近日,金星航宇公司(Venus Aerospace)的超声速翱翔试验机成功完成了首次翱翔,这次试验成功演示了翱翔掌握、稳定性、旋转爆震火箭发动机(RDRE)推进系统、遥测、地面操作和空中发射。高超声速无人翱翔器或将成为未来一段韶光的发展方向,并且在军事领域上有着重要用场。在美国,高超声速武器是航空和导弹行业的紧张研究工具,同时美国还专门为这些项目创建了许多新兴公司以保障研究的顺利进行。
Hermeus Corporation便是一家专门从事开拓高超声速翱翔器的美国初创公司,以设计和制造能以高于声速5倍以上速率翱翔飞机为目标,目前,该公司正在开拓QuarterHorse实验飞机,操持以实验飞机项目积累履历并开拓全新技能,以研制全性能高超声速飞机。
那么Hermeus公司研发的QuarterHorse实验飞机到底进展如何,是若何构建理论体系,进行试验验证,无人机性能又如何呢?

Hermeus公司研发奇美拉发动机
Hermeus是一家位于佐治亚州亚特兰大的创新型公司,成立于2018年,由一些紧张航空公司的前雇员和领域内专业人士创立。在其成立后的早期阶段,Hermeus公司便提出了多种技能观点,并开始探索如何将这些观点付诸实践。只管Hermeus公司在技能观点上取得了初步进展,但要实现其宏伟目标,公司仍旧面临诸多寻衅。意识到这个问题后,公司决定停息开拓完全的高超声速翱翔器项目,转入了对高超声速翱翔器进行必要的研究,利用研究结果创建实验技能,末了转向紧张项目实现这条道路上。迄今为止,Hermeus已经从美国空军赢得了一份代价3000万美元的条约,用于制造和试飞三种版本的飞机。Hermeus公司的创始人皮普利卡表示,他估量首飞韶光为2024年,总开拓本钱将低于1亿美元。
从平台开拓与风洞测试动手进行研究,随后操持连续开拓多个用于地面和翱翔测试的实验无人翱翔器,这个项目被称为“QuarterHorse”(夸特马),其存在的目的是作为一个可重复利用的测试平台,让材料和设备在高速条件下进行试验。在该项工程的第二阶段,研究团队致力于开拓专为翱翔QuarterHorse设计的发动机。经由深入剖析,研究团队决定采取一种领悟了涡轮喷气发动机和冲压发动机的稠浊动力系统。这种前辈的发动机架构被命名为“Chimera”(奇美拉),象征着其独特而强大的性能。
前两个试验完成后,项目顺利进行到新的阶段,新项目旨在采取一系列当代化的设计和制造流程,以加速产品的开拓和原型化进程。在设计阶段,项目团队将利用电子技能进行构造设计和打算,确保设计的精确性和高效性。此外,在制造实验产品时,项目将采取增材制造技能,特殊是金属3D打印技能,以实现繁芜构造的快速生产和精确复制。
开始系列试验QuarterHorse Mk.1型号无人机
对无人机的初步研究于2021-2022年完成,这使得Hermeus公司具备足够能力开拓和建造Quarterhorse Mk.0。Mk.0是该系列的首款产品,它在2023年10月正式发布;这种专门用于平台发射和低速地面测试的样机,其设计理念在于简化配置,从而加速开拓和组装过程。在公司起步的初期,选取这种策略有助于降落本钱,同时提高产品的市场竞争力。通过限定测试范围,Hermeus公司能够集中精力优化无人机的特定功能,而不必担心其他繁芜成分的滋扰。
在2024年初,Mk.0完成了工厂层面的评估后,被转移至阿诺德航空技能发展基地(AEDC),以便进一步开展实地验证事情。在此过程中,进行了多项地面测试活动,涵盖了从跑道上的灵巧转向到各种速率下的缓行等多项操作。这些测试的核心目标在于细致地审查其掌握系统的相应性,以及滑翔机构件和底盘的性能表现。所有这些都是在较为宽松的环境条件下进行的,未施加完备的翱翔载荷压力。
随着Hermeus公司技能发展,首台无人机型号被命名为“Quarterhorse Mk.1”。这一翱翔样机虽然沿袭了前代原型的设计理念,但在细节上进行了精心的优化,以便更好地欢迎即将展开的严苛磨练。至三月尾,这台Mk.1的无人机已经完成了其繁芜的组装工序,如今正整装待发,预备接管一系列地面初试,紧接着便是空中翱翔的实战考验。
