導讀:【據航空周刊網站2025年6月10日報道】GE宇航公司于2023年底完成了Half-X雙模沖壓發動機試驗(DMRJ),驗證了其旋轉爆震燃燒室設計的有效性。Half-X項目為期三年,旨在開發一種可重復使用的吸氣式推進系統,以便在本世紀末為大型高超聲速飛機提供動力,今年夏天將開展關鍵試驗。在未來幾周內,GE愛迪生工廠計劃對
推力3000磅(1360公斤)、進口直徑15英寸(381mm)、由旋轉爆震燃燒室(RDC)驅動的3X雙模沖壓發動機(DMRJ)進行首次地面臺架試驗。
該系列在內部被稱為“Half-X”,2023年已成功驗證了一款具有相同配置但推力為500磅的發動機。未來的高超聲速飛行器可能需要渦輪基組合循環(TBCC)發動機,其推力是3X的3-10倍。GE期望即將開展的DMRJ系列試驗,以確認對該構型按比例放大是否可以滿足要求。
該公司還致力于為"防區外攻擊導彈"(Standoff Attack Missile)提供推進系統。收購Innoveering公司對GE宇航公司的DMRJ研發至關重要。愛迪生工廠高級項目總經理馬克·雷蒂格(Mark Rettig)6月2日在俄亥俄州埃文代爾告訴記者:“如果我們能夠驗證從Half-X按比例放大3倍是成功的,那么我們就很有信心將它繼續按比例放大10倍甚至更大,這才是終極愿景”。
按比例放大的推進系統可為美國國防高級研究計劃局(DARPA)提出的“下一代偵察打擊飛機”(Next-Generation Reconnaissance Strike)提供動力,DARPA希望在2030年以前實現原型機首飛。如果成功,該設計有望在2030年代后期發展成可重復使用的高超聲速戰斗機。DARPA的推進系統要求采用TBCC構型,將推力達到30000-38000磅(13608-17236)的高速渦輪發動機與DMRJ相結合。
GE宇航公司自2022年起就開始為這類飛行器做準備,先與研發雙模沖壓發動機的小型公司Innovering合作,隨后將其收購。愛迪生工廠為這種高超聲速推進系統整合了多項GE的新興技術:高馬赫渦輪發動機、RDC、高溫陶瓷基復合材料以及低速與高速流道的一體化進排氣系統。
GE公司認為,通過這種組合式設計,最終的TBCC推進系統可以解決可重復使用高超聲速飛行的諸多難題,首當其沖是可重復使用渦扇發動機的馬赫數2.5的極限速度與傳統沖壓式噴氣發動機馬赫數3.5的最低工作速度之間的“速度斷層”問題。新的高馬赫渦輪發動機將沖壓式噴氣發動機的接替速度閾值顯著提升。通過增加RDC,愛迪生工廠認為還能同步降低沖壓發動機的最低工作速度,從而彌合這一關鍵速度區間的“速度斷層”。
先進的材料可以幫助發動機承受高超聲速下的溫度,而一體化的進排氣系統簡化了管理兩個流路的復雜性。雷蒂格說:“因此,相對于飛機設計而言,我們有很多部件可以很好地組合在一起,以實現這種能力?!?/p>
下一步是驗證這些部件確實有效,尤其是RDC。RDC不是標準的爆燃燃燒過程,而是在環形燃燒室周圍產生連續爆震。如果超聲速氣流中的這些爆震能夠得到控制和持續,與爆燃燃燒相比,RDC過程在理論上可以在更小的空間內更有效地產生能量。
GE公司還在探索其尚處于萌芽階段的高超聲速TBCC推進系統的其他應用。該公司正在與奎托斯公司進行洽談,擬為“多軍種先進能力高超聲速試驗臺”項目中的高超聲速滑翔飛行器提供動力。
來源:中國科協航空發動機產學聯合體
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