高超声飞机如何工作

未来派X-43A原型看起来像是飞行冲浪板。它很薄，翼展为5英尺（1.5 m），长12英尺（3.7 m），厚度为2英尺（0.61 m），重2,800磅（1,270 k）。但是X-43A最独特的功能是其发动机。

了解X-43A的空气呼吸引擎的最佳方法是首先看传统的火箭发动机。典型火箭引擎当液体氧化剂和氢燃料在燃烧室中燃烧时产生的燃烧会推动。这些气体会产生高压高速的热气流。这些气体通过喷嘴流动，进一步将它们加速至5,000至10,000 mph（8,000至16,000 kph），并提供推力。有关火箭发动机的更多信息，请查看文章火箭如何工作。

传统火箭发动机的缺点是它需要大量的载氧气。例如，航天飞机需要143,000加仑的液氧，重1,359,000磅（616,432千克）。没有液体氧气，班车仅重165,000磅（74,842千克）。

一个空气呼吸引擎不需要车载氧气。X-43A在氧气中飞过大气时会勺子。在一项接地的任务中，车辆将在车载上存储额外的氧气，但少于航天飞机所需的氧气。

Scramjet发动机是一个简单的设计，没有移动部件。X-43A工艺品本身的设计为发动机系统的一部分：车辆的前部充当气流的摄入量，而后正作为加速耗尽空气的喷嘴。

燃烧仅以超音速速度发生在发动机中，因为空气必须以高速度流动才能压缩。前进速度和空气动力学将空气压缩到发动机中，而不是像旋转压缩机那样使用旋转压缩机。然后将氢燃料注入到空气流中，燃烧的膨胀热气体加速了排气空气以产生巨大的推力。

如前所述，Scramjet驱动的飞机不会在船上携带氧气。这意味着他们不能像传统的航天器那样抬起。X-43A需要助推器火箭将其提高到高超音速速度，此时它将被释放并自行飞行。这种火箭提升是Scramjet发动机工作所必需的。

这是X-43A测试航班如何工作的概述：

NASA官员说，Scramjet发动机将是NASA的重要一步，可以说，可以提供一种更安全，更灵活，更便宜的方法，以使人们和货物驶向太空。