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新創航空企業「赫密士」(Hermeus)高超音速飛機 Chimerturbine-based combined cycle engine (TBCC) 引擎
2023-02-07 23:09:56 *
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作者 主題: 新創航空企業「赫密士」(Hermeus)高超音速飛機 Chimerturbine-based combined cycle engine (TBCC) 引擎  (閱讀 204 次)
peter
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文章: 44853



« 於: 2022-11-24 20:40:03 »

https://k.sina.cn/article_6678094116_18e0ba1240010138gd.html?vt=4&from=mil
2022年11月17日,Hermeus 展示了Chimera(奇美拉)发动机在圣母大学涡轮机械实验室的超音速风洞中测试的视频,这个实验室的风洞可以加热空气以模拟高马赫数的温度和压力,测试视频如下:

各位能看到中间有一个简短的切换过程,开始时空燃比相当低的涡轮发动机模式,此时火焰为淡蓝色,之后发动机蓝色火焰消失,尾喷口变成暗红状态,同时推力减小,但很快冲压模式启动,矩形尾喷口喷出耀眼的黄色火焰,发动成功工作在了冲压模式下。Hermeus的首席执行官AJ Piplica表示:

“这一成就是Hermeus的一个重要技术里程碑,”

“但不仅如此,它还证明了我们的团队能够以远低于同行的预算快速设计、构建和测试硬件。”

Hermeus的CTO Glenn Case则表示:

“在地面上成功完成了这项测试将大大降低了我们将于明年年底开始的Quarterhorse飞行器测试的风险。”

Chimera发动机的工作模式非常奇特,低速时处在涡喷发动机工作模式,与其他喷气式发动机没有什么差别,但随着进气温度和速度的增加将达到涡喷发动机的极限速度2马赫,此时Chimera发动机在进气道中将启动一个预冷器,它将压榨出发动机的极限性能,一直工作到3马赫。

之后Chimera发动机进气道关闭,整台发动机将封闭成一个亚燃冲压发动机的预压缩进气锥,进入进气道的气流将绕过涡喷发动机并且在周围的冲压发动机预压缩进气道中压缩,汇集到涡喷发动机后燃室位置喷入燃料点燃,冲压发动机开始工作,Chimera之后将工作在冲压模式下,速度最高可达5马赫左右。Hermeus表示,Chimera是TBCC发动机中相当独特的一种,Chimera发动机可以在零速度下启动并达到最高速度5马赫,同时这种发动机将于明年安装到Quarterhorse飞行器上进行测试。

Chimera发动机就是TBCC的一种,之所以要将GEJ85-21涡喷发动机和冲压发动机组合在一起是因为冲压发动机不能零速度启动,这种发动机性能优越而结构却简单到极致,能提供强劲的动力,但缺点是必须将发动机置于0.5倍音速以上的气流中才能启动。



当然启动速度低的冲压发动机进气道在高速有些局限,因此为了追求极速的冲压发动机启动速度也会相应提高,比如Chimera发动机的冲压部分就是在3马赫左右启动,极速是5马赫,超过5马赫后冲压发动机内部的气流将达到超音速,将需要过渡到超燃冲压发动机的进气道和燃烧室才能稳定燃烧,这又是另一个更高要求的设计了。


GEJ85-21是一台小型单轴涡轮喷气发动机,最早开发于1950年代,尽管其开发相当早,但性能比较稳定,曾用于F-5E/F战斗机,生产总量超过1.2万台。其尺寸不大,在其外部设置一个外涵道作为冲压发动机的启动发动机再合适不过。


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https://www.chinatimes.com/amp/realtimenews/20221123005532-260417
渦輪衝壓引擎測試成功 5馬赫高超音速飛機不是夢
新創航空企業「赫密士」(Hermeus)發布了一段影片,展示他們研發中的渦輪聯合循環發動機 (TBCC) =Chimera  測試成功,該公司正在研發Quarterhorse 高超音速飛機,預計可飛到5馬赫以上。



Chimera  希臘神話中會噴火的怪物

目前飛機的極速紀錄,仍然是著名的SR-71「黑鳥」(Backbird)高速偵察機的3.32馬赫,主要的瓶頸在於沒有合適的引擎,
上一代戰鬥機常用的渦輪噴射引擎(Turbojet)採用風扇進氣再壓縮,能夠達到2馬赫以上,
但是接近3馬赫時,過高的氣流壓力會造成風扇受損。

像是雄3飛彈這樣的3馬赫武器,採用的是「衝壓引擎」(Ramjet),它的結構相當單,少了風扇結構,直接在高速氣流下引爆燃料,可以噴射更高的進力。但是它的初始速度必須足夠快,比如雄3飛彈的發射,就必須有2支助推火箭推動到2馬赫的情況再啟動引擎。


https://twitter.com/drchriscombs/status/1268637478828879876

https://youtu.be/-dykzl9Kaf4
可切換 引擎




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« 最後編輯時間: 2022-11-24 20:52:32 由 peter » 已記錄

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