NASA测试罕见的旋转引爆超音速火箭发动机

NASA测试罕见的旋转引爆超音速火箭发动机一个典型的火箭发动机，如美国国家航空航天局的太空发射系统（SLS）火箭或SpaceX公司的猎鹰阵容，使用一个标准燃烧室来产生推力。这个燃烧室将推进剂（燃料）和氧化剂（可燃材料）以高压送入燃烧室，在那里它们被点燃。所产生的推力然后通过一个精心制作的喷嘴--而废气和燃烧室中的产品的平衡（燃烧室压力）是决定发动机是否会工作或是否会简单地将废气送回罐中的关键。这个过程被称为爆燃，这是一个技术术语，即燃烧反应的废气或副产品的速度慢于音速。在类似的情况下，爆炸是指副产品的速度超过音速或超音速。这给它们带来了额外的效果，因为气体激发了它们所处的介质的粒子。作为一个简单的例子，地球上的三硝基甲苯（TNT）爆炸是一种引爆，因为水、氢气、一氧化碳和其他副产品在空气中的传播速度比声音快。这也导致了爆炸时观察到的特有的冲击波。旋转引爆发动机内部的实景图，显示了燃烧混合物如何移动。旋转引爆发动机还利用引爆原理在燃烧室内建立一个自我维持的压力，这带来了更高的燃油效率和更高的功率。在这样的发动机中，燃烧产物在一个圆柱形的燃烧器内游动，或技术上称为环形燃烧器。这种燃烧器的形状允许来自爆燃的压力波围绕发动机旋转，波在这样的过程中"追逐"自己。它们的高速度导致波浪每秒覆盖数万转，爆燃过程能更好地将燃料的能量转化为推力。美国宇航局表示，其RDNE在阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心进行了几次热火测试，该机构正在与InSpace,LLC合作分析这些数据。这对搭档进行了十多次测试，看到发动机累计点火超过10分钟。此外，RDNE的全油门测试看到它产生了4000磅的推力，腔室压力为每平方英寸622磅（psi），psi读数是旋转引爆设计的最高值。传统的发动机，如NASA和SpaceX目前使用的发动机，其腔体压力为数千磅/平方英寸。据航天局称，这些测试的目的不是为了创造新的腔室压力记录。相反，美国宇航局旨在评估发动机的建造材料是否能够承受爆炸性燃烧的高压力--特别是用于火箭推进的燃烧。据航天局称，这些材料是通过3D打印制造的，所用材料是"NASA开发的铜合金GRCop-42"。4000磅推力的发动机也成功地实现节流并演示了自行点火，美国宇航局现在的目标是测试一个更强大的10000磅版本。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341621.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341621.htm

Venus Aerospace高超声速旋转引爆火箭发动机成功完成持续燃烧试验

VenusAerospace高超声速旋转引爆火箭发动机成功完成持续燃烧试验自20世纪40年代以来，化学火箭发动机一直是航空航天领域的主角。这些动力装置是目前飞越地球大气层的唯一方式，而且它们确实做得非常出色。液体燃料火箭，有时在固体燃料火箭的辅助下，将第一批卫星送入轨道，将第一批宇航员送上月球。它们将机器人探测器送上了每一颗行星，还有一些卫星、小行星和彗星。但从另一个角度来看，这些火箭（无论是哪种燃料）也被放置在发射井中和世界各地的潜艇上，与至今仍有可能造成大规模破坏的亚轨道核武器一起，为更小的武器系统提供动力，小到个人榴弹发射器，大到装有火箭推进炮弹的手枪。不幸的是，火箭在其历史早期的很短时间内就取得了很大进步。虽然经过多年的不断改进，但自1942年第一枚纳粹V-2型火箭飞离地球大气层以来，化学火箭的运行一直非常接近其理论极限。因此，美国国防部高级研究计划局（DARPA）、美国国家航空航天局（NASA）和其他机构一直在研究更高效的新型发动机，用于太空旅行和推动下一代高超音速导弹。RDRE是一种特别有前途的替代方案，它利用了一种表面上看起来有点自相矛盾的不同原理。从根本上说，RDRE的工作原理是将爆炸转化为受控爆轰波，这种爆轰波无需移动部件就能自我维持。火箭有一个注入燃料和氧化剂的燃烧室，而RDRE则有两个同轴圆柱体，中间有一个间隙。燃料和氧化剂的混合物被引入并点燃。如果操作得当，它们会形成紧密耦合的反应和冲击波。冲击波在间隙内以超音速旋转，产生更多的热量和压力。除了让它工作之外，最棘手的问题是维持它的燃烧。如果能够做到这一点，理论上RDRE的效率至少可以提高15%。美国国家航空航天局（NASA）已经对RDRE进行了长时间的管理，证明RDRE可以为月球着陆器提供动力，现在维纳斯宇航公司（VenusAerospace）已经成功实现了适合高超音速导弹的持续燃烧。据该公司称，这是通过引入冷却系统来防止发动机在测试过程中熔化。RDRE具有进一步扩大航程或增加有效载荷的潜力，它可以使用更安全、更稳定的液体推进剂，从而使操作更安全、加载时间更快，并避免了妨碍使用低温燃料的沸腾现象。维纳斯宇航公司首席技术官兼联合创始人安德鲁-达格比（AndrewDuggleby）说："在我们继续向全球高速飞行的终极使命迈进的过程中，这是一个重要的技术里程碑，因为我们已经拥有了可以飞行的发动机。"我为我们的团队继续推进这项改变世界的技术而感到无比自豪。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423384.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423384.htm

