高超音速飞行(速度快于5马赫)是人类航空的未来。
为了实现这一愿景,工程师需要开发能够处理亚音速、超音速和高超音速速度的混合动力发动机。
航空公司Hermeus成功地为美国空军的Quarter horse高超音速飞机演示了涡轮喷气发动机和冲压喷气发动机之间的模式转换,这是一个重大的高超音速飞行里程碑。
很少有飞机能像SR-71黑鸟那样点燃航空迷们令人敬畏的激情。从它的隐身设计到其神秘的历史,黑鸟只需发出酷炫的尖叫声,这也有助于它成为人类历史上最快的载人飞机。
SR-71能够以超过3.2马赫(约2200英里/小时)的速度飞行,近半个世纪以来,它一直是航空速度的巅峰,但总部位于亚特兰大的Hermeus航空公司认为是时候进行一次小小的竞争了。该公司的高超音速飞行(意味着速度快于5马赫)愿景并不是秘密间谍任务的专用目标。这是因为赫默斯想把高超音速客机带到你附近的机场。
2021,美国空军授予Hermeus 6000万美元的合同,开发三架无螺纹概念飞机,包括高超音速“Quarterhorse”。去年年底,Hermeu斯成功发射了一台涡轮喷气发动机-冲压喷气发动机混合发动机(称为“Chimera”),实现了一个重大里程碑
强大的SR-71背后的空气呼吸怪物是普惠J58涡轮喷气发动机,其最大速度约为3马赫。在赫默斯的高超音速设计中,一种冲压式喷气发动机(ramjet)启动了,并将理论上的Quarter horse飞机运载到5马赫或更高的速度,这种喷气发动机只能在高速下运行,因为它使用这种空气对燃烧室中的空气和燃料进行加压。对于任何希望取代黑鸟的飞机来说,其发动机都需要在涡轮喷气发动机、冲压式喷气发动机和涡轮喷气发动机之间无缝转换,而赫默斯已经完成了这项精密的航空工程。
Hermeus联合创始人兼首席技术官Glenn Case在最近的一段视频中表示:“我们刚刚演示了一种模式转换,这意味着我们从涡轮喷气模式转向冲压喷气模式。”。“这可能是开启高超音速飞行的最关键挑战。”
为了测试其Chimera发动机,Hermeus需要模拟4马赫飞行的高速压力,因此该公司将其发动机打包并运至圣母涡轮机械实验室,这是一个高马赫测试设施。在那里,赫默斯展示了奇美拉通过引导涡轮喷气发动机周围的超音速空气进入冲压喷气发动机而在发动机之间转换的能力。Quartershorse的高超音速发动机加入了类似的计划,以开启高超音速飞行时代,包括美国空军的“大混乱计划”(Project Mayhem),该计划希望在可预见的未来推出一款高超音速轰炸机。
那么这些高超音速飞机离起飞还有多远?如果说以历史为指标的话,普惠公司在1958年10月首次测试了J58,六年后,SR-71在天空中飞驰。然而,J58基本上只是现有技术的升级版,而Hermeus和其他高超音速公司正在设计更复杂的混合平台。根据《新阿特拉斯》杂志的报道,赫默斯表示,为了打破这一纪录,明年将有望打破“黑鸟”的“完全吸气式飞机速度纪录”。
谁知道?也许到本世纪末,人类航空将最终进入高超音速飞行时代。
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