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涡轮冲压引擎测试成功 5马赫高超音速飞机不是梦

贺密士公司研发中的高超音速飞机Quarterhorse。(图/Hermeus)

上周四,新创航空企业“赫密士”(Hermeus)发布了一段影片,展示他们研发中的涡轮联合循环发动机(TBCC)测试成功,该公司正在研发Quarterhorse高超音速飞机,预计可飞到5马赫以上。

目前飞机的极速纪录,仍然是著名的SR-71“黑鸟”(Backbird)高速侦察机的3.32马赫,主要的瓶颈在于没有合适的引擎,上一代战斗机常用的涡轮喷射引擎(Turbojet)采用风扇进气再压缩,能够达到2马赫以上,但是接近3马赫时,过高的气流压力会造成风扇受损。

试燃中的TBCC引擎“奇美拉”。(图/Hermeus)

像是雄3导弹这样的3马赫武器,采用的是“冲压引擎”(Ramjet),它的结构相当单,少了风扇结构,直接在高速气流下引爆燃料,可以喷射更高的进力。但是它的初始速度必须足够快,比如雄3导弹的发射,就必须有2支助推火箭推动到2马赫的情况再启动引擎。

奇美拉引擎的功能意示图,0~3马赫时,采用涡轮喷射模式,3~5马赫时,采用冲压模式。(图/Hermeus)

赫密士公司刚刚测试的TBCC引擎(turbine based combined cycle engine),结合了两种截然不同的喷气推进形式:在低速情况,是传统的涡轮喷射发动机,到了高速环境时,切换为冲压喷气引擎,可以超过5马赫。到了返般降落时,再转换回涡轮喷射引擎,以普通飞机的形式降落。

Hypersonic Engine Test Milestone

首席执行长皮普利卡( AJ Piplica)说:“这是航空技术的里程碑时刻,我们证实了TBCC是可行的。而且我们的小团队,以远低于其他竞争同行的预算,以及快速的设计来实现此事。赫密士公司仅用了21个月就成功地做到了,总研发费用仅为1800万美元。”

该公司把自己的TBCC引擎取了个神话外号“奇美拉”(Chimera),一种神话中的喷火神兽。奇美拉有一个预冷器,可以降低进入涡轮喷射引擎的气流温度,这使得涡轮喷射引擎可以稳定的达到3马赫。

在进入3马赫之后,奇美拉开始切换模式,气流完全绕过涡轮喷射引擎,直接冲向冲压引擎的燃烧室,将飞机推进到5马赫,甚至还可以更快。为了降低成本,赫密士采用了3D打印来制造,3D部件的比例多达15%。

研发高超音速飞机的团队很多,除了贺密士,洛克希德马丁公司,他们正在研发“黑鸟之子”SR-72。贺密士的目标是明年开始飞行测试,他们低成本,高性能的创新方法,必然引起了美国国防部的注意。

责任编辑: 时方  来源:中时 转载请注明作者、出处並保持完整。

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