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 嘉陵江 发表于: 2021-5-18 20:32:01|显示全部楼层|阅读模式

[2021年] 科学家开发新推进系统 可让超音速飞机速度最高达到13000英里/小时

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源自:cnBeta
原文标题:科学家开发新推进系统 可让超音速飞机速度最高达到13000英里/小时


  中佛罗里达大学(UCF)开发的推进系统,可以让飞行速度达到 6-17 马赫(每小时 4600-13000 英里),并将应用于航天和太空旅行。UCF 的研究人员正在将这项技术商业化,基于该技术打造的超音速飞行能够在短短 30分钟内从纽约飞到洛杉矶。
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这项研究成果发表在《美国国家科学院院刊》中,研究人员发现了一种通过为喷气式发动机创建一个特殊的高超音速反应室来稳定高超音速推进所需的引爆的方法。
  研究报告的共同作者、UCF 机械和航空航天工程系的副教授 Kareem Ahmed 说:“国际上正在加紧努力为超高音速(Hypersonic)和超音速(Supersonic)飞机开发强大的推进系统,这将允许以非常高的速度穿过我们的大气层,也允许有效地进入和离开行星大气层。稳定引爆的发现--最强大的强烈反应和能量释放形式--有可能彻底改变高超音速推进和能源系统”。
  该系统可以使空中旅行的速度达到 6-17 马赫(每小时 4600-13000 英里)。该技术利用了斜向引爆波(oblique detonation wave)的力量,他们通过在反应室内使用一个倾斜的斜坡来形成引爆冲击波进行推进。
  该技术提高了喷气推进发动机的效率,因此与传统推进发动机相比,在使用更少燃料的情况下产生更多的动力,从而减轻了燃料负荷,减少了成本和排放。除了更快的空中旅行,该技术还可用于太空任务的火箭,通过需要更少的燃料使其更轻,飞行更远,燃烧更清洁。
  爆炸推进系统已经被研究了半个多世纪,但由于所使用的化学推进剂或它们的混合方式而没有取得成功。艾哈迈德小组以前的工作通过仔细平衡释放到发动机中的推进剂氢气和氧气的速率克服了这个问题,创造了第一个旋转引爆的实验证据。然而,引爆的持续时间很短,往往只发生在微秒或毫秒之间,这使得它们难以研究,而且无法商用。
  UCF 团队通过创建一个新的高超音速反应室--HyperREACT,能够将爆炸波的持续时间维持在 3 秒。该设施包含一个靠近推进剂混合室的 30 度角斜面的室,可稳定斜向引爆波。
  Ahmed 说:“这是第一次在实验中显示出稳定的引爆。我们终于能够在太空中以斜向引爆形式保持引爆。这几乎就像在物理空间中冻结一个强烈的爆炸”。
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