Venus Aerospace高超声速旋转引爆火箭发动机成功完成持续燃烧试验
作为维纳斯航空航天公司(Venus Aerospace)与美国国防部高级研究计划局(DARPA)合作开发旋转引爆火箭发动机(RDRE)的一部分,一种使用受控爆炸的传统火箭革命性替代品完成了首次长时间发动机试验。
自 20 世纪 40 年代以来,化学火箭发动机一直是航空航天领域的主角。这些动力装置是目前飞越地球大气层的唯一方式,而且它们确实做得非常出色。液体燃料火箭,有时在固体燃料火箭的辅助下,将第一批卫星送入轨道,将第一批宇航员送上月球。它们将机器人探测器送上了每一颗行星,还有一些卫星、小行星和彗星。
但从另一个角度来看,这些火箭(无论是哪种燃料)也被放置在发射井中和世界各地的潜艇上,与至今仍有可能造成大规模破坏的亚轨道核武器一起,为更小的武器系统提供动力,小到个人榴弹发射器,大到装有火箭推进炮弹的手枪。
不幸的是,火箭在其历史早期的很短时间内就取得了很大进步。虽然经过多年的不断改进,但自 1942 年第一枚纳粹 V-2 型火箭飞离地球大气层以来,化学火箭的运行一直非常接近其理论极限。
因此,美国国防部高级研究计划局(DARPA)、美国国家航空航天局(NASA)和其他机构一直在研究更高效的新型发动机,用于太空旅行和推动下一代高超音速导弹。RDRE 是一种特别有前途的替代方案,它利用了一种表面上看起来有点自相矛盾的不同原理。
从根本上说,RDRE 的工作原理是将爆炸转化为受控爆轰波,这种爆轰波无需移动部件就能自我维持。火箭有一个注入燃料和氧化剂的燃烧室,而 RDRE 则有两个同轴圆柱体,中间有一个间隙。燃料和氧化剂的混合物被引入并点燃。如果操作得当,它们会形成紧密耦合的反应和冲击波。冲击波在间隙内以超音速旋转,产生更多的热量和压力。
除了让它工作之外,最棘手的问题是维持它的燃烧。如果能够做到这一点,理论上 RDRE 的效率至少可以提高 15%。美国国家航空航天局(NASA)已经对 RDRE 进行了长时间的管理,证明 RDRE 可以为月球着陆器提供动力,现在维纳斯宇航公司(Venus Aerospace)已经成功实现了适合高超音速导弹的持续燃烧。
据该公司称,这是通过引入冷却系统来防止发动机在测试过程中熔化。RDRE 具有进一步扩大航程或增加有效载荷的潜力,它可以使用更安全、更稳定的液体推进剂,从而使操作更安全、加载时间更快,并避免了妨碍使用低温燃料的沸腾现象。
维纳斯宇航公司首席技术官兼联合创始人安德鲁-达格比(Andrew Duggleby)说:"在我们继续向全球高速飞行的终极使命迈进的过程中,这是一个重要的技术里程碑,因为我们已经拥有了可以飞行的发动机。"我为我们的团队继续推进这项改变世界的技术而感到无比自豪。"