美国测试了世界上第一个涡扇和涡喷发动机与电动机的混合发动机

探索点小小科技 2024-11-20 01:19:33
美国测试了世界上第一个涡扇和涡喷发动机与电动机的混合发动机

美国初创公司 Astro Mechanica 对一种革命性的喷气发动机进行了首次测试,该发动机在亚音速和远高于音速的速度下都同样高效。开发人员表示,如果这种发动机安装在协和式飞机上,它们可以飞行 61% 的距离。有计划制造一架配备这种发动机的飞机,并将其从旧金山飞往东京。

图片来源: Astro Mechanica

传统的涡扇发动机和涡轮喷气飞机发动机针对各自的应用进行了优化。前者对亚音速飞行有效,后者对超音速飞行有效。但它们中的每一个都有一个通过压缩机的供气系统,为高效的燃料燃烧和喷射流的形成创造条件。在每种情况下,由于迎面而来的气流和相应发动机机构的运行都会产生压缩。

在不同的速度下,气流的体积是不同的 - 对于涡轮风扇发动机,它在超音速下是过大的,而对于涡轮喷气发动机,它在亚音速下是不足的。Astro Mechanica 的想法是将带有空气的混合动力发动机充气的工作外包给单独电动机上的压缩机,类似于电动汽车中的电动机(这些是当今行业生产的最高效的电动机)。在 Astro Mechanica 方案中,自适应混合动力发动机与两个独立的电动机一起工作:用于涡轮风扇装置中的风扇和发动机涡轮喷气部分的压缩机。

很容易理解,无论飞机的速度如何,电动机都可以为涡轮风扇装置和涡轮喷气发动机装置创建最佳运行模式。因此,发动机可以在三种模式下运行:亚音速、超音速甚至高超音速,当它们实际上成为冲压发动机时。空气的缺乏或过多通过电动机的运行来补偿。这种调整模式的自适应方案将允许从滑行到跑道再到起飞和降落的整个飞行过程中有效使用燃料。协和式飞机花费了两吨燃料,只是为了从着陆点移动到跑道起飞。

前段时间,Astro Mechanica 对其第三代自适应喷气发动机进行了试运行,功率增加到额定功率的 30%。未来,该公司打算制造一架原型喷气式飞机,配备四个自己设计的发动机和两个 GE CT7 发动机,用于从旧金山到东京的不间断超音速飞行。该公司成立于三年前,拥有 8 名员工,但即使是经验丰富的飞机发动机开发人员也羡慕它的雄心壮志。

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