Venus Aerospace高超音速旋轉引爆火箭引擎成功完成持續燃燒試驗
作為維納斯航空航太公司(Venus Aerospace)與美國國防部高級研究計劃局(DARPA)合作開發旋轉引爆火箭發動機(RDRE)的一部分,一種使用受控爆炸的傳統火箭革命性替代品完成了首次長時間引擎試驗。
自20 世紀40 年代以來,化學火箭引擎一直是航空航太領域的主角。這些動力裝置是目前飛越地球大氣層的唯一方式,而且它們確實做得非常好。液體燃料火箭,有時在固體燃料火箭的輔助下,將第一批衛星送入軌道,將第一批太空人送上月球。它們將機器人探測器送上了每一顆行星,還有一些衛星、小行星和彗星。
但從另一個角度來看,這些火箭(無論是哪種燃料)也被放置在發射井中和世界各地的潛艇上,與至今仍有可能造成大規模破壞的亞軌道核武器一起,為更小的武器系統提供動力,小到個人榴彈發射器,大到裝有火箭推進砲彈的手槍。
不幸的是,火箭在其歷史早期的很短時間內就取得了很大進展。雖然經過多年的不斷改進,但自1942 年第一枚納粹V-2 型火箭飛離地球大氣層以來,化學火箭的運作一直非常接近其理論極限。
因此,美國國防部高級研究計畫局(DARPA)、美國國家航空暨太空總署(NASA)和其他機構一直在研究更高效的新型發動機,用於太空旅行和推動下一代高超音速飛彈。RDRE 是一種特別有前途的替代方案,它利用了一種表面上看起來有點自相矛盾的不同原理。
從根本上說,RDRE 的工作原理是將爆炸轉化為受控爆轟波,這種爆轟波無需移動部件就能自我維持。火箭有一個注入燃料和氧化劑的燃燒室,而RDRE 則有兩個同軸圓柱體,中間有一個間隙。燃料和氧化劑的混合物被引入並點燃。如果操作得當,它們會形成緊密耦合的反應和衝擊波。衝擊波在間隙內以超音速旋轉,產生更多的熱和壓力。
除了讓它運作之外,最棘手的問題是維持它的燃燒。如果能夠做到這一點,理論上RDRE 的效率至少可以提高15%。美國國家航空暨太空總署(NASA)已經對RDRE 進行了長時間的管理,證明RDRE 可以為月球登陸器提供動力,現在維納斯太空公司(Venus Aerospace)已經成功實現了適合高超音速飛彈的持續燃燒。
據該公司稱,這是透過引入冷卻系統來防止引擎在測試過程中熔化。RDRE 具有進一步擴大航程或增加有效載荷的潛力,它可以使用更安全、更穩定的液體推進劑,使操作更安全、負載時間更快,並避免了妨礙使用低溫燃料的沸騰現象。
維納斯宇航公司首席技術官兼聯合創始人安德魯-達格比(Andrew Duggleby)說:”在我們繼續向全球高速飛行的終極使命邁進的過程中,這是一個重要的技術里程碑,因為我們已經擁有了可以飛行的引擎。”我為我們的團隊繼續推進這項改變世界的技術而感到無比自豪。”