भारताची स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञानातील यशस्वी वाटचाल

भारताची स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञानातील यशस्वी वाटचाल: DRDO ची मोठी कामगिरी

स्क्रॅमजेट (Supersonic Combustion Ramjet) तंत्रज्ञान हे एक क्रांतिकारी पाऊल आहे, जे वाहनांना हायपरसोनिक वेगाने—म्हणजे मॅक 5 पेक्षा जास्त (6,100 किमी/तास) प्रवास करण्यास सक्षम करते. भारताच्या डिफेन्स रिसर्च अँड डेव्हलपमेंट ऑर्गनायझेशन (DRDO) ने या क्षेत्रात उल्लेखनीय यश मिळवले आहे, ज्यामुळे भारताला हायपरसोनिक तंत्रज्ञानात प्रभुत्व मिळवणाऱ्या मोजक्या देशांमध्ये स्थान मिळाले आहे.या लेखामध्ये DRDO च्या स्क्रॅमजेट यशाचा आढावा घेण्याचा प्रयत्न केला आहे , या प्रयोगाच्या यशाचा भारतीय सैन्याच्या भविष्यावर होणारा परिणाम, शस्त्रास्त्र स्पर्धेतील स्थान , इतर क्षेत्रांमधील उपयोग, खर्च आणि जागतिक स्तरावरील इतर देशांची प्रगती हे मुद्दे मांडायचा प्रयत्न केला आहे.

लेख बराचसा तांत्रिक झाला आहे
चूभूद्याघ्या

DRDO ची स्क्रॅमजेट तंत्रातीक झेप :

भारताने 2000 च्या दशकात स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञानाचा पाठपुरावा सुरू केला, ज्यामध्ये DRDO आणि इंडियन स्पेस रिसर्च ऑर्गनायझेशन (ISRO) यांनी पायाभूत काम केले. हैदराबादमधील डिफेन्स रिसर्च अँड डेव्हलपमेंट लॅबोरेटरी (DRDLರಿಂಗ्स (DRDL) ने यात महत्त्वाची भूमिका बजावली आहे:

1. सुरुवातीचे टप्पे: 2005 मध्ये, ISRO ने मॅक 6 वर 7 सेकंदांचा ग्राउंड टेस्ट केला. 2016 मध्ये अॅडव्हान्स्ड टेक्नॉलॉजी व्हेइकल (ATV-D02) च्या फ्लाइट टेस्टने 5 सेकंद स्क्रॅमजेट-पॉवर्ड फ्लाइट यशस्वी केली, तर 2019 मध्ये हायपरसोनिक टेक्नॉलॉजी डेमॉन्स्ट्रेटर व्हेइकल (HSTDV) ची 20 सेकंदांची टेस्ट झाली. या टेस्ट्समुळे फ्लेम स्टॅबिलायझेशन आणि थर्मल मॅनेजमेंटसारख्या महत्त्वाच्या तंत्रज्ञानाची पडताळणी झाली.

2. 2020 मध्ये HSTDV यश: 7 सप्टेंबर 2020 रोजी, DRDO ने HSTDV ची यशस्वी फ्लाइट टेस्ट केली, ज्याने मॅक 6.5 वर 20 सेकंदांहून अधिक काळ फ्लाइट केली. यामुळे भारताला अमेरिका, रशिया आणि चीन यांच्यासह मोजक्या देशांच्या यादीत स्थान मिळाले, ज्यांनी स्वायत्त स्क्रॅमजेट-पॉवर्ड हायपरसोनिक फ्लाइट साध्य केली आहे.

3. जानेवारी 2025 मध्ये यश: DRDL ने 120 सेकंदांचा ग्राउंड टेस्ट यशस्वीपणे केला, ज्यामध्ये अॅक्टिव्हली कूल्ड स्क्रॅमजेट कॉम्बस्टरचा समावेश होता. यात 1.5 किमी/सेकंद पेक्षा जास्त वेगाने स्थिर कॉम्बशन, अॅडव्हान्स्ड थर्मल बॅरियर कोटिंग्स (TBCs) आणि स्वदेशी एंडोथर्मिक स्क्रॅमजेट फ्युएल यांचा समावेश होता.

