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

受生物启发的Sensiworm检修工具能以蠕虫的方式进入喷气发动机

受生物启发的Sensiworm检修工具能以蠕虫的方式进入喷气发动机然而，重力往往会导致这种设备的摄像端下垂，除非将其支撑在发动机部件上，而且很难将摄像机深入发动机内部。这就是Sensiworm的设计初衷。Sensiworm是"SoftElectroNicsSkin-InnervatedRoboticWorm"的首字母缩写，由通用电气航空航天研究所的工程师团队与纽约宾汉姆顿大学和俄亥俄州研发机构UES公司的同事合作开发。近距离观察原型，未来版本将不带系绳图/通用电气公司小巧的机器人被安装到飞机发动机的涡轮进气口或排气口后，可以通过其底部的真空吸盘，以类似"尺蠖"的推拉式运动方式穿过发动机。在此过程中，机器人会通过面向前方的聚光灯辅助摄像头传输实时视频，对可能遇到的裂缝、腐蚀或其他问题进行成像。但重要的是，Sensiworm不仅仅提供视频。现有原型上的传感器能够嗅出气体泄漏并测量发动机部件上隔热涂层的厚度，其他传感功能目前正在开发中。未来，该机器人甚至有望用于遥控维修。该设备的最终版本应该是完全独立的，不受约束，拥有自己的电源、微处理器和其他电子设备。通用电气航空航天研究所首席机器人工程师迪帕克-特里维迪（DeepakTrivedi）说："有了像Sensiworm这样的微型机器人伙伴，维修操作人员就多了多个眼睛和耳朵，可以进行机上检查。凭借其柔软、顺应性强的设计，它们可以检查喷气发动机的每一寸肌肤，传输实时视频和有关操作员通常检查的部件状况的实时数据"。该机器人的功能在以下视频中进行了演示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382373.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382373.htm

血流成像手表可以随时随地查看体内血液情况

血流成像手表可以随时随地查看体内血液情况 高分辨率光声成像技术已缩小到能装进手表里光声成像的工作原理是这样的。首先，物体吸收光，这里是激光脉冲。被吸收的光能转化为热能，产生温升。然后，热弹性膨胀产生可探测的声波。超声波成像和光声成像的区别在于，前者能识别解剖结构，而后者则能获得分辨率更高的功能和结构图像。由于光声成像可以穿透2-3厘米（0.8-1.2英寸）深的组织，它已被用于扫描血管、估算血液含氧量（血氧饱和度）以及诊断皮肤病和癌症。中国南方科技大学（SUSTech）的研究人员开发出了一种光声成像装置，其体积小到可以装在手表里。"虽然光声成像对血液动力学的变化极为敏感，但成像接口的小型化和优化困难重重，限制了可穿戴光声设备的发展，"概述研究人员新系统的研究报告通讯作者奚磊说。"据我们所知，这是首个适合医疗保健应用的光声可穿戴设备"。光声手表能捕捉皮肤血管的高分辨率图像血液动力学是血液流动的动力学。记录心率、血压和血氧饱和度等血液动力学参数可以衡量心脏的工作状况。研究人员的设备包括一块带有成像界面的手表、一台手持电脑和一个装有激光器和电源的背包（背包重量为7千克/15磅）。它的设计允许佩戴者自由移动。该设备的激光焦点可调整，这意味着它能够对皮肤等多层结构成像，其8.7微米的分辨率足以在直径约3毫米的最大视野内对皮肤中的大多数微小血管成像。志愿者佩戴光声装置在不同条件下进行测试，如行走时或袖带暂时阻断手臂血流时。测试表明，该系统可用、小巧、稳定，可以自由移动。背包内装有设备的激光供应器和电源，重15磅。"像我们开发的这种微型可穿戴成像系统有可能被社区卫生中心用于疾病的初步诊断，或在医院环境中用于血液循环相关参数的长期监测，为各种疾病的治疗提供有价值的见解，"奚磊说。"随着进一步开发，这种系统还可用于早期检测牛皮癣和黑色素瘤等皮肤病，或分析烧伤情况。"研究人员正在努力研制一种激光源更小、脉冲重复率更高的系统，这将使系统更加紧凑、轻便，同时提高安全性和分辨率。最终，这将包括抛弃背包。鉴于现代激光二极管技术和电子信息技术的飞速发展，研制出更先进、更智能、不需要背包的光声手表应该是完全可行的。他们还希望改进设备，使其能够承受更剧烈的体力活动，如跑步和跳跃。此外，他们还希望加入更多血液动力学参数，包括对血管数量和体积的定性评估，这将有助于该系统用于癌症和心血管疾病的早期诊断。这项研究发表在《光学通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423383.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423383.htm

罗-罗制造的世界首台氢气喷气航空发动机首次成功完成点火测试

罗-罗制造的世界首台氢气喷气航空发动机首次成功完成点火测试航空业被认为是最难净化的行业之一，因为制造电动飞机要比电动汽车难得多。用可再生太阳能和风能充电的电池对于长途飞行来说仍然过于笨重。因此，航空公司和飞机制造商正在努力开发可以使用氢气等清洁燃料的飞机，氢气在燃烧时产生水蒸气而不是二氧化碳。这两家公司在英国进行的地面测试中使用了一台经过改装的劳斯莱斯AE2100-A支线飞机发动机。欧洲海洋能源中心在英国奥克尼群岛Eday的一个氢气生产和潮汐测试设施为测试生产燃料。由于氢气是用风能和潮汐能制造的，所以这些能源被称为绿色氢气。罗尔斯-罗伊斯公司和易捷航空都作出了减少其温室气体排放的公司承诺，并期待绿色氢气来帮助他们实现气候目标。但就目前而言，绿色氢气仍然供应不足，而且制造成本过高。全球范围内包括拜登政府在内的一些行政实体已经开始大力投资生产更多的绿氢。虽然绿色氢气是用可再生能源生产的，但今天大多数氢气仍然是通过化学或者物理手段制造的。当涉及到将氢气作为清洁燃料时，这是一个棘手的问题，它实际上只和用于制造它的能源一样清洁。如果使用气体来生产氢气，这个过程会释放出令地球发热的二氧化碳。根据国际航空运输协会的说法，氢燃料飞行的另一个主要障碍将是引进和认证新的飞机设计。为了使用氢气，飞机需要重新设计以纳入更大的燃料箱。例如，波音747巨型飞机需要超过100万升的氢气，才能获得与25万升喷气燃料大致相同的航程，《卫报》报道。考虑到这些限制，看起来绿色氢气最初将对短途飞行最有用。2020年欧盟的一份报告估计，到2035年，航线长达3000公里（1864英里）的氢动力客机可能会进入市场。对易捷航空来说，幸运的是，它明显是一家短途航空公司。罗尔斯-罗伊斯公司是一家领先的公务航空发动机供应商，其客户中有400多家航空公司。这些客户中至少还有两家--波音和空客--也在研究氢气作为清洁航空燃料的可能性。虽然最近的地面测试可能是一个早期的成功，但在氢燃料飞行起飞之前仍有许多工作要做。根据罗尔斯-罗伊斯公司的新闻稿，双方正在计划进行更多的地面测试，然后再进行飞行测试的"长期目标"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333979.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333979.htm