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宇宙飞船是为了在火灾中幸存而设计的,它可以冲浪

航空航天先锋’的新waverider概念部分是太空舱,部分是高超音速滑翔机

Patrick Rodi’s关于冲浪的新想法是超前的、快速的和白热的。

罗迪是一位开创性的航空航天工程师,他于2018年加入了莱斯大学(Rice university)的布朗工程学院(Brown School of Engineering)。他设计了一种名为“的waverider”的高空飞行器,它的作用不仅仅是捕捉海浪。在它像冲浪者一样沿着自己的激波滑行之前,它从外层空间的激烈返回中幸存了下来。

Rice Engineering Professor Patrick Rodi

在他为洛克希德·马丁公司工作的23年里,莱斯工程教授帕特里克·罗迪在加利福尼亚州帕姆代尔著名的臭鼬工厂和休斯顿的猎户座太空舱项目中从事高级项目的工作。(杰夫·菲特洛/莱斯大学)

waverider可不是一般的飞机。虽然一架客机可能以每小时600英里的速度飞行,但高超音速飞机的速度至少要快10倍,在这样的速度下,飞机周围的空气流动与传统飞机周围的空气流动有着根本的不同。

“当你有高超音速流时,你会产生冲击波,”赖斯’机械工程系教授罗迪说。作为一名设计师,你可以选择这样的几何形状,即冲击波正好位于车辆’s的前缘。所以it’s实际上是骑在自己的冲击波上

在洛克希德·马丁公司工作了23年之后,罗迪加入了赖斯。在洛克希德·马丁公司,他参与了加利福尼亚州帕姆代尔著名的臭鼬工厂的许多先进项目,以及休斯顿的猎户座太空舱项目。Waveriders一直是Rodi的热情,海军研究办公室称“是公共记录中最多产的waverider技术开发者

他说,其他车辆也有冲击波。但是激波与车身是分离的,在激波和车身之间的那个小缝隙周围有高压泄漏

waverider的设计防止了高压空气泄漏。

“我们正在消耗能量来压缩空气,现在我们正在尽可能有效地利用高压空气,”他说。you’你不会失去升力的。你可以通过塑造几何形状、驾驭波浪来捕捉它。而且it’s非常有效。这就是摇摆不定者的了不起之处。升阻比非常高,这与滑行距离(或范围)线性相关

Illustration of capsule waverider in glide orientation

一个说明的胶囊waverider在滑翔方向。(图片由P. Rodi/Rice大学提供)

上个月,罗迪原计划在蒙特利尔举行的美国航空航天研究所(AAIA)航天飞机和高超音速系统与技术会议上展示“胶囊摇摆人”的设计,但由于冠状病毒的原因,会议取消了。

这是我的第六款新waverider车,还有it’s,也就是我们所知的助推滑翔车,”在hypersonics公司非常受欢迎,他说。

助推滑翔飞行器既可以是远程的,也可以是短程的,通常被认为是一种新型的弹道导弹武器运载系统。

与传统弹头一样,助推滑翔运载火箭将通过导弹推进太空。但是传统的弹头不能机动,这意味着发射后几分钟就能知道它们的去向。助推器滑翔机可以通过改变方向和飞行到不可预测的目标位置来阻碍防御者。

“当它第一次进入大气层时,它撞击得非常深,它变得非常非常热,””罗迪说。“’s高压加载,高温加热。对于重返大气层,你需要的是能经受住高温的东西。基本上,你想要一个看起来像传统太空舱的飞行器。作为滑翔机,你需要的是一种效率高、升阻比高的滑翔机

他说,“胶囊摇摆人”阶层平衡了这些需求。一面是圆形的钝形,让人想起传统的太空舱隔热板。在另一边,它是一个翼形的滑翔机。

Illustration of capsule waverider in boost orientation.

在它的推进方向,胶囊waverider有钝的形状让人想起传统的太空舱防热罩。(图片由P. Rodi/Rice大学提供)

武器是rodi’的助推滑翔摇摆器的灵感来源。相反,他设想它们是将人类和物资送上火星的交通工具。

虽然红行星’s的大气层很薄,但航天器需要防热板才能进入大气层。这种加热、行星6037s布满岩石的表面以及地球和火星之间的通讯滞后使登陆火星变得非常困难。

“这对NASA来说是个大问题,”罗迪说。“这一概念将允许你以太空舱的形式进入火星,翻转到一个摇摆器上,四处滑动,四处查看,找到你的着陆点,然后带着降落伞放下设备,在火星表面滑动和打滑,或者俯身落在’的机尾上。它给你很多选择

罗迪是洛克希德·马丁公司的研究员,’s公司员工中只有不到1%的人获得这一荣誉。他还是AAIA的副研究员,也是一个新的Rice项目的主任,该项目允许专业硕士学生专攻航空航天工程。更多关于Rice’s机械工程航天轨道专业硕士的信息,请访问:https://mech.rice.edu/graduateprogram/professionalmasters。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rice.edu/2020/04/10/spacecraft-is-designed-to-survive-fire-surfs-its-own-wave-2/