未来Quarterhorse Mk.2型号翱翔实验的终极开拓阶段中。Hermeus公司将汲取Mk.0与Mk.1项目所积累的宝贵履历。这一新型无人机将以超声速姿态翱翔天涯,其极速可达4马赫。按照操持,Mk.2估量将在2025年底前建成。随后,将紧锣密鼓地展开一系列翱翔测试。只管如此,关于何时能够启动超声速模式以及实现其极限速率的详细时候,目前尚无确切韶光表。
迄今为止,该公司已推出两种前辈的高超声速技能方案。首项方案名为“Darkhorse”,其设计理念是对现有研发项目的深化与发展。该方案旨在打造一款巨型且具备重载能力的可选择性载人翱翔器,装备有两台“Chimera II”引擎,并作为多种军事装备的有效运载工具。
另一方案则针对民用市场,提出了一种名为“Halcyon”的客机观点。只管在外不雅观上与Darkhorse相似,但Halcyon将采取独特的机翼设计和四引擎配置。估量该机型能实现从伦敦至纽约的超快速跨洋航行,单次翱翔韶光仅需一个半小时,且不受搭客数量的影响。
技能特点总结未来估量推出的载人超声速客机
总体上来看,在构造布局方面,Quarterhorse的三款型号均展现出共通的特色,然而它们在构成部件、设备配置、体历年夜小以及性能特性上各具特色。首先便是历经磨练的Mk 0型号,其本色上是Mk 1无人翱翔器的低级形态,只是尚未完成终极的装置工序。在Mk 1后推出的Mk 2型号,则为对前代产品进行了扩展与改良后的成果,既保留了部分原有特性,又引入了多少创新功能。
Quarterhorse Mk 1的完全翱翔模型是一款与当代战斗机尺寸相仿的无人机。该机型遵照常规气动布局,配备后掠式机翼以及全套尾部稳定装置。其机身细长,前端设计独具特色,上半部呈现半圆锥形,下方则设有斜向进气道入口。这种设计显然借鉴了高超声速翱翔器的设计理念及其空气动力学特性。
装备于Quarterhorse Mk 1上的遥控系统实现了地面对其的全面监控。该无人机通过双向通信路径吸收指令,并实时反馈包括遥测数据、***影像在内的各种信息。放弃有人驾驶飞机而改为无人机有助于网络所有实验必要的信息,而不会给驾驶员带来风险。
在研制无人机的同时,Hermeus公司也同步开展了Chimera发动机的研发事情。首款Chimera发动机以通用电气J85系列为根本,初期产品在其根本上增长了独占的轴对称进气道设计。至2022年秋季,这款发动机已顺利完成了一系列试验,并证明了其在两种不同运行状态下的可靠性与适应性,即低速涡轮喷气与超声速冲压发动机的两种自适应状态。
即将面世的Mk 2原型机在设计年夜将与其前两代产品存在显著差异。该机型估量将拥有更大的体积,并采取去尾式设计,搭载三角翼构型。同时,其正面进气口将集成一具锥形中心体。目前关于该产品的详细尺寸、质量及性能参数尚未公布,外界仅对其方案中的翱翔速率有所耳闻。
同样处于开拓中的还有更大、更强大的Chimera II发动机,采取普惠F100发动机。未来Chimera II发动机将合营Mk 2超声速无人机及后续高超声速飞机的需求。发动机的干系研发与测试事情估量在无人驾驶翱翔实验平台竣工前落实,即2025年前完成。
只管成立韶光不长且资源相对有限,Hermeus公司正全力以赴积累所需的专业履历,并致力于终极打造出完全规模的高超声速飞机。在这一过程中,该公司采纳了一项创新策略——持续研发并迭代更为精密的原型机,以此逐步逼近空想中的终极成果。
迄今为止,经由简化的陆基原型机已顺利完成初步测试,首架试飞器即将启航。若这次试飞顺利无阻,估量明年将展开超声速试验无人机的空中验证。至于Quarterhorse系列能否取得终极成功,目前仍属未知。只管如此,Hermeus研发团队持积极态度,坚信能够圆满达成既定目标,并为接下来的Darkhorse与Halcyon项目奠定坚实根本。