高超音速MHD极光涡轮发动机

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 高超音速飞行需要诸如静音喷气发动机和冲压喷气发动机等特殊系统。机械和热应力随着速度的增加而增加。
  • 受俄罗斯“阿贾克斯”项目启发的“曙光”项目,使用磁流体动力学(MHD)系统来提高飞机的性能和隐蔽性。它可以在高海拔飞行,并使用常规发动机。
  • “曙光”是一种侦察机,能够在四小时内环绕地球飞行,攻击地面目标和卫星,并可作为更高效的运载工具使用。

MHD超音速引擎奥罗拉

附录1:MHD

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奥罗拉的秘密

超音速飞行的秘密

飞机飞得越快,就必须飞得越高并巡航在高空。在高马赫数下,无法在地面飞行,仅仅是因为高压带来的机械限制。在马赫数3-3.5以上,可以使用涡轮喷气发动机(左上图)。在更高的马赫数下,这些旋转机械就无法再使用了。这时可以改用静压发动机(右图)。在马赫数6.5以下,可以使用超音速燃烧冲压发动机(下图)。前缘通过液态氢和氧气的循环进行冷却。混合气体在环形燃烧室中以超音速燃烧。

在马赫数6.5以上,似乎很难更快,因为温度非常高(由空气通过强激波的再压缩引起)。几年前,俄罗斯人透露他们有一个名为“阿贾克斯”(Ajax)的项目,专为极高马赫数设计。随后,我们找到了两张在高超音速风洞中拍摄的阿贾克斯测试图片。可以看出,其整体设计类似于据称代表“奥罗拉”或“奥罗拉项目”的图纸。如你所见,这些模型的上部是平的。

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阿贾克斯与静压发动机

阿贾克斯的设计者弗赖德施塔特(Fraidstadt)提供了一个有趣且令人惊讶的信息。这架飞机被设计为以超音速飞行,使用的是...传统涡轮喷气发动机。此外,如果MHD系统启动,飞行也是可能的。由于俄罗斯资金不足,阿贾克斯从未完成。奥罗拉是“美国的阿贾克斯”,基于相同的概念。通过与参与奥罗拉计划的美国研究人员交流,不难发现这种飞行器的秘密。读者将在接下来的图片系列中发现这一秘密。

在第一张图中,我们看到“壁式转换器”的总体设计,这种设计在20世纪60年代末期在多个地方被发明。我在20世纪70年代的实验室里亲自测试过壁式转换器。一组线性导体产生了一种相当特殊的磁场几何结构,如右图所示,“空间周期性”。这个磁场与一组线性电极耦合。如果我们决定将这种壁式MHD转换器用作壁式MHD加速器,我们就会注入电能。这样就很容易看出,该设备会产生一个平行于壁面的洛伦兹力场(例如,在边界层中起作用)。

另一方面,我们也可以将其用作壁式MHD发电机。此时,速度V与磁场B结合产生感应电场E = V × B。在高空,空气密度较低,电导率比地面更好。该机器可以发电。同时,洛伦兹力会减缓空气。其密度可以增加到足以在普通涡轮喷气发动机中燃烧空气-燃料混合物。普通进气口(2)被关闭。空气通过飞机上部的新进气口(4)进入。我们用马赫线进行了示意性表示。马赫数从高值连续降低到亚音速状态。由于气体的动能部分转化为电能,其温度保持足够低。电能用于通过壁式MHD加速器增加(5)的喷气速度。这一切意味着现在所说的“MHD旁通”。请注意,传统涡轮喷气发动机涉及“机械旁通”:一部分由化石燃料燃烧产生的能量被传递到机器的前部,即压缩机。

这只是奥罗拉的简要介绍。在200,000英尺高空飞行时,其MHD发电机在高霍尔参数条件下运行,因此横向霍尔电场很高,可以用于在机器前缘产生广泛的电弧放电。这种等离子体垫保护机翼免受激波相关热效应的影响。这一现象现在已被了解。这一切意味着对双温等离子体物理有深入了解,而这一领域在20世纪70年代初在欧洲被完全放弃。双温等离子体与高霍尔参数值结合,会经历剧烈的维利科夫不稳定性(这导致许多国家的民用项目在20世纪70年代初完全失败)。这需要通过原创解决方案(通过磁约束效应稳定等离子体)来解决,而这些解决方案的描述超出了本文的范围。

