一种新型喷气发动机可在任意速度下保持高效率,从而降低轨道发射成本
一家初创公司正在宣传一种混合喷气发动机:它通过电驱压缩机,在从起飞到高超音速的范围内保持高效率,目标是作为可重复使用的一级,用于更低成本的轨道发射。评论者讨论吸气式一级是否能相较当今可重复使用火箭显著降低发射成本,并提出对推重比、供电质量、超音速气流以及空射飞行器结构代价的担忧。有人认为,这个概念只是齿轮涡扇与空气涡冲压想法的增量延伸,或许更适合导弹或高超音速飞机,而不是主流轨道发射。
发动机概念与宣称的创新点
- 该发动机使用涡轮驱动发电机,为压缩机/风扇上的电动机供电;有人将其比作喷气机里的“柴油-电力机车”。
- 目标是让压缩机转速独立于涡轮变化,从起飞一直到约 Mach 2.7 都保持高效率,然后在第二级切换到冲压发动机,最终再切换到火箭。
- 有人认为这只是齿轮涡扇或空气涡火箭的延伸;也有人认为这种连续可变、由电驱动的压缩机确实是全新的。
动力来源、重量与效率问题
- 对使用电池存在很大怀疑,因为质量太大;几位评论者推测涡轮主要是给发电机供能,可能只配短时储能(超级电容或可抛弃电池)。
- 人们担心涡轮→发电机→电机这条链路中的传输损失;支持者则认为燃烧时间很短,且低温冷却可使总效率保持很高(帖子里有人声称可超过 95%,但未给出细节)。
- 也有人怀疑,现有技术下,能以轻到足以驱动大型压缩机、且转速超过 20,000 rpm 的电动机是否现实。
吸气式一级与火箭
- 许多人指出,一级推进更受推重比和单位推力成本限制,而不是比冲;吸气式发动机的推重比远差于火箭。
- 几位评论者认为,可重复使用火箭(例如 Falcon 9 级别)已经大大削弱了有翼/吸气式一级的存在理由。
高度与速度,以及空射的价值
- 反复有人提醒:入轨主要靠水平速度(约 8 km/s),不是靠高度;高度只能节省所需能量中的很小一部分。
- 从一架高速飞机起飞(即便接近 SR-71 的速度)也只能提供轨道能量中的很小一部分。
- 空射和气球发射概念被批评为:为了有限收益,却带来很大的结构与运营复杂性。
与 SABRE、Skylon 及其他概念的比较
- SABRE/Skylon 被提及为更强大、但也复杂得多的预冷吸气式火箭系统;几十年未能部署,使人更怀疑其可行性。
- 新发动机被认为更简单,但性能也更低;在经济性上未必能胜过现有火箭。
- 旋转爆轰发动机和超燃冲压发动机也被提到,但澄清它们与这项设计并非同一类技术。
应用场景与战略
- 有人认为这台发动机更适合无人机、导弹或高超音速巡航,而不是轨道发射。
- 也有人指出,“太空”是一个极具吸引力的营销点;猜测真正的近期市场可能是军用或导弹客户。
尚不清楚的方面
- 目前可达到的真实飞行包线(最高 Mach 数、飞行高度)以及详细热管理方案仍不明确。
- 它是否真的能“作为一级”使用(垂直发射),还是只能为运载飞机提供动力,也尚未被明确证实。