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GE宇航公司大型高超声速推进系统即将开展关键试验
关键词:      时间:2025-07-21

【据航空周刊网站2025年6月10日报道】GE宇航公司于2023年底完成了Half-X双模冲压发动机试验(DMRJ),验证了其旋转爆震燃烧室设计的有效性。Half-X项目为期三年,旨在开发一种可重复使用的吸气式推进系统,以便在本世纪末为大型高超声速飞机提供动力,今年夏天将开展关键试验。在未来几周内,GE爱迪生工厂计划对推力3000磅(1360公斤)、进口直径15英寸(381mm)、由旋转爆震燃烧室(RDC)驱动的3X双模冲压发动机(DMRJ)进行首次地面台架试验。

该系列在内部被称为“Half-X”,2023年已成功验证了一款具有相同配置但推力为500磅的发动机。未来的高超声速飞行器可能需要涡轮基组合循环(TBCC)发动机,其推力是3X的3-10倍。GE期望即将开展的DMRJ系列试验,以确认对该构型按比例放大是否可以满足要求。

该公司还致力于为"防区外攻击导弹"(Standoff Attack Missile)提供推进系统。收购Innoveering公司对GE宇航公司的DMRJ研发至关重要。爱迪生工厂高级项目总经理马克·雷蒂格(Mark Rettig)6月2日在俄亥俄州埃文代尔告诉记者:如果我们能够验证从Half-X按比例放大3倍是成功的,那么我们就很有信心将它继续按比例放大10倍甚至更大,这才是终极愿景”。

按比例放大的推进系统可为美国国防高级研究计划局(DARPA)提出的“下一代侦察打击飞机”(Next-Generation Reconnaissance Strike)提供动力,DARPA希望在2030年以前实现原型机首飞。如果成功,该设计有望在2030年代后期发展成可重复使用的高超声速战斗机。DARPA的推进系统要求采用TBCC构型,将推力达到30000-38000磅(13608-17236)的高速涡轮发动机与DMRJ相结合。

GE宇航公司自2022年起就开始为这类飞行器做准备,先与研发双模冲压发动机的小型公司Innovering合作,随后将其收购。爱迪生工厂为这种高超声速推进系统整合了多项GE的新兴技术:高马赫涡轮发动机、RDC、高温陶瓷基复合材料以及低速与高速流道的一体化进排气系统。

GE公司认为,通过这种组合式设计,最终的TBCC推进系统可以解决可重复使用高超声速飞行的诸多难题,首当其冲是可重复使用涡扇发动机的马赫数2.5的极限速度与传统冲压式喷气发动机马赫数3.5的最低工作速度之间的“速度断层”问题。新的高马赫涡轮发动机将冲压式喷气发动机的接替速度阈值显著提升。通过增加RDC,爱迪生工厂认为还能同步降低冲压发动机的最低工作速度,从而弥合这一关键速度区间的“速度断层”。

先进的材料可以帮助发动机承受高超声速下的温度,而一体化的进排气系统简化了管理两个流路的复杂性。雷蒂格说:“因此,相对于飞机设计而言,我们有很多部件可以很好地组合在一起,以实现这种能力。”

下一步是验证这些部件确实有效,尤其是RDC。RDC不是标准的爆燃燃烧过程,而是在环形燃烧室周围产生连续爆震。如果超声速气流中的这些爆震能够得到控制和持续,与爆燃燃烧相比,RDC过程在理论上可以在更小的空间内更有效地产生能量。

GE公司还在探索其尚处于萌芽阶段的高超声速TBCC推进系统的其他应用。该公司正在与奎托斯公司进行洽谈,拟为“多军种先进能力高超声速试验台”项目中的高超声速滑翔飞行器提供动力。