用於高超音速飛行的旋轉起爆衝壓式噴氣發動機VDR2將於2025年問世

要使高超音速飛行成爲現實,需要克服的最大障礙之一就是製造出具有持續推力的發動機。目前,高超音速系統主要基於滑翔體,通過火箭將飛行器提升到高速和高空,然後通過滑翔返回低空加速到 5 馬赫以上。 然而,如果你想製造能在一小時內從舊金山飛到東京的客機,需要的是更像噴氣發動機的裝備。

VDR2 在最近於阿肯色州本頓維爾舉行的 Up.Summit 上亮相,從剖面圖上看,它簡單得令人髮指,因爲它基本上是一個沒有活動部件的管道。 這是因爲它主要是一種衝壓式噴氣發動機,進入的空氣被髮動機前進的速度壓縮,而不是像傳統噴氣發動機那樣被旋轉的渦輪葉片壓縮。

衝壓噴氣發動機之所以對高超音速飛行有吸引力,是因爲它機械結構簡單,沒有活動部件,可以承受比傳統發動機高得多的溫度。 這一點非常重要,因爲以高超音速進入發動機的空氣會使內部溫度達到 2130 °C(3860 °F),並迅速融化渦輪葉片或類似部件。

不過,還有改進的餘地。 VDR2 更進一步,採用了旋轉引爆火箭發動機(RDRE),利用另一種新穎的原理克服了火箭或噴氣發動機的侷限性--同樣是沒有活動部件。 VDR2 的 RDRE 部分由兩個同軸氣缸組成,氣缸之間有間隙。 燃料/氧化劑混合物被噴入間隙並點燃。 下一步有點棘手,但如果引爆裝置配置得當,就會產生緊密耦合的反應和衝擊波,在間隙內以超音速加速,產生更多的熱量和壓力。

VDR2 剖視圖 金星宇航公司

金星宇航公司 Venus Aerospace 與 Velontra 公司合作開發的低阻力發動機,是在公司之前的一個項目基礎上發展而來的。 如果實現了目前的設計目標,該發動機將具備將飛機推向 6 馬赫速度和 17 萬英尺(5.2 萬米)高度所需的高推力和高效率,並且比傳統發動機的效率高 15%。

"這款發動機使高超音速經濟成爲現實,"金星宇航首席技術官安德魯-達格比(Andrew Duggleby)說。"鑑於Velontra公司在高速空氣燃燒方面的專業技術,我們很高興能與他們合作實現這一高速飛行革命。"

VDR2 預計將於明年在一架試驗無人機上進行首次試飛。

資料來源/Venus Aerospace