Das in Atlanta ansässige Startup Hermeus hat ein Hybridtriebwerk entwickelt, das während des Fluges zwischen dem langsamen Turbojet-Modus und dem Hyperschall-Staustrahlmodus umschalten kann. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, mit seinem Chimera-Hybridantrieb das schnellste Flugzeug aller Zeiten zu entwickeln. Ziel ist es, im kontrollierten Flug Mach 4, also die vierfache Schallgeschwindigkeit, weit zu überschreiten.
Hermus führte am 17. November 2022 im Notre Dame Turbomachinery Laboratory in Indiana einen simulierten Hyperschallflugtest durch. Während des Tests wechselte das Chimera-Triebwerk erfolgreich vom Turbostrahl- in den Staustrahlmodus.
Unkomprimierte Luftstrahltriebwerke, sogenannte Ramjets oder Ramjets, sind sparsamer im Kraftstoffverbrauch und leistungsstärker als Turbojet-Triebwerke. Beispielsweise kann ein Turbostrahltriebwerk nur Mach 3 erreichen, während ein Staustrahltriebwerk das Potenzial hat, ein Flugzeug mit Mach 6 zu fliegen. Dies liegt daran, dass Staustrahltriebwerke keine beweglichen Teile haben, aber gleichzeitig nur effizient sind, wenn sich Luftströme bewegen mit hoher Geschwindigkeit. Die Effizienz eines Staustrahltriebwerks beginnt bei 500 km/h und steigt dann normalerweise auf Mach 3 und darüber hinaus an. In diesem Fall besteht die Besonderheit des Chimera-Triebwerks darin, dass es tatsächlich von einem traditionellen Turbojet-Triebwerk zu einem Staustrahltriebwerk übergehen kann, wodurch Hyperschallgeschwindigkeiten mit nur einem Triebwerk ermöglicht werden.
Chimera ist ein Hybridmotor, der als Turbine Combined Cycle Engine (TBCC) bekannt ist. Erstens, wenn das Quarterhorse-Flugzeug abhebt, arbeitet das TBCC-Triebwerk als Turbojet, wodurch das Flugzeug abheben, beschleunigen und hohe Geschwindigkeiten erreichen kann. Wenn die Geschwindigkeit und Temperatur der Luft, die sich dem Quarterhorse nähert, zunimmt, beginnt sich das Chimera-Triebwerk von einem Turbostrahl in einen Staustrahl zu verwandeln.
Dieser Vorgang beginnt bei etwa Mach 2 und endet bei Mach 3, wenn der Motor beginnt, Luft mit Überschallgeschwindigkeit anzusaugen. Diese Luft ist schnell genug, um eine Verbrennung ohne Kompressor zu erreichen. An diesem Punkt läuft das Turbostrahltriebwerk im Leerlauf und das Staustrahltriebwerk schaltet sich ein, wodurch die Geschwindigkeit des Flugzeugs erhöht wird und es mit seiner Höchstgeschwindigkeit fliegen kann.
„Chimera hat einen Vorkühler, der die Temperatur der in den Turbojet eintretenden Luft reduziert. Dadurch kann Hermeus noch etwas mehr Leistung aus dem Turbojet herauskitzeln, bevor er auf Staustrahl umschaltet. Um Mach 3 herum beginnt die Chimera, die einströmende Luft um den Turbostrahl herum zu umgehen, und der Staustrahl übernimmt vollständig“, heißt es in der offiziellen Pressemitteilung.
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Der Artikel Here is Chimera, the engine of the future hypersonic flight stammt von Scenari Economici .
Dies ist eine Übersetzung eines Artikels, der am Sat, 28 Jan 2023 11:10:10 +0000 im italienischen Blog Scenari Economici unter der URL https://scenarieconomici.it/ecco-chimera-il-motore-del-futuroi-volo-ipersonico/ veröffentlicht wurde.