音速之夢(mèng)--X-24C

正如奧林匹克運(yùn)動(dòng)的名言:“更高、更快、更強(qiáng)”一樣人類在征服天空之后從未停止過飛行器升級(jí)的步伐。從速度僅有3km/h的飛行者一號(hào)到今天可以達(dá)到3馬赫的SR72飛機(jī)的速度在爆炸性的增長,但凡事總有瓶頸,正如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)以前一樣,目前飛機(jī)大多都在2-3馬赫,尋找更強(qiáng)力的引擎突破五馬赫的屏障成為現(xiàn)在飛機(jī)發(fā)展的方向。
如今,超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)是持續(xù)研究的主題,因?yàn)樗坪跏菫楦叱曀傥淦骱惋w機(jī)提供動(dòng)力的最有前途的方法之一。在2022年上映的壯志凌云2中,擁有令人張目結(jié)舌速度的暗星成為人們熱議的話題。但在某些領(lǐng)域處于輿論優(yōu)勢(shì)地位的網(wǎng)民們并不認(rèn)為洛克希德馬丁公司有這種能力。
但仔細(xì)了解過后你可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn),洛克希德公司實(shí)際上在40多年前就在研究超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力高超聲速飛機(jī)的想法。 20世紀(jì)60年代中期,隨著X-15計(jì)劃的結(jié)束,NASA和美國空軍考慮了后續(xù)的試驗(yàn)飛機(jī)。美國宇航局進(jìn)行了兩個(gè)研究項(xiàng)目:馬赫數(shù)為12的高超音速研究設(shè)施和高速研究飛機(jī) /馬赫數(shù)為8的飛機(jī)。美國空軍透露,他們打算制造一種馬赫數(shù)為3-5的試驗(yàn)飛行器,以及一種逐漸從馬赫數(shù)4.5提升到馬赫數(shù)9的增量飛行器。 作為主要承包商,洛克希德公司與美國空軍國家高超音速飛行研究機(jī)構(gòu)和美國國家航空航天局并肩工作,開發(fā)并部署了兩架高超音速試驗(yàn)飛機(jī),每架飛機(jī)預(yù)計(jì)飛行100次。這項(xiàng)決定是為這架新的"L-301"計(jì)劃飛機(jī)(非正式名稱為X-24C)裝備當(dāng)時(shí)在阿特拉斯系列火箭中的新的LR-105火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。LR-105將發(fā)射X-24C并使其加速至高超音速,這與X-15的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)并無兩樣。在那里,第二個(gè)氫燃料、空氣助燃式?jīng)_壓/超音速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)(超音速燃燒沖壓發(fā)動(dòng)機(jī))安裝在它腹部的引擎會(huì)被發(fā)動(dòng)。它將在90,000英尺或更高的高度達(dá)到至少6馬赫的巡航速度和8馬赫的極速度。飛機(jī)本體采用類似于X24A和X24B所采用的升力體外形。
這種超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的概念至今仍被廣泛認(rèn)為是高超音速飛機(jī)最有可能采用的方案。普通的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使用一個(gè)壓縮機(jī)(風(fēng)扇葉片)來壓縮空氣,使空氣與燃料混合并點(diǎn)火,但在高超音速下,壓縮機(jī)會(huì)成為障礙,在氣流通過時(shí)將其減慢至亞音速。超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),在最簡單的形式下,利用超音速空氣流入發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的巨大壓力來處理壓縮,這使得它成為一種更有效的高速推進(jìn)方式。
上圖為X24B 但考慮到美國空軍在20世紀(jì)80年代的類似測(cè)試飛機(jī)的事故和預(yù)算明顯超支,最終在1977年NASA同意取消進(jìn)一步的X-24C工作。 在那個(gè)年代這個(gè)項(xiàng)目一開始看起來就希望渺,X-24C的高超音速技術(shù)似乎不會(huì)成為航空技術(shù)的下一次革命,但不同于被丟進(jìn)垃圾桶里的飛機(jī)圖紙,他注定將改變航空。