4. एप्रिल 2025 मध्ये ऐतिहासिक कामगिरी: 25 एप्रिल 2025 रोजी, DRDO ने हैदराबादमधील स्क्रॅमजेट कनेक्ट टेस्ट फॅसिलिटी येथे 1,000 सेकंदांचा (16 मिनिटांहून अधिक) ग्राउंड टेस्ट यशस्वी केला. हा जगातील सर्वात लांब स्क्रॅमजेट टेस्ट आहे, ज्याने दीर्घकालीन कॉम्बशन स्थिरता, अॅक्टिव्ह कूलिंग आणि मटेरियल्सची टिकाऊपणा (2,000 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त तापमानात) सिद्ध केली. आता ही सिस्टीम फुल-स्केल फ्लाइट-वर्थी कॉम्बस्टर टेस्टिंगसाठी तयार आहे, जी हायपरसोनिक मिसाइल्ससाठी महत्त्वाची आहे.

या यशांमुळे DRDO ने फ्लेम स्टॅबिलायझेशन , थर्मल मॅनेजमेंट आणि हीट-रेसिस्टंट मटेरियल्ससारख्या जटिल तांत्रिक आव्हानांवर प्रभुत्व मिळवले आहे. स्वदेशी एंडोथर्मिक फ्युएल, जे कूलिंग आणि इग्निशन प्रदान करते . ही सगळी स्वदेशी बनावटीचे तंत्रज्ञान मेक इन इंडिया चे महत्व सांगते

भारतीय सैन्यावर परिणाम व भविष्यातील क्षमता

स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञान भारतीय सैन्याच्या मारक क्षमता लक्षणीयरीत्या वाढवेल, विशेषत: हायपरसोनिक क्रूझ मिसाइल्स आणि इतर अॅडव्हान्स्ड सिस्टीम्सद्वारे:

1. हायपरसोनिक क्रूझ मिसाइल्स: 1,000 सेकंदांचा टेस्ट हा भारताच्या हायपरसोनिक क्रूझ मिसाइल डेव्हलपमेंट प्रोग्रामचा आधारस्तंभ आहे. ही मिसाइल्स मॅक 5+ वर दीर्घकालीन फ्लाइट करू शकतात, ज्यामुळे 1,500 किमी पेक्षा जास्त रेंजसह रॅपिड स्ट्राइक्स शक्य होतात. त्यांचा वेग आणि मॅन्युव्हरॅबिलिटी त्यांना इंटरसेप्ट करणे जवळजवळ अशक्य करते, अगदी अॅडव्हान्स्ड मिसाइल डिफेन्स सिस्टीम्सद्वारेसुद्धा.

2. स्ट्रॅटेजिक अॅडव्हान्टेज: हायपरसोनिक मिसाइल्स ऑफेन्सिव्ह ऑपरेशन्समध्ये निर्णायक फायदा देतात, ज्यामुळे भारतीय सैन्याला हाय-व्हॅल्यू टार्गेट्स कमी वेळेत नष्ट करता येतात. हे प्रादेशिक धोक्यांविरुद्ध डिटरन्स वाढवते.

3. लॉंग-रेंज अँटी-शिप मिसाइल्स (LRAShM): DRDO शोर-बेस्ड आणि नेव्हल प्लॅटफॉर्म्ससाठी हायपरसोनिक अँटी-शिप मिसाइल्स विकसित करत आहे. हे मिसाइल्स भारतीय नौदलाची समुद्री धोक्यांविरुद्ध क्षमता वाढवतील, ज्यामुळे इंडियन ओशन रिजनमधील स्ट्रॅटेजिक इंटरेस्ट्सचे संरक्षण होईल.

4. इंटिग्रेटेड रॉकेट फोर्स: भविष्यातील लँड-बेस्ड हायपरसोनिक मिसाइल्स भारताच्या प्रस्तावित इंटिग्रेटेड रॉकेट फोर्समध्ये समाविष्ट केली जातील, ज्यामुळे सैन्याची लॉंग-रेंज स्ट्राइक क्षमता वाढेल.

शस्त्रास्त्र स्पर्धेतील वर्चस्व

स्क्रॅमजेट-पॉवर्ड हायपरसोनिक शस्त्रास्त्रे वेगवान मारा करतात, ज्यामुळे भारत आधुनिक युद्धात वरचढ ठरणार आहे.

