशीलता के माध्यम से बचना लगभग असंभव हो जाता है।
- उच्च औसत गति: निरंतर दहन के लिए वायुमंडलीय ऑक्सीजन का उपयोग करते हुए, SFDR-संचालित मिसाइलें पूरी उड़ान के दौरान मैक 2 से 3.8 की उच्च औसत गति बनाए रखती हैं, जिससे चरम सीमा पर भी टर्मिनल चरण के दौरान अधिकतम गतिज ऊर्जा सुनिश्चित होती है।
- रणनीतिक स्वायत्तता: SFDR का स्वदेशी विकास विदेशी प्रणोदन प्रणालियों पर भारत की निर्भरता को कम करता है, जैसे कि उल्का मिसाइल, महत्वपूर्ण वायु-रक्षा प्रौद्योगिकियों में आत्मनिर्भर भारत पहल के तहत रणनीतिक स्वायत्तता को मजबूत करती है।
- बल वृद्धि: एस्ट्रा Mk-III (गांडीव) के प्रणोदन कोर के रूप में, SFDR से 190-340 किमी रेंज की उम्मीद है, जिससे भारतीय वायु सेना को क्षेत्रीय विरोधियों के खिलाफ निर्णायक “फर्स्ट लुक, फर्स्ट किल” लाभ मिलेगा।
रैमजेट
- रैमजेट एक एयर-ब्रीदिंग जेट इंजन है जो हवा में ईंधन के सबसोनिक दहन के माध्यम से थ्रस्ट पैदा करता है जो कंप्रेसर या टर्बाइनों का उपयोग किए बिना वाहन की उच्च फॉरवर्ड गति से स्वाभाविक रूप से संपीड़ित होता है।
- चूंकि एक रैमजेट कम गति पर प्रणोद उत्पन्न नहीं कर सकता, इसलिए एक रैमजेट संचालित वाहन को ऑपरेशन के लिए आवश्यक न्यूनतम गति तक पहुँचने के लिए, आमतौर पर रॉकेट बूस्ट या किसी अन्य प्रणोदन प्रणाली के माध्यम से सहायक टेक-ऑफ की आवश्यकता होती है।
- इंजन पूरी तरह से रैम दबाव के सिद्धांत पर कार्य करता है, जहाँ वाहन की तीव्र अग्र गति के कारण आने वाली हवा संपीड़ित होती है।
- रैमजेट केवल बहुत उच्च वेग पर प्रभावी होते हैं, आमतौर पर मैक5 से मैक 3.0 और उससे अधिक की सीमा में।