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L'azienda di velivoli ipersonici Hermeus raggiunge una pietra miliare nei test dei motori

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L'azienda di velivoli ipersonici Hermeus ha dimostrato la transizione da turbogetto a ramjet nel suo motore Chimera.

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Si tratta di una delle imprese tecnologiche più importanti per rendere il volo ipersonico operativo una realtà, ha dichiarato l'azienda.

Chimera è un motore a ciclo combinato a turbina (TBCC), ovvero un ibrido tra un turbogetto e un ramjet. La capacità di passare da una modalità all'altra consente al primo velivolo di Hermeus, Quarterhorse, di decollare da una pista normale e di accelerare fino a velocità elevate.

Il costo e la velocità con cui il team di Hermeus ha raggiunto questo traguardo sono notevoli. Hermeus ha progettato, costruito e testato Chimera in 21 mesi per 18 milioni di dollari.

"Questo risultato è un'importante pietra miliare tecnica per Hermeus", ha dichiarato il CEO AJ Piplica. "Ma soprattutto è un punto di prova che dimostra come il nostro piccolo team sia in grado di progettare, costruire e testare rapidamente l'hardware con budget significativamente inferiori a quelli dei colleghi del settore"

I test si sono svolti presso il Notre Dame Turbomachinery Laboratory, che fornisce aria riscaldata per simulare temperature e pressioni elevate della macchina.

"La struttura di Notre Dame ci ha permesso di creare condizioni simili a quelle che vedremo in volo", ha dichiarato il CTO Glenn Case. "Completare questi test a terra riduce significativamente i tempi della campagna di test in volo del Quarterhorse, che inizierà alla fine del prossimo anno"

A bassa velocità Chimera è in modalità turboreattore, proprio come qualsiasi aereo a reazione. Ma quando la temperatura e la velocità dell'aria in ingresso aumentano, i turboreattori raggiungono il loro limite di prestazioni. Questo accade intorno a Mach 2.

Chimera è dotato di un pre-raffreddatore che riduce la temperatura dell'aria che entra nel turbogetto. Questo permette a Hermeus di spremere un po' più di prestazioni dal turboreattore prima di passare al ramjet.

Intorno a Mach 3, Chimera inizia a bypassare l'aria in ingresso intorno al turboreattore e il ramjet prende completamente il sopravvento.

Il ramjet è un semplice sistema di propulsione che "spinge" l'aria in ingresso ad alta pressione per creare una compressione. Il carburante viene miscelato con l'aria compressa e acceso per ottenere la spinta. I ramjet sono ottimali tra 3 e 5 Mach.

La maggior parte delle piattaforme ipersoniche è alimentata da un motore a razzo. Ma questo approccio rende la riutilizzabilità molto più difficile e intrinsecamente più pericolosa per il volo dei passeggeri.

Realizzando un motore ipersonico a pieno raggio che non richiede un razzo per accelerare, Hermeus sta ponendo le basi per il volo ipersonico operativo, ovvero per velivoli che possono essere rapidamente riutilizzati.

Un ulteriore vantaggio di questo progetto di motore è che si adatta alle infrastrutture di trasporto esistenti. I velivoli Hermeus sono progettati per essere operativi negli aeroporti tradizionali.

Questo è importante non solo per i test ipersonici, ma anche per l'obiettivo di Hermeus di accelerare radicalmente i viaggi dei passeggeri attraverso il volo ipersonico.

Costruire Chimera

Un principio di produzione essenziale per Hermeus è l'integrazione verticale.

La produzione interna consente un ciclo di feedback stretto tra ingegneri e tecnici, che è fondamentale per la capacità dell'azienda di iterare rapidamente. Inoltre, l'integrazione verticale riduce la dipendenza da fornitori esterni e consente un migliore controllo della catena di fornitura.

Un altro fattore importante nella costruzione di Chimera è la produzione additiva. Circa il 15% del motore è stampato in 3D, il che ha consentito un rapido sviluppo.

Con la transizione di modalità dimostrata con successo, il team di Hermeus sta ora correndo per produrre il primo velivolo Quarterhorse che inizierà i test di volo alla fine del 2023.

www.hermeus.com