美國開發可變形高超音速發動機 性能超強

美國開發可變形高超音速發動機 性能超強

【新唐人北京時間2023年09月12日訊】當世界各地的工程師都在研究超級高鐵（Hyperloop）時，美國人正在研究可變形的高超音速發動機。該發動機能夠在飛行過程中改變形狀，以實現功率、推力和效率的最大優化，目前正處於實驗測試階段。

該研究項目由中佛羅里達大學（UCF）的研究人員領導，獲得美國海軍研究實驗室（NRL）45萬美元的資助，旨在開發一種可變形高超音速發動機，最終可能解決高速航空旅行的一些最大挑戰。

據NRL稱，如果可行，新發動機可能會帶來超高速的商業和太空旅行，理論上可以使空中旅行速度達到6至17馬赫，這樣的速度足以在不到30分鐘的時間內從美國大陸東海岸飛到西海岸。

儘管高超音速飛行技術的概念自20世紀60年代以來就已存在，但美國、俄羅斯和中國等國家仍在競相改進其系統，以實現更高效、更持續的飛行。

由於高超音速飛行的極端性和災難性故障的風險，大多數正在開發的飛機都試圖限制其各個部件的複雜性，包括機翼、機身，甚至發動機。

「由於飛行環境具有挑戰性，大多數高超音速發動機的結構都是固定的」，該項目的首席研究員、中佛羅里達大學機械與航空航天工程系教授艾哈邁德（Kareem Ahmed）說，這會限制常規高超音速飛行的性能和效率的逐步改進。然而，這種情況即將改變。

他解釋說：「我們的研究將展示適應性強的發動機配置所帶來的性能提升，這種配置可以對其表面進行自我優化，以最大限度地提高性能、功率、推力和行程距離，這在高超音速發動機中屬於首創。」

該研究項目建立在艾哈邁德之前關於「超燃衝壓發動機」（超音速燃燒衝壓發動機）的工作基礎上。「超燃衝壓發動機」的一個重要方面是它們能夠以超音速燃燒空氣，而傳統噴氣發動機只能以亞音速。

如果中佛羅里達大學的研究成功，它將對商業航空旅行產生深遠的影響。長途飛行可以大大縮短，從而提高航空旅行的便利性和效率，比如從紐約飛往洛杉磯30分鐘內即可完成。此外，節省的時間可能會對包括商業和旅遊業在內的各個行業產生連鎖反應，使國際合作變得更加便捷。

除了商業航空旅行之外，「超燃衝壓發動機」技術在航天工業中也大有前景，這可能使太空發射更加經濟。目前，火箭載重的很大一部分是氧化劑，用於其在太空中燃燒燃料。由於超燃衝壓發動機可以利用大氣中的氧氣，這可以減輕火箭的重量，從而降低與將有效載荷發射到太空相關的成本。

艾哈邁德和他的研究團隊已經開發了可變形高超音速發動機的空氣動力學模型，他們目前正在對發動機進行實驗測試以評估其性能。

「我們很高興被選中參加該計劃」，艾哈邁德說，「我們的實驗室一直是高速和高超音速推進領域的領導者和創新者，這個項目使我們的團隊有機會做出貢獻並帶來震撼。」

（記者李昭希綜合報導/責任編輯：林清）

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