协和式超音速客机(Concorde超音速客机)完成最后一次飞行已经是16年之前了,一些公司正在努力制造新一代的超音速客机,它们的飞机飞行速度能够超过音速(1马赫,约为每小时770英里)。Boom和Aerion等航空公司承诺,到本世纪20年代中期,飞机乘客的飞行速度将达到每小时1000英里甚至更高。
但一些公司正在研制一种高超音速客机,这将使那些超音速喷气式飞机相形见绌。这些所谓的高超音速飞机将能够以5马赫或5马赫以上的速度飞行,或大约3800英里每小时。以5马赫的速度,从纽约到伦敦只需两小时,而不是通常所需的七、八个小时。
一家英国公司声称已经向高超音速飞机的未来迈出了一大步。总部位于牛津郡的Reaction Engines公司在周一宣布,该公司已成功测试了一种发动机冷却系统,该系统可以支持飞机以3.3马赫的速度飞行。如果随后的测试进展顺利,“预冷”系统可以帮助飞机达到5马赫或更高的速度,甚至可能可以为航天飞机提供动力。
该系统解决了高超音速飞机发展最大挑战的其中一个:控制发动机内部的极端热量积聚。
在以5马赫的速度运行时,发动机内部的空气温度可以达到1800华氏度,这足以熔化金属并干扰产生推进力的燃烧进程。预冷系统的原理就是利用数千个装有冷却剂的微管来排出超热空气以降低发动机温度。
今年3月,研究人员在亚当斯县科罗拉多航空航天港(Colorado Air and Space Port)的一个设施里进行了第一轮测试,他们使用一个战斗机引擎,将空气加热到788华氏度(约合788摄氏度)来对这个实验装置进行了实验。这和发动机以3.3马赫(约合每小时2532英里)的速度飞行时所经历的温度差不多。据该公司称,该设备在不到1/20秒的时间内就将气流冷却到可控制的温度。
Reaction Engines公司首席执行官马克·托马斯(Mark Thomas)在一份声明中表示,此次测试的成功是“一个非常重要的里程碑”。
其他专家也表达了相同的激动情绪。
“这非常令人兴奋,”麻省理工学院航天工程学教授杰弗里·霍夫曼(Jeffrey Hoffman)在谈到这次成功测试时说,但他补充:“他们基本上是在尝试一些非常新颖的东西,把材料推向了极限,而材料的极限状态下有着很多未知之处。”
在未来的测试中,预冷器将面临超过1800华氏度(约合1880摄氏度)的挑战,这个温度是在5马赫(高超音速飞行的阈值)下飞行的温度。Reaction Engines公司表示,由这个预冷系统冷却引擎提供动力的飞船有朝一日可能会在太空中达到25马赫的速度,即每小时16537英里。但霍夫曼警告说,这个目标不会在短期内实现。
他说:“在我们驾驶高超音速飞行器从地球表面进入轨道之前,我们还有很长的路要走,我们只能拭目以待。”
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