- Der von Hermeus entwickelte Ramjet-X ist speziell für den Flug mit hohen Mach-Geschwindigkeiten konzipiert.
- Ramjet-X kann die Kosten und Hürden für Hochgeschwindigkeitsflugtests senken.
- Kunden können verschiedene Technologien in den Ramjet-X integrieren, um sie zu testen.
- Zu den Herausforderungen beim Hochgeschwindigkeitsflug gehören aerodynamische Erwärmung und Antriebseffizienz.
Ein in Los Angeles ansässiges Unternehmen entwickelt ein kostengünstiges, wegwerfbares Ramjet-Flugzeug, das speziell für den Start von seinem Quarterhorse-Flugzeug aus entwickelt wurde. Dieses als Ramjet-X bezeichnete Flugzeug kann mit hohen Mach-Geschwindigkeiten fliegen. Das Unternehmen Hermeus erklärte, dass Ramjet-Triebwerke eine bestimmte Anfangsgeschwindigkeit benötigen, um effektiv zu funktionieren. Daher wird Hermeus sein wiederverwendbares Quarterhorse-Flugzeug nutzen, um Ramjet-X auf die erforderliche Geschwindigkeit und Höhe zu beschleunigen und zu starten, ohne dass für jeden Test teure, wegwerfbare Booster erforderlich sind.
Sobald der Ramjet-X freigesetzt wird, beginnt er seinen Ramjet-Flug, während das Quarterhorse-Flugzeug zur Durchführung zukünftiger Flugtestmissionen zurückkehrt.
Ramjet-X reduziert Testkosten
Der CEO von Hermeus, Zach Shore, sagte: "Die Kosten für Hochgeschwindigkeitsflugtests sind extrem hoch, und es gibt nicht viele Gelegenheiten für Tests. Ramjet-X bietet uns eine Möglichkeit, neue Systeme in einer kontinuierlichen Hoch-Mach-Umgebung zu testen, ohne dass jedes Mal ein teurer, einmaliger Testplan erstellt werden muss. Die Integration von Geschwindigkeit, Dauerflug und Skalierbarkeit in ein System senkt die Hürden für den Zugang zu äußerst wertvollen Daten aus diesen Umgebungen und beschleunigt die Projekte sowohl für uns als auch für unsere Kunden." Ramjet-X wird Hermeus auch ermöglichen, Hochgeschwindigkeitsflugtestdienste (FTaaS) anzubieten und den Zugang zu Flugumgebungen zu erweitern, die historisch gesehen kostspielig und schwer zugänglich waren.
Kunden und Partner können Nutzlasten, Sensoren, Kommunikations- und Rechensysteme, autonome Steuerung, Materialproben, Antriebstechnologien und andere experimentelle Hardware und Software in den Ramjet-X integrieren, um sie unter repräsentativen, kontinuierlichen Hoch-Mach-Bedingungen zu testen.
Die technischen Herausforderungen des Hochgeschwindigkeitsflugs
Laut der Pressemitteilung ermöglicht es Hermeus den Kunden, sich auf die zu bewertenden Technologien zu konzentrieren, ohne für jedes Experiment ein eigenes Hochgeschwindigkeitsflugzeug und einen Testplan entwickeln zu müssen, indem ein wiederverwendbares Flugzeug, eine Startarchitektur und eine Flugtestinfrastruktur bereitgestellt werden. Die Entwicklung des Ramjet-X ist bereits im Gange, wobei Hermeus die Ramjet-Triebwerke des Ramjet-X im HEAT-Gelände in Florida testet, während die Hochtemperaturstrukturen in der Zentrale in El Segundo, Kalifornien, entwickelt werden.
Derzeit ist eine integrierte Flugzeugerprobung für das Jahr 2027 geplant.
Die technischen Herausforderungen des Hochgeschwindigkeitsflugs beschränken sich nicht nur darauf, ein Flugzeug schneller fliegen zu lassen. Bei extremen Geschwindigkeiten wird die aerodynamische Erwärmung zu einem Hauptproblem. Struktur, Sensoren, Antriebssysteme und andere Komponenten müssen bei Temperaturen und Drücken betrieben werden, die sich grundlegend von denen herkömmlicher Flugzeuge unterscheiden. Auch der Antrieb ist eine große Herausforderung. Zum Beispiel können Ramjet-Triebwerke nicht aus dem Stillstand heraus effizient arbeiten, sondern müssen sich auf die Vorwärtsbewegung des Flugzeugs verlassen, um die einströmende Luft zu komprimieren, bevor sie Brennstoff zuführen und verbrennen. Das bedeutet, dass ein Ramjet-betriebenes Flugzeug eine ausreichend hohe Geschwindigkeit erreichen muss, damit sein Antriebssystem effektiv arbeiten kann.
Die Lösung von Hermeus besteht darin, ein anderes Flugzeug als Beschleuniger zu nutzen.
Ramjet-X steht auch in engem Zusammenhang mit der Arbeit von Hermeus an luftatmenden Hochgeschwindigkeitsantrieben. Das Unternehmen entwickelt eine auf Turbinen basierende Kombinationszyklus-Antriebstechnologie, bei der in verschiedenen Phasen des Fluges unterschiedliche Antriebsmodi verwendet werden. Zum Beispiel kombiniert der Chimera-Triebwerk von Hermeus die Konzepte von Turbine und Ramjet, sodass das Antriebssystem in einem breiteren Geschwindigkeitsbereich arbeiten kann. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten kann das Turbinentriebwerk den notwendigen Schub liefern. Mit zunehmender Beschleunigung des Flugzeugs, wenn die Bedingungen für den Ramjet-Betrieb geeignet sind, kann der Luftstrom umgeleitet werden, sodass der Ramjet die Hauptantriebsquelle wird.
Das ist entscheidend, denn ein reines Ramjet-betriebenes Flugzeug kann nicht allein vom Boden abheben und von Null auf seine optimale Betriebsgeschwindigkeit beschleunigen; es benötigt eine anfängliche Schubkraft. Ramjet-X geht das Problem effektiv von der anderen Seite an: Anstatt zu verlangen, dass das Testflugzeug die gesamte Beschleunigung liefert, bietet das wiederverwendbare Flugzeug die Anfangsgeschwindigkeit.
Wie Ramjet-X das Hyperschall-Testmodell verändert
Die Entwicklung von Ramjet-X markiert einen bedeutenden Wandel im Hyperschall-Testen, indem ein wiederverwendbares Flugzeug als Beschleuniger eingesetzt wird, was die Kosten und die Komplexität der Tests erheblich senkt. Dies ermöglicht es mehr Kunden, Tests in Hoch-Mach-Umgebungen durchzuführen, und fördert die schnelle Validierung neuer Technologien. Mit der steigenden Nachfrage nach Hochgeschwindigkeitsflügen wird es besonders wichtig, die Herausforderungen des Antriebssystems und die Probleme der aerodynamischen Erwärmung zu lösen. Der Entwurf von Ramjet-X kann diese Herausforderungen effektiv bewältigen und den Weg für die zukünftige Entwicklung der Luft- und Raumfahrttechnologie ebnen.