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摩托車老闆創造航空發動機,速度達到驚人的6馬赫

Astro Mechanica,一家於2020年成立的創新企業,近期在YC的W24項目中脫穎而出,獲得了YC、A16z、Lowercarbon的投資,投資金額尚未公開。

創新的自適應循環噴射發動機

這家公司正從航空發動機這個特殊領域探索,開發自適應循環噴射發動機,用於未來飛行的可能性。

Ian Brooke的航空夢

創始人Ian Brooke近期展示了效果視頻,顯示Astro Mechanica已經製造出了更節省燃料的新型噴射發動機原型機。

省燃料加速飛行

Astro Mechanica是家製造多模式混合發動機的美國創業公司。

Ian Brooke發文稱,他們發動機的關鍵在於使用電動機驅動壓縮機,讓它能以任何速度旋轉,從而適應其空速和燃燒循環,也就是自適應循環噴射發動機。Ian Brooke的發動機有3種模式,使這款噴射發動機具備自適應能力,在不同速度下保持高效率。

它有涡輪風扇模式、涡輪噴射模式和衝壓噴射模式3種,從圖中看出,Astro Mechanica設想的發動機能逐步將速度推到2至6馬赫。

在運作過程中,Astro Mechanica衝壓噴射模式具有更高的燃料效率。工程物理學家兼A16z scout的Andrew Côté舉例SR-71(黑鳥偵察機)使用的J58發動機(衝壓變循環發動機)證明了這一點。

Ian解釋,噴射發動機借助空氣反應加速飛行。簡單來說,這個過程是:風扇旋轉吸入空氣——空氣經壓縮機壓縮——壓縮後進入燃燒室與燃料混合點燃——氣體膨脹噴射向前。

而且他們的噴射循環能飛得更快:“風扇旋轉吸入空氣,我們有一個收斂-發散的噴嘴,壓縮空氣使其體積變小,擠壓空氣足夠多時,噴嘴變寬,空氣流速加快,達到超音速排氣。”

他形容壓縮和釋放,就像是往交通堵塞的海灣大橋中間放了一個加油收費站,車通過後獲得極大能量飛速開走。

再加上自適應引擎能適應整個曲線的速度,“低速時,我們可以達到亞音速風扇循環,速度變快時,電機旋轉壓縮空氣,壓力足夠高就會有第二次燃燒循環。”

Andrew還指出,Astro Mechanica自適應提速的關鍵在於用電動機驅動的“第二涡輪”,通過低溫冷卻的交流電機驅動主涡輪,保證調整到不同模式時,始終以理想的轉速運行,以驅動風扇。

“這一概念在今天才有可能實現——因為如今電機性能夠好,之前的電機繞線的損耗和重量反而耽誤‘第二涡輪’發揮作用”,Andrew說。

高效能的多模式設計

Ian Brooke發文稱,他們發動機的關鍵在於使用電動機驅動壓縮機,讓它能以任何速度旋轉,從而適應其空速和燃燒循環,也就是自適應循環噴射發動機。

可能的場景:火箭發射

Ian表示:Astro Mechanica的噴射發動機可以作為軌道運載火箭的第一級使用。Ian稱,他們的新型噴射發動機將用比所有火箭系統都便宜的多的方式將有效荷載送入軌道。

“火箭攜帶的東西有限,就像很多火箭喜歡盡可能提高室壓,SpaceX猛禽有有史以來最高的艙室壓力,而實際上,有限的反應與火箭的推射需求相反的。”火箭有熱力循環,但不是靠吸入空氣,而是液態空氣、液態甲烷運作。火箭某種程度上反應受限,噴射發動機可以得到無限反應。

“它將大氣層作為通往太空的階梯”,Ian說。
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此外,Astro Mechanica噴射發動機能調整工作模式,始終用最少的燃料把速度提高,消耗的燃料遠低於火箭。“靠大氣反應將速度推至6馬赫(1馬赫相當於1倍音速),就像是一個免費的助推器”,Andrew分析,用於軌道的自適應循環噴射發動機的第一級火箭可重複使用性更強,燃料需求量小。

在《The First Principles》中,Ian透露,Astro Mechanica計劃做舰載機,就像SpaceX火箭載火箭,他們則是將飛行器架在衝壓噴射發動機上,讓Astro Mechan

推進太空探索的新階段

Ian稱,他們的新型噴射發動機將用比所有火箭系統都便宜的多的方式將有效荷載送入軌道。

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