竞争对手为超音速飞机的领头羊提供动力

xixi 2020-09-02 新闻资讯 22 0

“我的职业生涯是在飞速飞行上度过的,”反应发动机公司美国业务负责人亚当·迪塞尔说。

这家英国公司正在制造能够以令人眼花 melt 乱的速度运转的发动机,其条件将使现有的喷气发动机融化。

该公司希望达到高音速,超过音速的五倍,大约为4,000mph(6,400km / h)或5马赫。

这个想法是到2030年代建立高速客运。Dissel先生说:“并不一定要达到5马赫。可以是4.5马赫,这在物理学上更容易。”

以这种速度,您可以在四个小时内从伦敦飞往悉尼,或者在两个小时内从洛杉矶飞往东京。

“系统动物园”

“在绘图板上有一个完整的高超音速系统动物园”。

可以承受马赫数5周围产生的极高热量的特殊材料以及许多其他技术,使得超音速在地球大气层中的飞行成为可能。

高超音速飞行试验的历史可以追溯到1960年代美国的X-15火箭飞机。洲际弹道导弹(ICBM)也以很高的超音速速度重新进入大气层,以实现可能自行移动的目标。

精度是这些高超音速导弹的主要挑战。

这可能会阻止从外部源(如通信卫星)接收到的信号,也可能使试图瞄准外部以定位移动物体的内部瞄准系统蒙蔽。

鲨鱼颚

好像高超音速飞行还不够困难,化学离解增加了问题。

在极端的速度和温度下,这种现象会导致氧分子分解成其组成原子。

反过来,这会使任何呼吸引擎所基于的化学模型复杂化。

高超音速军备竞赛取得了巨大进步。2010年,美国以高超音速将鲨鱼颚状无人驾驶飞机横渡太平洋一段五分钟。

目标不仅仅是速度。时间到了

五分钟听起来可能并不长,但是就克服高超音速障碍而言,这是一个胜利。

这架X-51A高速机从一架飞行高度较高的B-52轰炸机上掉下来,并使用火箭助推器达到了4.5马赫的速度,然后将其主发动机踢了进来。




这种发动机被称为超燃冲压发动机,将空气冲流与喷气燃料混合成锯齿状进气口-可加速至超音速速度。

这意味着应对数分钟,使空气温度进入摄氏1000度。四架X-51A最终于2010年至2013年之间在太平洋上进行了单程旅行。

冲击波

Aerojet Rocketdyne是一位从事X-51A研制工作的加利福尼亚航天和火箭发动机专家。围绕这项技术的保密性的一个衡量标准是,即使项目结束了七年,其员工也只能在匿名的情况下讲话。

该公司的一名高超音速专家对X-51A说道:“机器最热的部分是在前部形成冲击波的地方,因此这就是对材料进行投资的地方”。

他说,从1960年代的X-15火箭飞机和随后的航天飞机计划中学到了很多东西。

现在,Reaction Engines已演示了一种过程,该过程应使其航空发动机能够摄取过热的超音速空气而不会打ic。

它的Sabre引擎整合了所谓的“预冷器”。这是引擎遇到狂热的高超声速空气的第一部分。

然后的挑战是将其与燃料混合以产生推力。

像熔岩一样热

Sabre发动机于2019年10月在科罗拉多州的现场进行了严格的测试,在此期间,Reaction Engines必须找到一种复制高超音速空气速度的方法。

该公司拿起一台超音速发动机,将其固定下来,将空气从其后部引到Saber发动机的进气口。

Sabre预冷器完成了自己的工作,将冷却剂高压输送到系统中,并使Saber将空气与燃料混合。

这里所需的材料并不简单。

航天飞机依靠高温复合瓷砖在白热再入地球大气层期间对其进行屏蔽。但是,这需要广泛的飞行之间的维护,这对于商业运输是不切实际的。




一种替代方法是使用一种称为Inconel的镍合金,该镍合金可以应对加热到与熔岩流相同强度的气流。

Dissel先生说,Reaction Engines现在正在沿着这条Inconel合金路线行驶。他说:“这就是我们现在所处的位置,并且还运行冷却通道以吸收热量。”

因此,将先进的热管理系统与Inconel搭配使用将为未来指明方向。


源:BBC(迈克尔·登普西

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