Nemnem, a lényege a Scramjet (illetve a Scramjetként is mûködõ hajtómûnek) az, hogy a felszállás minél nagyobb részében támaszkodjon a meghajtás a légkör oxigénjére. Hogy ez miért fontos? Nos roppant egyszerû, nézzük csak meg mi is van az Ûrsikló külsõ üzemanyagtartályát, amibõl ugyebár a 3 SSME hajtómûvet etetik:
LOX (Folyékony oxigén): 629 tonna
LH2 (Folyékony hidrogén): 106 tonna
Az oxigén persze sokkal sûrûbb, tehát térfogatra a hidrogén tartály a nagyobb, de az üzemanyag és az oxidálószer tömege eléggé elgondolkodtató már elsõre is. Az ûrsiklónak a felszállás teljes idõtartama alatt rakétameghajtása van, ezért az elégetett üzemanyaghoz arányos mennyiségû oxidálószert kell magával vinnie. Ha az útnak csak az elsõ részén a hajtómû a légkör oxigénjét tudná használni, máris drasztikusan csökkenne az indulótömeg, ezt pedig vissza lehet fordítani arra, hogy nagyobb hasznos terhet vigyen magával, vagy magasabb pályára álljon, akár egybõl el is hagyja a Föld gravitációját.
Mi a probléma?
Az elsõ fázisnál, vagyis a közvetlen indulásnál a sebesség túl kicsi, hogy torlósugár-hajtómûvet, pláne scramjet torlósugár-hajtómûvet használjunk. A leghatékonyabb megoldás a gázturbinás sugárhajtómû lenne. Egy üzemanyag egységbõl felszabaduló felhasználható energiát az ISP (Specifikus Impulzus) arányszámmal lehet leírni. Pár hajtómû ISP értéke tengerszinten:
Látható, hogy ideális körülmények között a hagyományos sugárhajtómû az, amelyik a legkevesebb üzemanyagot igényli adott teljesítmény leadásához, ez ugyebár annak is köszönhetõ, hogy az õ üzemanyag-fogyasztása tisztán az üzemanyag, míg a rakétahajtómûvek esetén az üzemanyag mellett az oxidálószer is beleszámít.
Ezzel csak annyi a baj, hogy a gázturbina csak viszonylag kis sebességig (a legeffektívebb turbofan hajtómû hangsebességig) és kis magasságig (~15km) mûködnek megfelelõen. E felett már más alternatíva kell, torlósugár-hajtómû vagy rakétahajtómû. Az SR-71 esetén például a hajtómû úgy van kialakítva, hogy gyakorlatilag egy torlósugár-hajtómûbe beépítettek egy gázturbinás hajtómûvet. Amikor a hangsebesség alatt megy, akkor csak a gázturbina mûködik. Utána a torlósugárhajtómûvet begyújtják és a gázturbina innentõl már nem is mûködik igazából. Ez is egy multi-mode hajtómû tehát.
A mókás az, hogy már az 1950-es években is felmerült az a megoldás, amit Rutanék a WhiteKnight/SpaceShipOne párosnál alkalmaztak: egy igen effektív, takarékos repülõgéppel felvinni a kvázi rakétát, és azt 10-15km-es magasságból indítva jelentõsen lehet spórolni a szükséges üzemanyagmennyiségen - és ezzel az indulótömegen, valamint a költségeken is.
A torlósugárhajtómû illetve a scramjet, egész pontosan egy olyan multi-mode hajtómû, amelyik a felszállás mindegyik fázisában használható (vagyis a #449-es hsz.-ben látható képen lévõ) azt jelentené, hogy maximalizálva lenne az üzemanyag-felhasználás hatékonysága. Hogy ez mit jelent? Nos, egy cirka 10 tonnás hasznos teher fellövéséhez jelenleg 300-400 tonnás hordozórakétára van szüksége, és ebbõl a tömegbõl legalább 90% az üzemanyag. Ha ugyanezt a 10 tonnás hasznos terhet egy ilyen multi-mode hajtómûves ûrrepülõgép vinné fel, akkor annak a tömege valahol 150 tonna körül lenne, és ebbõl csak 65-70% lenne az üzemanyag. Ráadásul ideális esetben mindez teljesen újrafelhasználható.
Hát ezért kergetik annyira a scramjet hajtómûvet a fejlesztõmérnökök...