یکی از مسائل اصلی در صنعت هوانوردی و صنایع موشکی دستیابی به برد بیشتر و توان عملیاتی بالاتر است. بهتازگی شرکت آمریکایی CycloKinetics که در زمینه تولید پیشرانها فعالیت میکند، از نسل جدیدی از سوخت جت رونمایی کرده که میتواند تحولی بزرگ در این زمینه ایجاد کند. این خانواده جدید از سوختها میتوانند بازدهی و عملکرد هواپیماهای نظامی، موشکهای هدایتشونده و راکتها را تا ۳۲ درصد ارتقا دهند.
اگرچه در دنیای داستانها و فیلمهای قدیمی ایده اختراع سوختهای جادویی و مخفی برای راکتها همیشه مطرح بود، اما در دنیای واقعی وقتی به اصول اولیه دانش موشکی نگاه میکنیم، ابداع چنین سوختهایی بسیار دشوار است. بااینحال، دستاورد جدید سایکلوکینتیکس نشان داد که هنوز پتانسیلهای زیادی برای بهبود سوختها وجود دارد. نکته متمایز در رویکرد CycloKinetics این است که برای استفاده از این سوختهای پیشرفته، هیچ نیازی به تغییر در طراحی بدنه هواپیما یا دستکاری در ساختار موتورها نیست.
سوختهای جدید برای افزایش برد جتها و موشکها
سوخت جدید برپایه استفاده از عناصر نایاب یا عجیب ساخته نشده، بلکه از طریق تغییر در هندسه و ساختار مولکولهای هیدروکربن به دست آمده است. سوختهای معمولی از زنجیرههای خطی یا شاخهدار هیدروکربن ساخته شدهاند که محدودیت حجمی برای ذخیره انرژی دارند. اما محققان این شرکت با مهندسی هیدروکربنهای سایکلوپارافینی (Cycloparaffinic)، مولکولها را به شکل حلقوی درآوردهاند. این ساختار حلقوی اجازه میدهد اتمهای کربن و هیدروژن بسیار بیشتری در همان حجم قبلی جا بگیرند و در نتیجه چگالی انرژی بسیار افزایش یابد.
استفاده از این تکنولوژی باعث میشود که در همان مخزن سوخت قبلی، ۳۲ درصد انرژی بیشتر ذخیره شود. برای درک بهتر این موضوع میتوان گفت هواپیمایی که با سوخت معمولی حدود ۲۷۷۸ کیلومتر برد دارد، با سوخت جدید میتواند بیش از ۳۶۱۱ کیلومتر پرواز کند. همچنین پهپادها و هواپیماهای شناسایی میتوانند زمان گشتزنی و ماندگاری خود در منطقه عملیاتی را تا ۳۰ درصد افزایش دهند.
براساس اسناد فنی منتشرشده توسط این شرکت، سوختهای جدید مزایای زیستمحیطی و فنی دیگری نیز دارند. حذف ترکیبات آروماتیک و گوگرد باعث شده است که این سوختها برخلاف نمونههای سنتی، دچار پدیده Coke نشوند. در موتورهای مدرن که از سوخت به عنوان مایع خنککننده استفاده میشود، سوختهای معمولی تجزیه میشوند و رسوبات کربنی زبری برجای میگذارند، اما سوخت جدید این مشکل را برطرف کرده است. کاهش تولید دوده و رسوبات عمر موتور را افزایش و با کاهش ردپای مادون قرمز ، قابلیت رادارگریزی آن را نیز بهبود میدهد.
درحالحاضر سه محصول اصلی توسط این شرکت عرضه شده است. اولی CycloJP است که جایگزین سوختهای متداول توربینی مانند Jet A و سری سوختهای نظامی مانند JP-5 و JP-8 در هواپیماها و پهپادها میشود. محصول دوم CycloRP است که به عنوان پیشران در موتورهای راکت سوخت مایع، جایگزین نفت سفید تصفیهشده یا همان RP-1 و RP-2 میشود. محصول سوم نیز CK-10 نام دارد که بهطور اختصاصی برای استفاده در موشکهای کروز و تسلیحات دورایستا طراحی شده است.
ظرفیت تولید این سوخت در سال ۲۰۲۵ حدود ۶۰ هزار گالن تخمین زده شده است و برنامهریزی برای افزایش این حجم تا سال ۲۰۲۷ ادامه دارد. فرایند تولید این سوختها شامل مراحل اختصاصی تخمیر و روشهای کاتالیزوری است که باعث شده قیمت تمامشده آن نسبت به سوختهای فسیلی معمولی بالاتر باشد. به همین دلیل فعلاً مشتریان اصلی آن در بخشهای دفاعی و نظامی هستند، چرا که در مأموریتهای حساس نظامی، دستیابی به برد و استقامت بیشتر بسیار مهمتر از هزینههای سوخت است.