用于高超音速飞行的旋转起爆冲压式喷气发动机VDR2将于2025年问世
要使高超音速飞行成为现实,需要克服的最大障碍之一就是制造出具有持续推力的发动机。目前,高超音速系统主要基于滑翔体,通过火箭将飞行器提升到高速和高空,然后通过滑翔返回低空加速到 5 马赫以上。 然而,如果你想制造能在一小时内从旧金山飞到东京的客机,需要的是更像喷气发动机的装备。
VDR2 在最近于阿肯色州本顿维尔举行的 Up.Summit 上亮相,从剖面图上看,它简单得令人发指,因为它基本上是一个没有活动部件的管道。 这是因为它主要是一种冲压式喷气发动机,进入的空气被发动机前进的速度压缩,而不是像传统喷气发动机那样被旋转的涡轮叶片压缩。
冲压喷气发动机之所以对高超音速飞行有吸引力,是因为它机械结构简单,没有活动部件,可以承受比传统发动机高得多的温度。 这一点非常重要,因为以高超音速进入发动机的空气会使内部温度达到 2130 °C(3860 °F),并迅速融化涡轮叶片或类似部件。
不过,还有改进的余地。 VDR2 更进一步,采用了旋转引爆火箭发动机(RDRE),利用另一种新颖的原理克服了火箭或喷气发动机的局限性--同样是没有活动部件。 VDR2 的 RDRE 部分由两个同轴气缸组成,气缸之间有间隙。 燃料/氧化剂混合物被喷入间隙并点燃。 下一步有点棘手,但如果引爆装置配置得当,就会产生紧密耦合的反应和冲击波,在间隙内以超音速加速,产生更多的热量和压力。
VDR2 剖视图 金星宇航公司
金星宇航公司 Venus Aerospace 与 Velontra 公司合作开发的低阻力发动机,是在公司之前的一个项目基础上发展而来的。 如果实现了目前的设计目标,该发动机将具备将飞机推向 6 马赫速度和 17 万英尺(5.2 万米)高度所需的高推力和高效率,并且比传统发动机的效率高 15%。
"这款发动机使高超音速经济成为现实,"金星宇航首席技术官安德鲁-达格比(Andrew Duggleby)说。"鉴于Velontra公司在高速空气燃烧方面的专业技术,我们很高兴能与他们合作实现这一高速飞行革命。"
VDR2 预计将于明年在一架试验无人机上进行首次试飞。
资料来源/Venus Aerospace