GE Aerospace heeft aangetoond dat het 's werelds eerste hypersonische dual-mode ramjet (DMRJ)-testbed is met behulp van roterende detonatieverbranding (RDC) in een supersonische luchtstroom, een technologie waarmee hypersonische raketten in de toekomst een groter bereik kunnen hebben.

Hypersonische technologie heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de oorlogsvoering op manieren die sinds de ontwikkeling van supersonische vluchten niet meer zijn voorgekomen. Vliegen met meer dan vijf keer de snelheid van het geluid zal echter aanzienlijke technologische vooruitgang vereisen, waaronder de ontwikkeling van nieuwe materialen en elektronica die bestand zijn tegen de hoge temperaturen van het Mach 5+ bereik, en motoren die hypersonische voertuigen kunnen voorzien van de middelen om de vlucht vol te houden.

Veel van de huidige prototypes van hypersonische raketten zijn zogenaamde zweefvoertuigen. Dat wil zeggen, ze worden versneld naar grote hoogten en snelheden, en bereiken vervolgens hypersonische snelheden door te duiken. Vanaf dit punt zorgen alleen zwaartekracht en traagheid voor kracht. Dit werkt, maar het beperkt de manoeuvreerbaarheid, het bereik en de efficiëntie van het vliegtuig.

Idealiter hebben we een motor nodig die een raket of ander vliegtuig gedurende het grootste deel van zijn vlucht kan voortstuwen. Dit zou de duikfase elimineren, waardoor het vliegtuig op lagere hoogten zou kunnen blijven vliegen, het bereik zou vergroten en meer manoeuvreerbaarheid zou bieden. Om dit allemaal te doen heeft de raket zoiets als een straalmotor nodig. De ramjets waarmee het hypersonische omstandigheden aankan, presteren niet goed bij lage Mach-getallen, dus het voertuig moet nog steeds worden versneld door hulpraketten totdat het snel genoeg is om de motoren te laten inschakelen.

Om dit probleem op te lossen, gebruikt de DMRJ van GEAerospace het RDC-principe om op steeds hogere snelheden te werken. Bij RDC worden brandstof en lucht in de opening tussen twee coaxiale cilinders gebracht. Wanneer het mengsel wordt ontstoken, brandt het op een heel specifieke manier. De verbranding plant zich in de opening voort in de vorm van ultrasone golven. Naarmate er meer brandstof en lucht van bovenaf binnenkomen, blijft de golf rond de opening cirkelen, waardoor steeds meer hitte en druk ontstaat, en wordt hij naar beneden gedwongen totdat hij door het uitgangsmondstuk naar buiten komt, waardoor stuwkracht ontstaat.

De voordelen van dit straalmotorontwerp zijn dat het heel eenvoudig is, geen bewegende delen heeft en geschikt is voor hypersonische vluchten omdat het bestand is tegen de luchtstroom naar de verbrandingskamer met supersonische snelheden.

De nieuwe motor werd gedemonstreerd op een proefbank in GE's Niskayuna-fabriek in de staat New York. Door het nieuwe ontwerp te combineren met de geavanceerde expertise van het bedrijf op het gebied van materialen voor hoge temperaturen, elektronica voor hoge temperaturen, 3D-printen en thermische beheertechnologie, is het doel om een ​​praktische motor te creëren die boven Mach 5 en onder Mach 3 kan werken. Hij zal ook kleiner en lichter zijn dan vergelijkbare motoren.

Een volledige versie van deze motor wordt naar verwachting in 2024 gelanceerd.

“Terwijl de lucht- en ruimtevaartindustrie naar een toekomst kijkt met hypersonische technologieën, is GE Aerospace goed gepositioneerd met de juiste capaciteiten, ervaring en schaal om een ​​leider te zijn in het stimuleren van nieuwe ontwikkelingen voor onze klanten”, aldus Amy Gowder, president en CEO van GE Aerospace, Defense and Systems. “De zeer succesvolle DMRJ-demonstratie met RDC was het hoogtepunt van meer dan 10 jaar van ons RDC-werk, inclusief de strategische overname van Innovening, die toonaangevende technologie en ervaring op het gebied van hypersonische voortstuwings- en straalmotoren met zich meebracht.”