可变形高超音速发动机项目正在加州大学旧金山分校进行

可变形高超音速发动机项目正在加州大学旧金山分校进行高超音速飞机和导弹的飞行速度是音速的5到20倍，是新一轮高速国际军备竞赛的中心，多个国家都在争先恐后地建造和测试武器和飞机，这些武器和飞机几乎可以超越任何常规弹药（激光除外）。但是，这种速度下的空气动力学绝对算得上野蛮，这也催生了一些非常有趣的项目--特别是2019年的一项NRL计划，该计划试图在飞行中改变飞机的整体形状，以此来制造平滑、无缝的控制面，从而取代铰链式副翼和襟翼，同时又不会增加巨大的阻力和热量。现在，中佛罗里达大学的一个研究小组正在将类似的概念应用于喷气发动机的内部。该团队由卡里姆-艾哈迈德（KareemAhmed）教授领导，我们曾经报道过他的研究成果--早在2020年，艾哈迈德教授和他的团队就制造出了世界上第一台稳定运行的旋转引爆发动机。新项目获得了45万美元的NRL资助，将研究在喷气发动机的超音速燃烧环境中使用变形表面引导气流的可能性。艾哈迈德和他的团队已经为发动机开发了一个空气热力学模型，"目前正处于实验测试阶段"。该项目的首席研究员、加州大学弗吉尼亚分校机械与航空航天工程系教授卡里姆-艾哈迈德（KareemAhmed）说："由于飞行环境具有挑战性，大多数高超音速发动机的结构都是固定的。我们的研究将展示一种可适应的发动机配置所带来的性能提升，这种配置可以自我优化表面，最大限度地提高性能功率、推力和飞行距离，这在高超音速发动机中尚属首次。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383047.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383047.htm

Hermeus高超音速飞机借助预冷却器测试加快研发速度

Hermeus高超音速飞机借助预冷却器测试加快研发速度访问：NordVPN立减75%+外加3个月时长另有NordPass密码管理器Hermeus公司似乎对其制造能够超越传奇飞机SR-71Blackbird的高超音速飞机的方法非常满意。该公司目前正在研制一系列原型机，而不是建造一架高超音速原型机并进行测试，每架原型机都旨在测试飞行问题的一个方面。第一架Quarterhorse飞机是Mk0，它不能飞行，但可以滑行。这样，工程师们就可以在制造Mk1的同时进行地面测试。Mk1除了起飞和着陆外，并不打算做很多事情，但这意味着在Mk2即将问世的时候，飞行测试就可以开始了。在建造更先进的Mk2的同时，Mk2将进行超音速飞行。制造超音速Mk2意味着制造一种不仅能达到超音速，而且能达到高超音速的发动机。更重要的是，它必须能够帮助解决制造高超音速飞机的问题。具体来说，该发动机必须能够处理以超音速通过进气口的空气，并且需要能够从超音速飞行到高超声速飞行时进行自我调整。在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行的海平面静态测试中，F100发动机安装了一个预冷却器。在这些测试中，空气以超音速进入发动机，预冷却器冷却进气口，以防止发动机部件熔化，并使发动机在超过2.5马赫的速度下保持高效工作。在各种载荷下进行的测试将用于为赫迈斯公司的Chimera涡轮联合循环（TBCC）发动机收集数据。该发动机将使用传统涡轮机提供动力，使其达到高马赫数速度，然后重新配置成冲压式喷气发动机，以达到超过5马赫数的速度。不过，当QuarterhorseMk2升空时，它的飞行速度不会超过2.5马赫。更快的速度则需要为QuarterhorseMk3安装完成的Chimera发动机。Hermeus联合创始人兼首席技术专家格伦-凯斯（GlennCase）表示："空气呼吸发动机对于Hermeus实现高超音速飞机合理化的目标至关重要。通过制造全范围的空气呼吸高超音速发动机，Hermeus正在为能够从普通跑道起飞并加速到高超音速的飞机创造条件。无需火箭或母舰"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431285.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1431285.htm