1. डिफेन्स डोम: हायपरसोनिक मिसाइल्स इतक्या वेगाने प्रवास करतात की विद्यमान मिसाइल डिफेन्स सिस्टीम्स, जसे की यूएस पॅट्रियट किंवा रशियाचे S-400, त्यांना रोखू शकत नाहीत. त्यांचे अप्रत्याशित ट्रॅजेक्टरीज आणि लो-ऑल्टिट्यूड फ्लाइट पाथ्स इंटरसेप्शन अत्यंत कठीण करतात.

2. प्रिसिजन आणि स्पीड: हायपरसोनिक वेगाने अचूक स्ट्राइक्स करण्याची क्षमता शत्रूंचा रिस्पॉन्स टाइम कमी करते, ज्यामुळे टाइम-सेन्सिटिव्ह ऑपरेशन्समध्ये स्ट्रॅटेजिक अॅडव्हान्टेज मिळतो. हे मोबाइल टार्गेट्स किंवा फोर्टिफाइड इन्स्टॉलेशन्स नष्ट करण्यासाठी विशेषत: उपयुक्त आहे.

3. जागतिक स्पर्धा: भारताचा 1,000 सेकंदांचा टेस्ट हा इतर देशांच्या तुलनेत (उदा., यूएस X-51A चा 240 सेकंद) सरस आहे. यामुळे भारत एअर-ब्रिदिंग हायपरसोनिक तंत्रज्ञानात आघाडीवर आहे, ज्यामुळे तो यूएस आणि चीनलाही मागे टाकू शकतो.

4. ब्रह्मोस-II सह सहकार्य: भारत रशियासोबत ब्रह्मोस-II हायपरसोनिक क्रूझ मिसाइलवर काम करत आहे, परंतु DRDO चा स्वदेशी स्क्रॅमजेट परदेशी अवलंबत्व कमी करेल, ज्यामुळे तांत्रिक स्वायत्तता वाढेल.

यामुळे आपप्ल्या शस्त्रास्त्र निर्यातीला चालना मिळेल.

इतर क्षेत्रांमधील उपयोग

डिफेन्स व्यतिरिक्त, स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञान सिव्हिलियन आणि स्पेस सेक्टर्समध्ये क्रांतिकारी बदल घडवू शकते:

1. स्पेस एक्सप्लोरेशन: स्क्रॅमजेट्स ऑक्सिजन वाहून नेण्याची गरज काढून टाकतात, ज्यामुळे लॉन्च व्हेइकल्सचे वजन कमी होते आणि सॅटेलाइट लॉन्चेस कॉस्ट-इफेक्टिव्ह होतात. ISRO चा हायपरसोनिक एअर ब्रिदिंग व्हेइकल विथ एअर इंटिग्रेशन सिस्टीम्स (HAVA) प्रोजेक्ट हेवी सॅटेलाइट डिप्लॉयमेंटसाठी स्क्रॅमजेट्सचा वापर करेल.

2. सिव्हिलियन एव्हिएशन: स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञान अल्ट्रा-फास्ट कमर्शियल एअर ट्रॅव्हल सक्षम करू शकते, ज्यामुळे ट्रान्सकॉन्टिनेंटल फ्लाइट्स काही तासांत पूर्ण होतील. भारताची प्रगती जागतिक हायपरसोनिक एव्हिएशन रिसर्चमध्ये योगदान देऊ शकते. अर्थात याला अजून बराच वेळ लागेल.

3. संशोधन: स्क्रॅमजेट्ससाठी विकसित केलेली अॅडव्हान्स्ड मटेरियल्स आणि थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टीम्स हाय-टेम्परेचर इंडस्ट्रियल प्रोसेसेस, रिन्युएबल एनर्जी सिस्टीम्स आणि एरोस्पेस इंजिनीअरिंगमध्ये लागू होऊ शकतात.

4. आर्थिक फायदे: स्वदेशी स्क्रॅमजेट डेव्हलपमेंटमुळे खासगी उद्योग (उदा., भारत इलेक्ट्रॉनिक्स लिमिटेड) सोबत सहकार्य वाढते, ज्यामुळे भारताचा डिफेन्स-इंडस्ट्रियल इकोसिस्टीम मजबूत होतो आणि हाय-स्किल जॉब्स निर्माण होतात.

