آمریکا سریعترین هواپیمای تاریخ را می‌سازد

استارت آپ هرمئوس مستقر در آتلانتا یک موتور جت هیبریدی ساخته است که می تواند در طول پرواز از حالت توربوجت کم سرعت به حالت رم جت مافوق صوت تغییر کند.هدف این شرکت توسعه سریع ترین هواپیمای تاریخ است.

به گزارش تکناک، لاکهید SR-31 بلک برد با سرعت 3.3 ماخ (2532 مایل در ساعت) در حال حاضر سریع ترین جت در جهان است. برای غلبه بر بلک برد، هرمئوس در حال توسعه هواپیمای Quarterhorse با موتور Chimera است که احتمالاً با سرعت 4 ماخ (3069 مایل در ساعت) پرواز می کند.

هرموس در 17 نوامبر 2022 یک آزمایش پرواز مافوق صوت شبیه سازی شده در آزمایشگاه ماشین آلات توربو نوتردام در ایندیانا انجام داد. موتور Chimera در طول آزمایش با موفقیت از حالت توربوجت به حالت ramjet تبدیل شد.

در خبر رسمی این شرکت آمده است: Hermeus انتقال توربوجت به رم جت را در موتور خود Chimera نشان داده است. این یکی از مهم‌ترین دستاوردهای فناوری برای تحقق پرواز مافوق صوت عملیاتی است. توانایی جابجایی بین این دو حالت به اولین هواپیمای هرمئوس، کوارترهورس، اجازه می‌دهد تا از یک باند فرودگاه معمولی بلند شود و سپس تا سرعت ماخ بالا شتاب بگیرد.

تفاوت توربوجت و رم جت

موتورهای رم جت نسبت به موتورهای توربوجت مصرف سوخت و قدرت بیشتری دارند. به عنوان مثال، یک موتور توربوجت می تواند تنها تا سرعت 3 ماخ بالا برود، اما یک موتور رم جت این پتانسیل را دارد که هواپیما را با سرعت 6 ماخ (4603 مایل در ساعت) پرواز دهد. در حالی که موتورهای توربوجت به یک کمپرسور برای مکش هوا و فشرده سازی آن برای احتراق نیاز دارند.

موتور رم جت نیازی به کمپرسور ندارد زیرا حرکت با سرعت بالا برای فشرده سازی هوا کافی است. با این حال، این موتورها فقط در سرعت‌های بالاتر از 300 مایل در ساعت کار می‌کنند و عملکرد فوق‌العاده‌ای را در 3 ماخ و بالاتر از آن ارائه می‌کنند. بنابراین، اگرچه آنها برای نیرو دادن به موشک‌ها ایده‌آل هستند، اما نمی‌توان از آنها در هواپیمای دارای خدمه استفاده کرد.

از سوی دیگر، یک موتور توربوجت در سرعت کم و حتی صفر به طور موثر کار می کند. این موتورها به گزینه ای برای تامین انرژی هواپیما های تجاری و بسیاری از هواپیما های ارتش تبدیل شده اند.

Chimera یک موتور هیبریدی است که به عنوان موتور سیکل ترکیبی مبتنی بر توربین (TBCC) شناخته می شود. اولاً، هنگامی که هواپیمای Quarterhorse در حال فرار است، موتور TBCC مانند یک توربوجت عمل می‌کند و هواپیما را قادر می‌سازد تا بلند شود، شتاب بگیرد و به سرعت‌های بالا برسد. با افزایش سرعت و دمای هوایی که به سمت Quarterhorse می آید، موتور Chimera شروع به تبدیل از یک توربوجت به یک رم جت می کند.

این فرآیند با سرعت 2 ماخ شروع می شود و زمانی که موتور شروع به کشیدن هوا در سرعت های مافوق صوت می کند در 3 ماخ تکمیل می شود. این هوا به اندازه کافی سریع است که بدون کمپرسور احتراق حاصل می شود. در این حالت موتور توربوجت غیرفعال می شود و موتور رم جت وارد عمل می شود و سرعت هواپیما را افزایش می دهد و به آن اجازه می دهد با بالاترین سرعت خود پرواز کند.

Chimera دارای یک پیش خنک کننده است که دمای هوای ورودی به توربوجت را کاهش می دهد. این به هرمئوس اجازه می دهد تا قبل از انتقال به رم جت، عملکرد بیشتری را از توربوجت کاهش دهد. در حدود 3 ماخ، Chimera شروع به کنار زدن هوای ورودی در اطراف توربوجت می کند و رام جت کاملاً کنترل می شود.

Chimera آینده پرواز مافوق صوت است

موتور Chimera خاص است زیرا می تواند پروازهای مسافربری مافوق صوت را به واقعیت تبدیل کند. تا به حال، موتورهای مافوق صوت تنها برای تامین انرژی راکت‌ها و موشک‌های فضایی مورد استفاده قرار می‌گرفتند، زیرا نمی‌توان آن‌ها را مورد استفاده مجدد قرار داد یا در هواپیما هایی که برای بلند شدن نیاز به باند فرودگاه دارند، استفاده کرد. با موتور تنفس هوا Chimera، این می تواند تغییر کند.

هرمئوس ادعا می کند که موتور مافوق صوت آنها برای شتاب گیری نیازی به موشک ندارد و می توان از آن در عملیات پرواز مسافری که در آن هواپیما (airplane : powered fixed-wing aircraft) استفاده مجدد می شود استفاده کرد. به علاوه، می تواند به یک هواپیمای مافوق صوت اجازه دهد تا از باند فرودگاه معمولی بلند شود.

این شرکت فقط در سال 2021 بودجه دریافت کرد و تیم در مورد آنچه که تنها در چند سال گذشته با موتور Chimera به دست آورده است هیجان زده است. آنها همچنین قراردادهایی را با ناسا و نیروی هوایی ایالات متحده منعقد کرده اند.

به غیر از پروژه Quarterhorse، هرمئوس در حال کار بر روی فناوری هایی برای بهبود برنامه های پرواز بدون خدمه با سرعت بالا است. امیدواریم به زودی بتوانیم شاهد اجرای مافوق صوت Quarterhorse در آسمان باشیم.