波音 X-51 Waverider 即將進入實機測試

Andy Yang
Andy Yang
2010年05月9日, 下午 02:00
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X-51 WaveRider (Neg#: X-51_WaveRider)X-51 是採用一種稱為「超音速燃燒衝壓引擎(Scramjet)」的飛行測試平台。和普通的噴射引擎要靠葉片壓縮空氣不同,衝壓引擎靠得是逐漸將空氣流入的通道變窄,來達成壓縮空氣的目的。這使得衝壓引擎幾乎沒有活動的零件,因此無論在維修或能耐受的溫度、壓力等物理條件,都較普通的噴射引擎來得優秀。超音速衝壓引擎和普通衝壓引擎的不同,在於引擎內流動的空氣是超音速的,雖然這聽起來好像沒有什麼差別,但傳統的衝壓引擎只能接受次音速的空氣,當飛機本身的速度超音速時,進氣口必需要有設計讓流入的超音速氣流減速到次音速。這個過程或釋放出大量的熱量,讓空氣中的氧氣先和氮氣或其他化學物反應,降低了最後能供引擎燃燒的氧氣,因此,衝壓引擎只能將飛機推到大約 5.5 馬赫左右。相較之下,超音速衝壓引擎從入口到出口的氣流都是超音速的,因此可以跑到高得多的速度 -- 12 馬赫到 24 馬赫(軌道速率)都有可能,但缺點是飛機必需要加速到大約 4.5 馬赫才能點火。

即將進入測試的 X-51 將由一架 B52 發射,先靠火箭加速到足以點火的速率後,再啟動搭載的 Scramjet 引擎,之後會以大約六倍音速飛行 300 秒。X-51 如果成功,將是第一架(相對)長時間飛行的 Scramjet 測試機,這或許將再度開啟 Scramjet 的實用性的爭論:撇開軍事用途不談,贊成者認為不用自行攜帶氧氣就能加速到軌道速度的 Scramjet,會是在前往低軌道的用途上取代火箭的良方;反對者認為 Scramjet 飛機從沒有速度加速到 Scramjet 能運行的速度需要一種引擎,離開大氣層進入太空後,又需要另一種引擎,這些額外的重量會抵消採用 Scramjet 帶來的優勢,而且因為 Scramejet 在空氣中的時間較火箭長,反而會消耗更多的燃料在對抗空氣阻力上。
標籤: boeing, scramjet, WaveRider, X-51, X-51 WaveRider, X-51Waverider
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