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Hermeus推出空中发射冲压喷气测试飞行器,用于高速实验

Hermeus正在开发一种一次性冲压喷气动力飞行器Ramjet-X,将由可重复使用的、F-16大小的Quarterhorse高速无人机空中发射。其目标是创建一种双飞行器架构,旨在减少高速飞行测试对昂贵的一次性测试平台的依赖。这将使Hermeus及其潜在客户能够在不每次任务都消耗大型助推器的情况下进行高马赫飞行测试。

该公司今天公布了这一概念。Hermeus表示,Ramjet-X将挂在Quarterhorse下方,在约3马赫的速度下释放,此时其冲压发动机可以开始工作。较小的飞行器随后将加速,爬升至约100,000英尺高度,速度达到约4马赫。Quarterhorse随后将返回基地,并可执行下一次任务。

Hermeus发布的图像显示,Quarterhorse在每侧机翼下挂载一个Ramjet-X,表明一次出击可进行两次不同的高速测试。有趣的是,Quarterhorse总共显示了不少于六个翼下挂点,暗示可能携带其他类型的外部载荷。

Hermeus尚未公布Ramjet-X的详细性能规格,包括其航程、有效载荷能力或关键的每次飞行预期成本。我们已联系该公司以获取更多信息。

公司发布的图像显示,这是一种相对紧凑、类似导弹的飞行器,具有带显著上反角的三角翼。没有水平尾翼面,但常规垂直尾翼辅以腹鳍。据报道,Ramjet-X长约22英尺,宽约7英尺。

在外观上,由于其冲压发动机推进系统,该飞行器与洛克希德的D-21 Tagboard超音速侦察无人机相似。然而,D-21长度超过40英尺,翼展20英尺,明显更大。总体而言,整个概念让人联想到冷战时期的D-21及其M-21母机,但规模较小。

基本概念旨在解决冲压发动机飞行测试中长期存在的问题。与常规喷气发动机不同,冲压发动机无法从静止状态提供有效推力。因此,飞行器必须先加速到足够高的速度,冲压发动机才能接管。

传统上,这种加速可能需要另一种推进系统,包括一次性火箭助推器。Hermeus提议用可重复使用的飞机替代这种初始助推。目前尚不清楚Ramjet-X飞行器是否同样可回收,但我们也已就此向Hermeus询问更多细节。

就目前而言,此类飞行测试项目不仅常常受到测试基础设施成本和可用性的限制,还受到合适空域和靶场使用权限有限性的制约。可重复使用的载机可能有助于应对这两个挑战,允许根据需要从指定测试靶场附近的机场部署多架Ramjet-X飞行器,并且仅在飞行器进入批准的测试区域后才发射。这种灵活性可以减少每次实验都需要新的大型助推器的需求,同时使得在日益受限的空域内更容易进行测试,包括在更短的通知时间内。

Hermeus表示,Ramjet-X不仅为其自身开发工作而设计,还作为外部客户的潜在测试平台。该公司称这一概念为“飞行测试即服务”,客户可以搭载包括传感器、通信设备、计算和自主系统、材料以及推进硬件在内的有效载荷。

该项目反映了更广泛的推动增加商业高速飞行测试可用性的趋势,这已引起美国政府的兴趣。

Hermeus还被国防创新单位选中,参与其高超声速和高节奏空中测试(HyCAT)项目。该项目旨在利用商业飞行测试能力,扩大政府进入相关高速环境的渠道。

该公司还在推进其日益雄心勃勃的Quarterhorse飞机。其Quarterhorse Mk 2.1今年早些时候完成了无人超音速飞行,在第三次试飞中达到1.21马赫。公司的路线图要求后续Quarterhorse变体逐步提高速度,并解决与高马赫飞行相关的热和推进挑战。

为Ramjet-X发布的图像显示了与2.1版本不同的Quarterhorse配置,包括加固的起落架和双前轮。在3马赫下释放Ramjet-X的要求表明,其发射平台将是Quarterhorse Mk 2.3,这将是第一个达到这种速度的型号。今年夏天,Hermeus确认其第二架超音速飞机Quarterhorse Mk 2.2和具备3马赫能力的Mk 2.3飞机正在建造中。

对于未来的Quarterhorse Mk 3,Hermeus一直在开发Chimera,一种基于涡轮的组合循环推进系统。该系统旨在随着速度增加从涡轮运行过渡到冲压发动机运行。

Ramjet-X有效地将部分问题分离到另一架飞机中,该系统也可能适用于不需要整个高超声速飞机的实验。

例如,开发高温材料的组织可能需要知道材料在实际高速飞行环境中的行为,而不仅仅是在地面测试中。这同样适用于武器、传感器、通信系统、制导硬件、机载计算机或其他用于高速飞行器的组件。

然而,到目前为止,尚不清楚Ramjet-X将提供什么样的飞行剖面。Hermeus提到了持续“数十分钟”的巡航阶段。但短时间的高速冲刺并不等同于在这些速度下的持续飞行。实验可用的持续时间、热载荷、加速度、振动、可用电力、遥测、机动性和有效载荷质量都将决定实际可以测试的内容。

该公司表示,已在佛罗里达州杰克逊维尔的高焓吸气式测试设施测试Ramjet-X推进系统。高温结构也在其加利福尼亚州埃尔塞贡多总部开发。集成飞行器测试目前计划于2027年进行。

HEAT设施本身是Hermeus建立高速推进测试基础设施努力的一部分。该公司表示,该设施正在开发中,最终将提供连续的高马赫气流,以进行更接近飞行的地面测试。

Ramjet-X尚未飞行,但如果其性能符合预期,它可能有助于降低在高马赫数下获取真实飞行数据的主要障碍之一。与此同时,该公司正在进入一个吸引其他航空航天公司日益增长兴趣的市场,这些公司也在扩大其高速飞行测试能力,特别是利用更广泛的高超声速热潮,包括Stratolaunch。

这个概念显然有可能被武器化,用于打击和监视任务,尽管目前没有迹象表明正在开发此类用途。

计划中的2027年集成测试将提供第一个有意义的迹象,表明该概念能否发展成为一种实用的高速测试能力。