金正恩指导高超音速导弹固体燃料发动机点火试验

金正恩指导高超音速导弹固体燃料发动机点火试验据朝中社20日报道，朝鲜19日进行了中远程高超音速导弹多级固体燃料发动机地上点火试验。朝鲜最高领导人金正恩现场指导试验。朝中社报道说，朝鲜导弹总局进行了此次试验并获成功，由此确定该国新型中远程高超音速导弹武器系统的开发完成时间表。金正恩指出，从朝鲜的安全环境和人民军作战要求等角度讲，该武器系统具有重要军事战略价值，其重要性不亚于洲际弹道导弹。（新华社）

涡轮喷气发动机加上高超音速冲压发动机：Chimera小试身手

涡轮喷气发动机加上高超音速冲压发动机：Chimera小试身手由于2021年才获得资金，这个项目的研发速度相当疯狂，Hermeus声称它仍然有望在明年打破直接的空中飞行速度纪录。为了达到这个目标，它需要一个类似于SR-71黑鸟的发动机；一个可以分两阶段运行的混合推进装置。当需要在高超音速下获得最大推力时，冲压式喷气机才会启动，如果没有至少三倍于音速的空气压力和温度，冲压式喷气机就无法工作。因此，混合动力。Hermeus公司设计并制造了一种被称为"奇美拉"（Chimera）的发动机，它在同一管道中装下了冲压发动机和速度较慢的涡轮发动机。涡轮喷气机即使在静止状态下也能发挥作用，因此它能够让"Quarterhorse"腾空而起，在那里它将加速到3马赫然后关闭。然后，超音速进气将绕过涡轮喷气机进入冲压喷气机，冲压喷气机将压缩空气，点燃空气，并将飞机喷射到其最高速度。去年，该团队将Chimera发动机带到了圣母大学涡轮机械实验室，在那里，它被安装在一个高马赫测试设施的长凳上，该设施经过特别改装，以足够高的速度提供进气，以模拟4马赫飞行。工程师们连续运行喷气机，通常是在深夜，以减轻所涉及的疯狂的电力成本。测试活动持续了整整五个月，Hermeus团队才得以宣布它已在11月实现了涡轮喷气和冲压喷气阶段之间的全面和稳定的过渡。Hermeus联合创始人兼首席技术官格伦-凯斯（GlennCase）在一份新闻稿中说："圣母大学的设施使我们能够创造出与我们在飞行中看到的情况相似的条件。在地面上完成这项测试大大降低了我们将在今年年底开始的Quarterhorse飞行测试活动的风险。"Quarterhorse的既定目标是突破4马赫，验证Chimera发动机，并打破SR-71黑鸟仍然保持的50年的空速记录除了Quarterhorse，Hermeus正在计划一个更大的Darkhorse无人平台，它将从F-16飞机上安装一个巨大的普惠F100发动机作为其涡轮喷气级。这台机器的目标是提供5马赫的持续高超音速飞行，目前没有任何一个国家拥有这样的军事装备。赫梅斯公司选择了普拉特-惠特尼公司F-16的F100涡扇发动机作为奇美拉II发动机的涡轮部分，该发动机将为其大型飞机提供动力。但Hermeus的最终目标不是军事。在这个阶段，它的最终计划是建造一架民用、商用、空速高达5马赫的高超音速客机，机身采用钛合金，航程约为4600英里（7400公里），能够在125条不同的跨洋航线上运送多达20名乘客。这架"Halcyon"飞机可以在90分钟内将人们从巴黎"闪送"到纽约，高度达到90000英尺，比传说中的黑鸟被允许巡航的高度还要高。Halcyon比今天市场上的任何商业飞机快五倍，坦率地说，这种飞机在现阶段看起来有点像一个白日梦，因为它的建造、测试和认证比超音速喷气机难得多--甚至这些都被证明是非常困难的，尽管佛罗里达州的Aerion公司为其50人的1.4马赫喷气机预付了100多亿美元的订单，却在2021年停业了。更不用说，从开发军用无人机到让高超音速客机获得商业飞行认证并投入批量生产已经是巨大的飞跃，更不用说获准以这种速度飞行了。不过，自2018年成立以来，Hermeus已经取得了一些相当疯狂的进展。这是一家年轻的公司，有一个看起来非常年轻的团队，正在研究一些突破性的装备。谁知道他们会在哪里降落？...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340797.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340797.htm