美國「奎特馬」噴射無人機首飛成功 未來期望打破SR-71速度紀錄
奎特馬MK1噴射無人機完成首次飛行,測試操作系統。(圖/hermeus)
美國新創航空研發「赫米斯」(Hermeus) 公司,致力於研究快速且經濟的高超音速飛機,期望在3馬赫以上。其實驗機「奎特馬Mk1」( Quarterhorse Mk 1)在5月27日進行了首次飛行,雖然首飛平穩保守,甚至沒有超過音速,但是這是相當重要的,平穩飛行是第一步,現在已爲日後的研發鋪好了道路。
航空學家(TheAviationist)報導,這次試飛在著名的加州愛德華空軍基地(Edwards Air Force Base)進行,該基地有極長的乾涸湖牀跑道可以起飛和降落。
奎特馬Mk1採用1具通用電氣 J85 發動機( 也就是F-5戰機、T-38教練機 使用的發動機)爲動力,於 2024 年 3 月首次亮相,由遠程無線遙控,旨在展示高速起飛和降落。
這個團隊的研發進展堪稱迅速,從開工製作到到可以飛行,只花了204 天。
赫米斯公司執行長兼聯合創始人皮普利卡( AJ Piplica)表示:「Mk 1 重新定義了新飛機從開發到飛行的進度。我對我們團隊所取得的成就感到無比自豪。我們證明了迭代開發的可行性。」
「但這只是個開始。隨着下一輪迭代標準的不斷提高,我們還有很多工作要做。」
所謂「迭代開發」是指團隊每一次的原型機任務只做很單純的任務,之後重新再造新的原型機。以赫米斯公司爲例,從研發初期就制定了基於4架飛機的迭代設計發展路線圖,每架飛機都有特定的用途,最終的目標是打破 SR-71 黑鳥保持的空速記錄。
Mk 0:首架原型機,僅進行地面測試,連機翼都沒有安裝,僅示範遠端指揮和控制滑行。
Mk 1:第1架可飛行的原型機器,也就是這次新聞的主角,任務是遙控起飛和降落。
奎特馬Mk2無人機,外型與Mk1已完全不同,這是實驗引擎預冷器所用。(圖/hermeus)
Mk 2:超音速飛機,但速度在3 馬赫以下。
Mk 3:將示範從渦輪噴射引擎(GE-J-85)到衝壓噴射發動機的轉換,這一階段試圖打破 SR-71 的記錄。
公司解釋說:「Mk0的地面測試,在愛德華基地的幹湖牀上進行,滑行速度達到220公里/小時,驗證空氣動力學模型假設、飛機的方向控制。」
這一次實驗飛行的Mk 1,該公司稱這是飛行中最關鍵的階段,在他們所公佈的影片顯示,飛機起飛、低空飛過跑道並再次降落都有完成。
新聞稿稱:「此次實驗數據驗證了設計的可行程度,包括空氣動力學、穩定性和控制。」
聯合創始人兼總裁薛福德( Skyler Shuford)表示:「Mk 1提供了重要的技術價值,我們將會把這些寶貴資料應用到下一架飛機Mk2上。」
每一代奎特馬的外型都還可能差異很大,目前所看到的Mk1,採用機翼進氣,有一點像做工粗糙版的F-16;但是Mk 2就不一樣了。根據公司透露的消息,Mk 2採用機首進氣,並且有進氣錐,外型類似於與 1960年代的D-21 無人機(A-12 牛車飛機所外掛的高音速無人機)。Mk 2 目前正在 赫米斯公司位於亞特蘭大的總部生產,預計將於 2025 年底試飛。
Mk2的發動機也改成普惠F100加力渦輪扇發動機,但同時,這引F100將會整合專有的預冷器技術,預冷器透過降低引擎吸入的空氣溫度來提高引擎性能,使MK2推送到2.5馬赫。
假如Mk2實驗明預冷器效果,那麼下一步就是Mk 3實驗,它採用一種名爲 Chimera 的渦輪聯合循環 (TBCC) 發動機,結合了渦輪和衝壓噴氣發動機的全範圍、吸氣式高超音速發動機。
該公司表示:「低速時,Chimera 採用 F100 發動機,以普通渦輪扇模式運行,到了2.5馬赫以上的高速時,發動機轉變型態爲衝壓噴氣模式,如果符合理論,將可使Mk 3 達到 4 馬赫左右的速度。」
「奎特馬」系列最終是否會發展成爲某種「協和式飛機之子」仍然有待觀察,但毫無疑問,軍方至少已經表示有興趣探索超高速無人駕駛飛行器的潛力。