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【行业动态】新型高超音速发动机有望将伦敦到悉尼飞行时间缩短为4小时

两机动力控制 两机动力控制 2021-06-21

导读9月25日,英国航天局的负责人表示,英国科学家正在开发一种新的高超音速发动机,可以在本世纪30年代将英国伦敦到澳大利亚的飞行时间缩短到短短4个小时内。

总部位于英国牛津郡的反应发动机公司正在制造一种混合氢气呼吸火箭,又称空天发动机,该发动机可以使飞机以5.4马赫的速度飞行,是协和号飞机速度的2倍多,然后在太空中达到25马赫速。

 

新的“佩刀”发动机不仅可以使旅程更快,伦敦和纽约之间的飞行时间缩短到一个多小时,而且氢/氧发动机比目前的航空旅行更环保,更便宜。

 

该团队目前正在科罗拉多州丹佛市试用部分发动机,并希望在2020年代中期开始试飞,然后在2030年代进行商业飞行。

 

英国政府已经在该空天发动机上投资了6000万英镑,英国罗尔斯-罗伊斯公司,BAE Systems公司和波音公司也提供了相应的支持。

 

随着这个项目的顺利进展,本周二,英国甚至宣布与澳大利亚建立“太空桥梁”伙伴关系,英国航天局首席执行官格雷厄姆·特诺克(Graham Turnock)表示,随着技术的发展,两国之间的距离将越来越近。

 

特诺克标识:“我对两国之间桥梁连接的越来越具体化非常开心,当我们将佩刀空天发动机付诸实践时,这在某种意义上这座桥梁就是一座太空桥,将使得我们能够在短短的4个小时内就到达澳大利亚。一旦您使高超音速发动机运转,那么这种航空旅行时间就可以实现。”

 

特诺克还特别强调:“这绝对是可以实现的技术。我们说的是在本世纪30年代投入商业运营服务,而且我们的工作已经非常提前。”

 

超音速商业飞行自2003年协和号退役后,目前在航空旅行中属于空白,当时在2000年协和号发生机毁人亡事故,109人死亡。

 

这是因为超音速,特别是这种超过5倍音速的飞行更难实现,因为如此快的飞行会导致发动机融化。目前随时战斗机通过复杂的冷却系统实现了这一目标,但其装配的发动机却体积庞大,价格昂贵且效率低下。


该新型佩刀空天发动机使用超细氦气细管将入口的空气从1800F(1000oC)冷却到零,所收集的热量还将用于为发动机提供能量。

 

这种混合动力引擎,可以使得航天飞机水平起飞,达到5.4马赫速,以实现快速的商业旅行,还可以切换到火箭模式,以25马赫(19,000 mph)的速度进行太空旅行。

 

除航空航天产业外,新型发动机还可用于汽车工业和赛车运动,或用于能源生产。

 

反应发动机公司的项目主管肖恩·德里斯科尔(Shaun Driscoll)表示:“佩刀发动机的主要作用是它像火箭发动机和航空发动机的混合动力,因此它可以使火箭也可以’呼吸空气’。目前大多数火箭都是垂直发射的,如果您观察太空飞船,顶部只是一颗小小的卫星,下面却是体积巨大的大型火箭,而为了携带燃料,起飞的时候又需要装填更多的燃料,这是一个可怕的循环。”

 

德里斯科尔还进一步解释道:“在过去的70年里,其实火箭没有取得什么特别的进步,而航空发动机却变得越来越高效,因此,如果您可以将航空发动机和火箭结合起来,那么您就拥有了一个非常轻便而高效的推进系统,基本上就可以制造出一架航天飞机。”

 

快速逃离大气层的挑战使得空天飞机必须进行超音速飞行,并且产生大量热量并快速传导。因此预冷器必须吸收的空气温度高达1000摄氏度,并需要在20秒之内将其冷却至零,这样才能使得商业航空旅行变得触手可及。


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