GE在新型高超音速引擎中結合了旋轉爆震和沖壓噴射引擎技術
GE航空航太公司展示了其聲稱的世界上第一個在超音速氣流中使用旋轉爆震燃燒(RDC)的高超音速雙模沖壓發動機(DMRJ)試驗台,這種技術在未來可以使高超音速導彈射程更遠。
高超音速技術有潛力以超音速飛行發展以來從未見過的方式徹底改變戰爭。然而,以超過音速五倍的速度飛行需要重大的技術進步,包括開發能夠承受5+ 馬赫範圍高溫的新材料和電子設備,以及能夠為高超音速飛行器提供持續飛行手段的引擎。
目前,許多高超音速飛彈原型都是所謂的滑翔飛行器。也就是說,它們被加速到高空和高速度,然後透過俯衝達到高超音速。從此時起,只有重力和慣性提供動力。這確實有用,但這限制了飛行器的機動性、航程和效率。
理想情況下,我們需要的是一種能夠在大部分飛行過程中推動飛彈或其他飛行器的引擎。這將消除俯衝階段,使飛行器能夠在較低高度持續飛行,增加航程並提供更多的機動性。要做到這一切,導彈需要沖壓噴射發動機之類的裝置。使其能夠處理高超音速條件的沖壓發動機在低馬赫數下表現不佳的問題,因此飛行器仍然需要通過助推火箭加速,直到速度足夠快以使發動機接合。
為了解決這個問題,GE Aerospace 的DMRJ 使用RDC 原理在較低和較高的速度下運作。在RDC 中,燃料和空氣被引入兩個同軸氣缸之間的間隙。當混合物被點燃時,它會以一種非常特殊的方式燃燒。燃燒以超音波的形式在間隙內傳播。隨著更多的燃料和空氣從頂部進入,波浪繼續在間隙中繞行,產生越來越多的熱量和壓力,並被迫向下,直到通過出口噴嘴排出,產生推力。
這種沖壓引擎設計的優點在於,設計非常簡單,沒有移動部件,並且適合高超音速飛行,因為它可以承受空氣以超音速流入燃燒室。
新引擎在紐約州通用電氣Niskayuna 工廠的試驗台上進行了演示。透過將新設計與該公司在高溫材料、高溫電子、3D列印和熱管理技術方面的先進技術相結合,目標是創造出一款可以在5馬赫以上和3馬赫以下運行的實用引擎。也將比同類引擎更小、更輕。
該引擎的全尺寸版本預計將於2024 年推出。
GE 總裁兼執行長Amy Gowder 表示:「隨著航空航太業著眼於高超音速技術的未來,GE 航空航太公司憑藉適當的能力、經驗和規模,處於有利位置,成為推動客戶新發展的領導者。 ” 航空航天、國防和系統。“具有RDC 的DMRJ 演示非常成功,是我們10 多年RDC 工作的成果,包括對Innoveering 的戰略收購,Innoveering 帶來了高超音速推進和沖壓發動機方面的領先技術和經驗。”