खर्चाची तुलना:

स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञान विकसित करणे खर्चिक आहे, ज्यामध्ये अॅडव्हान्स्ड मटेरियल्स, टेस्टिंग फॅसिलिटीज आणि कम्प्युटेशनल सिम्युलेशन्सचा समावेश आहे. तरीही, भारताचा दृष्टिकोन कॉस्ट अॅडव्हान्टेज देतो:

1. भारताची गुंतवणूक: DRDO च्या स्क्रॅमजेट प्रोग्रामचा अचूक खर्च गुप्त आहे, परंतु भारताचा डिफेन्स R&D बजेट यूएस किंवा चीनच्या तुलनेत कमी आहे. भारत आपल्या डिफेन्स बजेटचा 3.9% (सुमारे $2.5 बिलियन) R&D साठी खर्च करतो, तर यूएस 10-15% ($140-210 बिलियन) आणि चीन $40-60 बिलियन खर्च करते. DRDO चा स्वदेशी इनोव्हेशन आणि कॉस्ट-इफेक्टिव्ह टेस्टिंग फॅसिलिटीज, जसे की स्क्रॅमजेट कनेक्ट टेस्ट फॅसिलिटी, खर्च कमी करते.

2. जागतिक खर्च: यूएस X-51A प्रोग्रामला चार टेस्ट फ्लाइट्ससाठी $1 बिलियनपेक्षा जास्त खर्च आला, प्रत्येक टेस्ट काही सेकंदांची होती. चीनचे हायपरसोनिक प्रोग्राम्स मोठ्या स्टेट-बॅक्ड गुंतवणुकीवर अवलंबून आहेत. रशियाच्या Zircon मिसाइल डेव्हलपमेंटला शेकडो मिलियन खर्च आला आहे. भारताचा 1,000 सेकंदांचा टेस्ट, कमी बजेटसह साध्य झाला, कॉस्ट एफिशियन्सी दर्शवतो.

3. इकॉनॉमिक्स ऑफ स्केल: स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञानाचा वापर अनेक प्लॅटफॉर्म्सवर (उदा., ब्रह्मोस-II, LR-HM, LRAShM) केल्याने R&D खर्च कमी होतो. खासगी उद्योगाशी सहकार्य मास प्रोडक्शन आणि टेक्नॉलॉजी ट्रान्सफरद्वारे खर्च कमी करते.

4. सिव्हिलियन स्पिन-ऑफ्स: स्पेस आणि एव्हिएशनमधील स्क्रॅमजेट्सचा ड्युअल-यूज पोटेंशियल मिलिट्री R&D खर्च ऑफसेट करू शकतो, जसे की ISRO च्या लो-कॉस्ट सॅटेलाइट लॉन्च योजनांमध्ये दिसते. हे यूएस आणि रशियाच्या तुलनेत वेगळे आहे, जिथे हायपरसोनिक प्रोग्राम्स प्रामुख्याने डिफेन्स-फोकस्ड आहेत.

इतर देश कुठे आहेत?

स्क्रॅमजेट तंत्रज्ञान ही जागतिक शर्यत आहे, ज्यामध्ये अनेक देश हायपरसोनिक क्षमता मिळवण्याचा प्रयत्न करत आहेत:

1. युनायटेड स्टेट्स: यूएसने X-51A सह स्क्रॅमजेट रिसर्चमध्ये पायोनियरिंग केले, ज्याने 2010 मध्ये 240 सेकंदांची फ्लाइट केली. तथापि, हाय कॉस्ट आणि हायपरसोनिक ग्लायडर्सवर फोकस यामुळे एअर-ब्रिदिंग स्क्रॅमजेट प्रोग्रेस मंदावली आहे. यूएस हायपरसोनिक शस्त्रास्त्रांमध्ये आघाडीवर आहे, परंतु भारताच्या 1,000 सेकंदांच्या तुलनेत लॉंग-ड्युरेशन टेस्ट्समध्ये मागे आहे.

2. रशिया: रशियाकडे Zircon मिसाइलसारख्या ऑपरेशनल हायपरसोनिक सिस्टीम्स आहेत, ज्या स्क्रॅमजेट आणि रॉकेट-बेस्ड प्रोपल्शनचा वापर करतात. रशियन टेस्ट्स कमी कालावधीच्या आहेत, आणि त्यांचे डिझाइन्स भारतासारखे कॅव्हिटी-बेस्ड इंजेक्टर्स वापरतात. रशियाचे भारतासोबत ब्रह्मोस-II वर सहकार्य दोघांनाही फायदा देते.