无论如何,奥罗拉可以使用其四个涡轮喷气发动机起飞。然后,它以超音速爬升。当它达到足够高度时,其MHD系统启动。下部进气口关闭,MHD进气口打开。升力由机器下方形成的激波提供,因此奥罗拉以6000节的速度成为“波浪骑手”。但正如美国专家所解释的那样,当飞机在200万英尺高空飞行时,传统火箭提供额外推力,使飞机成为低空轨道器(其航程变得...无限)。它成为完美的侦察机,能够拍摄地面的高质量照片。如果需要,该机器可以像“银色冲浪者”一样旋转。它是一个可驾驶的轨道器。完全被等离子体包围,它完全隐形。

它没有热防护罩。其再入大气的方式完全不同。奥罗拉以小角度进入大气,并通过一组短路的壁式MHD发电机耗散其动能,因此能量主要通过辐射过程耗散。它像“MHD滑翔机”一样进入大气。

目前,美国军方正试图尽可能长时间地隐藏这一秘密。伪官方项目向公众展示。据说美国“正在考虑超音速飞行”。实际上,美国工程师已经掌握了这项技术12年了!

民用应用。

目前,奥罗拉是一架轨道侦察机。它可以从美国的一个基地起飞,四小时内绕地球飞行。其任务时间比一夜还短,因此很少被观察和拍摄。隐形,它不会被雷达探测到。在这一空间区域独自巡航,它成为定向能系统的“战斗站”。它可以同时攻击卫星和地面目标。

从另一个角度来看,奥罗拉比传统火箭更优越。如果用于将空间模块送入轨道,它将提供更低的每公斤成本。但美国更倾向于将这种智能飞机用于军事目的。

超音速轰炸机

一种秘密的远程超音速轰炸机。

每个人都了解B2轰炸机。22架部署在密苏里州怀特曼空军基地。官方表示其单机成本应为20亿美元。当专家仔细观察这架飞机时,他无法理解为何成本如此之高。此外,人们认为它...是亚音速的。美国空军表示,这种轰炸机可以从美国飞往非常遥远的距离:30,000英里并立即返回基地。当然,这意味着多次加油和非常长的飞行时间。专家会注意到B2轰炸机的机组人员仅限于两名飞行员。没有休息舱,不像老式的B-52,后者设计用于长时间任务。记得B-52的机组人员可以由六人组成。在长时间任务中,三人负责飞机,而另外三人可以在休息舱中休息。

1997年10月,一架B2在爱德华兹基地附近被观察到。这不是一张照片,而是一位航空记者绘制的示意图。

前缘的这些灯光不可能是水蒸气的冷凝,因为莫哈韦沙漠非常干燥。三个椭圆形的斑点对应于安装在起落架上的灯。我们认为这些白色条纹对应于低空MHD控制的进气口,后来爱德华兹基地的专家证实了这一点。

从我们能看到的情况来看,所谓的B2并不是...真正的。后者具有相似的设计(见上图)。其机翼的特殊形状设计是为了在着陆时提供更好的稳定性。流体力学专家可以猜到为什么它被设计成这样。但上部不同。“真正的B2”有厚机翼,因为其四个(传统)发动机位于内部。在进气口之前,我们发现了壁式MHD发电机,它足够减缓空气,使飞机在非常稀薄的空气和高空(200,000英尺)以...传统涡轮喷气发动机进行超音速飞行。速度:6,000节。

“真正的B2”比侦察机奥罗拉更先进。它不设计为卫星。它必须能够执行远程任务,因此被设计为完全消除激波。轰炸机的表面完全覆盖着壁式MHD转换器。一些部分作为发电机运行,一些作为加速器。整个系统确保了在任何一点对流场的完全控制。放电的强度改变了局部声速值。两个高压放电的几何形状,即驻点和轮廓末端,改变了流场、阻力和机翼的相对宽度。没有驾驶舱,因为不再需要。如图所示,现代的美国超音速轰炸机非常扁平,非常隐形。

它可以从美国的一个机场起飞,飞往喀布尔并在一夜之间返回。

超音速轰炸机也代表了民用运输的未来,能够将乘客从纽约带到东京只需两个小时。

美国拥有具有类似进气口的超音速隐形无人机。天真的人仍然认为它们是为亚音速设计的。

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