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近期美國高速運輸服務提供商Venus Aerospace宣布，在下一次地面發(fā)動機演示中，將使用NASA小型企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）項目資助下開發(fā)的創(chuàng)新噴嘴。該噴嘴采用激光粉末床熔合技術生產(chǎn)，是Venus公司旋轉爆震火箭發(fā)動機（RDRE）研發(fā)工作的一部分。轉爆震火箭發(fā)動機是一種緊湊型系統(tǒng)，旨在在不同飛行狀態(tài)下穩(wěn)定運行，無需切換發(fā)動機。

△旋轉爆震火箭發(fā)動機（RDRE）正在進行全推力地面測試

Venus首席執(zhí)行官Sassie Duggleby表示：“超級噴嘴采用NASA的先進合金材料（高導熱性的GRCop-42和耐極端溫度的GRX-810）制造。這些材料能夠構建復雜的集成結構，如冷卻液通道和噴油嘴，傳統(tǒng)制造方法無法實現(xiàn)。我們在NASA支持下開發(fā)的技術現(xiàn)在將成為我們集成發(fā)動機平臺的一部分?！?/span>

Duggleby補充道：“Venus的推進架構依賴于連續(xù)旋轉爆震波，而非傳統(tǒng)的亞音速燃燒。這一創(chuàng)新的設計使得發(fā)動機無需多個推進級，只需一個系統(tǒng)就能推動飛行器從起飛加速至超過5馬赫的速度?！拔覀冮_發(fā)的單一系統(tǒng)能夠為飛行器提供從起飛到高超音速巡航的動力”

首席技術官Andrew Duggleby將RDRE配置描述為一款“緊湊、高性能、隨時可飛行”的發(fā)動機。雖然尚未披露確切的性能規(guī)格，但Venus公司表示，3D打印旋轉爆震火箭發(fā)動機在能量轉化效率上要高于90%，遠超傳統(tǒng)火箭發(fā)動機的效率水平。

△Venus Aerospace公司的觀星者號飛行器渲染圖

解決燃燒和冷卻挑戰(zhàn)

旋轉爆震發(fā)動機面臨極高的熱負荷和復雜的壓力環(huán)境，這使得傳統(tǒng)制造工藝無法滿足系統(tǒng)硬件可靠性的要求。然而，增材制造技術為Venus提供了突破性的解決方案，允許它們生產(chǎn)出能夠承受爆震室嚴苛條件的噴嘴，包括快速傳熱和動態(tài)壓力循環(huán)等極端環(huán)境。這些特性對發(fā)動機的耐用性和與全尺寸系統(tǒng)的集成至關重要，確保了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。

Venus首席執(zhí)行官Sassie Duggleby表示：“我們將把這一技術應用于我們的Stargazer M4火箭，并計劃用于未來的著陸器、軌道轉移飛行器和高超音速無人機等飛行器?！崩^SBIR項目資助下噴嘴試驗的成功后，Venus將進行首次地面測試，以評估該推進系統(tǒng)在完整推進系統(tǒng)中的硬件性能。

Venus推進系統(tǒng)的測試計劃將持續(xù)到2025年，并朝著實際驗證推進系統(tǒng)的方向邁進。該系統(tǒng)融合了緊湊的設計、噴氣式飛機般的巡航效率和火箭級的性能。