3. चीन: चीनकडे अॅडव्हान्स्ड हायपरसोनिक प्रोग्राम्स आहेत, जसे की DF-ZF ग्लायडर आणि स्क्रॅमजेट-पॉवर्ड ड्रोन्स (उदा., Caihong, 2017). फ्लाइट टेस्ट ड्युरेशन्स जाहीर नाहीत, परंतु भारताच्या 1,000 सेकंदांच्या टेस्टशी तुलना करणारे कोणतेही सार्वजनिक रेकॉर्ड्स नाहीत. चीनचे मोठे R&D बजेट त्यांना स्केलमध्ये फायदा देते, परंतु भारताचा फोकस्ड दृष्टिकोन अंतर कमी करत आहे.

4. इतर: ऑस्ट्रेलियाच्या HyShot प्रोग्रामने 6-सेकंदांचे टेस्ट्स केले, तर जपान आणि युरोपियन स्पेस एजन्सीने मर्यादित स्क्रॅमजेट प्रयोग केले आहेत. हे देश भारत, यूएस, रशिया आणि चीनच्या तुलनेत ऑपरेशनल रेडीनेसमध्ये मागे आहेत.

भारताचा 1,000 सेकंदांचा टेस्ट हा जागतिक बेंचमार्क आहे, ज्याने इतर देशांच्या तुलनेत सरस कॉम्बशन स्टॅबिलिटी आणि थर्मल मॅनेजमेंट दर्शवले आहे. यामुळे भारत एअर-ब्रिदिंग हायपरसोनिक तंत्रज्ञानात संभाव्य लीडर बनतो.

आव्हाने आणि भविष्य

यशस्वी टेस्ट्स असूनही, DRDO ला ग्राउंड टेस्ट्स ऑपरेशनल सिस्टीम्समध्ये रूपांतरित करण्यात आव्हाने आहेत:

1. फ्लाइट टेस्टिंग: रिअल-वर्ल्ड कंडिशन्समध्ये स्क्रॅमजेट परफॉर्मन्स व्हॅलिडेट करण्यासाठी फुल-स्केल फ्लाइट टेस्ट्स आवश्यक आहेत, जे जटिल आणि खर्चिक आहेत.

2. मटेरियल ड्युरॅबिलिटी: सस्टेन्ड हायपरसोनिक फ्लाइटसाठी मटेरियल्सची गरज आहे, जे दीर्घकालीन हीट आणि स्ट्रेस सहन करू शकतील

3. इंटिग्रेशन: स्क्रॅमजेट्स मिसाइल एअरफ्रेम्सशी इंटिग्रेट करणे आणि गायडन्स सिस्टीम्सशी सुसंगतता सुनिश्चित करणे हे तांत्रिक आव्हान आहे.

4. R&D गुंतवणूक: यूएस आणि चीनच्या तुलनेत भारताचा R&D खर्च कमी आहे, ज्यामुळे डेव्हलपमेंटचा वेग मर्यादित होतो. डिफेन्स R&D बजेट 10% पर्यंत वाढवल्यास प्रगती जलद होऊ शकते.

पुढे पाहता, DRDO 5-6 वर्षांत, म्हणजे 2030 पर्यंत ऑपरेशनल हायपरसोनिक क्रूझ मिसाइल्स विकसित करण्याचे उद्दिष्ट ठेवले आहे. स्पेस आणि एव्हिएशनमधील स्क्रॅमजेट्सचे ड्युअल-यूज पोटेंशियल भारताला जागतिक हायपरसोनिक तंत्रज्ञान निर्यातदार बनवू शकते.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
युद्धासाठीची सज्जता ही निरंतर चालणारी प्रोसेस आहे .
सध्या च्या युद्धात ब्राम्होस ने दैदीप्यमान यश मिळवले आहे .

आज भारत बहुतांश शश्त्रस्त्रे आयात करतो . त्यामुळे आपल्याला गिर्हाईक बनवायल बाकी प्रगत देश उत्सुक असतात. भारतात उच्च तंत्रज्ञन असलेले शस्र , विमाने , अस्त्रे नक्कीच तयार होउ शकतात . त्यातीलच हा महत्चाचा टप्पा आहे.
भारतीय सरकारने रीसर्च वर जास्त निधि खर्च करायला हवा अशी अपेक्षा करतो.

हा लेख चॅट जीपीटीची मदत घेउन लिहिला आहे .