شركة Hermeus تطور طائرة Ramjet-X ذات المحرك النفاث القابل للتخلص منخفضة التكلفة لتعزيز قدرات الاختبار الأسرع من الصوت

شركة مقرها لوس أنجلوس تعمل على تطوير طائرة نفاثة منخفضة التكلفة وقابلة للتخلص، مصممة خصيصًا للإطلاق من طائرتها المسماة Quarterhorse. هذه الطائرة، التي تحمل اسم Ramjet-X، قادرة على الطيران بسرعات فوق صوتية عالية. كشفت شركة Hermeus أن المحركات النفاثة تحتاج إلى الوصول إلى سرعة أولية معينة لتعمل بفعالية. لذلك، ستستخدم Hermeus طائرتها القابلة لإعادة الاستخدام Quarterhorse لرفع Ramjet-X إلى السرعة والارتفاع المطلوبين للإطلاق، دون الحاجة إلى الاعتماد في كل اختبار على معززات كبيرة ومكلفة قابلة للتخلص.

بمجرد إطلاقها، ستبدأ Ramjet-X رحلتها باستخدام محركها النفاث، بينما تعود Quarterhorse لإجراء مهام اختبار طيران مستقبلية.

تقليل تكاليف الاختبار باستخدام Ramjet-X

صرح زاك شور، الرئيس التنفيذي لشركة Hermeus، قائلاً: "تكلفة اختبار الطيران بسرعات عالية مرتفعة للغاية، كما أن فرص الاختبار المتاحة ليست كثيرة. توفر Ramjet-X لنا طريقة لإدخال أنظمة جديدة في بيئة مستمرة عالية السرعة، دون الحاجة إلى إنشاء خطة اختبار مكلفة لمرة واحدة في كل مرة. إن الجمع بين السرعة والطيران المستمر وقابلية التوسع في نظام واحد يقلل من العوائق أمام الحصول على بيانات ذات قيمة عالية من هذه البيئات، ويسرع من مشاريعنا ومشاريع عملائنا". كما ستمكن Ramjet-X شركة Hermeus من تقديم خدمة اختبار طيران عالي السرعة (FTaaS)، مما يوسع فرص الوصول إلى بيئات طيران كانت تاريخياً مكلفة وصعبة الوصول إليها.

يمكن للعملاء والشركاء دمج الحمولات، وأجهزة الاستشعار، وأنظمة الاتصالات والحاسوب، وأنظمة التحكم الذاتي، وعينات المواد، وتكنولوجيا الدفع، وغيرها من الأجهزة والبرامج التجريبية في Ramjet-X لإجراء الاختبارات في ظروف مستمرة عالية السرعة.

التحديات الهندسية للسرعات العالية

وفقاً لبيان صحفي، من خلال توفير منصة قابلة لإعادة الاستخدام وهياكل الإطلاق وبنية تحتية لاختبار الطيران، يمكن لشركة Hermeus أن تتيح للعملاء التركيز على التكنولوجيا التي يتم تقييمها، دون الحاجة إلى تطوير طائرة فائقة السرعة وخطة اختبار خاصة لكل تجربة. إن تطوير Ramjet-X جارٍ بالفعل، وتقوم Hermeus باختبار محرك Ramjet-X النفاث في منشأة HEAT في فلوريدا، بينما يتم تطوير الهياكل المقاومة للحرارة في مقرها في إل سيغوندو، كاليفورنيا.

من المخطط إجراء اختبار شامل للطائرة في عام 2027.

تواجه التحديات الهندسية للسرعات العالية أكثر من مجرد جعل الطائرة تطير بشكل أسرع. في ظل السرعات القصوى، يصبح التسخين الديناميكي الهوائي مشكلة رئيسية. يجب أن تعمل الهياكل وأجهزة الاستشعار وأنظمة الدفع والمكونات الأخرى في ظل درجات حرارة وضغوط تختلف تماماً عن تلك التي تواجهها الطائرات التقليدية. كما أن الدفع يمثل تحدياً رئيسياً أيضاً. على سبيل المثال، لا يمكن للمحركات النفاثة أن تعمل بكفاءة من حالة السكون، بل تعتمد على حركة الطائرة الأمامية لضغط الهواء الداخل، ثم إدخال الوقود وإشعاله. وهذا يعني أن الطائرات النفاثة تحتاج إلى الوصول إلى سرعات عالية بما فيه الكفاية حتى يعمل نظام الدفع الخاص بها بفعالية.

حل شركة Hermeus هو استخدام طائرة أخرى كمعزز.

ترتبط Ramjet-X ارتباطاً وثيقاً بعمل Hermeus في مجال الدفع عالي السرعة القابل للتنفس. تقوم الشركة بتطوير تقنية دفع دورة مشتركة تعتمد على التوربين، حيث يتم استخدام أنماط دفع مختلفة في مراحل مختلفة من الرحلة. على سبيل المثال، تجمع محركات Chimera الخاصة بشركة Hermeus بين مفاهيم التوربين والنفث، مما يتيح لنظام الدفع العمل في نطاق أوسع من السرعات. عند السرعات المنخفضة، يوفر المحرك التوربيني الدفع اللازم. ومع تسارع الطائرة، وعندما تكون الظروف مناسبة لعمل النفاث، يمكن إعادة توجيه تدفق الهواء بحيث يصبح النفاث المصدر الرئيسي للدفع.

هذا الأمر بالغ الأهمية، لأن الطائرات النفاثة النقية لا يمكنها الإقلاع من المدرج والتسارع من الصفر إلى سرعتها المثلى، بل تحتاج إلى قوة دفع أولية. تعالج Ramjet-X هذه المشكلة بشكل فعال من ناحية أخرى: بدلاً من مطالبة طائرة الاختبار بتوفير كل التسارع، توفر طائرة قابلة لإعادة الاستخدام السرعة الأولية.

كيف تغير Ramjet-X مناخ اختبار السرعات العالية

يمثل تطوير Ramjet-X تحولاً مهماً في اختبار السرعات العالية، من خلال استخدام طائرة قابلة لإعادة الاستخدام كمعزز، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف وتعقيد الاختبار. وهذا لا يتيح لعملاء أكثر القيام باختبارات في بيئات السرعات العالية فحسب، بل يعزز أيضاً التحقق السريع من التقنيات الجديدة. ومع تزايد الطلب على الطيران عالي السرعة، يصبح التغلب على تحديات أنظمة الدفع ومشاكل التسخين الديناميكي الهوائي أمراً بالغ الأهمية. تم تصميم Ramjet-X للتعامل مع هذه التحديات بفعالية، مما يمهد الطريق لتطورات مستقبلية في تكنولوجيا الفضاء الجوي.