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新型超级燃料有望提升飞机和火箭的射程

  

新型超级燃料有望提升飞机和火箭的射程(图1)

  美国推进剂公司CycloKinetics推出了一系列新型超级燃料,可用于飞机、导弹和火箭,宣称可将燃料性能提升32%。这些燃料主要面向国防市场,有望使飞行器在携带更重有效载荷的同时,飞行更远。

  就实用燃料的能量密度而言,氢始终是黄金标准,甲烷则远远落后。但如果抛开低温燃料,只关注更日常的火箭、导弹和航空燃料,那么在能量密度方面仍然有很大的提升空间。

  CycloKinetics公司的方法是研发“即插即用”燃料,无须对飞行器或其发动机进行任何改装,即可替代各种飞行器中的传统燃料。这并非什么惊世骇俗或异想天开的技术,也未涉及任何稀有元素。其关键在于改变构成燃料本身的碳氢化合物分子的几何结构。

  传统的航空燃料由线性和支链碳氢化合物分子组成,这限制了单位体积内可储存的能量。而CycloKinetics公司则致力于研发环烷烃——即环状分子结构,这种结构能够在与传统燃料相同的空间内容纳更多的碳原子和氢原子。

  最终结果是,相同体积的新型超级燃料比标准航空煤油(Jet A)能量高出32%。这意味着,例如,一架使用标准燃料飞行1500海里(2778千米)的飞机,使用这种新型超级燃料后,航程可能超过1950海里(3611千米),而侦察机的驻留时间最多可延长30%。

  根据该公司发布的白皮书,这种新型燃料无需添加芳烃或硫,而且不会像传统燃料那样“结焦”或分解,传统燃料用作发动机冷却剂时会留下磨蚀性的碳沉积物。减少烟尘还可以降低发动机的红外特征,从而提高其隐身性能。

  此外,这种超级燃料还具有更高的热稳定性,这意味着它们可以吸收更多热量而不发生降解,并且能够在极低的温度下保持粘度。这使得它们特别适合高空飞行。

  CycloKinetics公司目前生产三种燃料。其中包括CycloJP,这是一种用于涡轮动力飞机和无人机系统的Jet A、JP-5、JP-8和JPTS的替代品;CycloRP,一种火箭推进剂,旨在替代用于液体火箭发动机的RP-1和RP-2精炼煤油;CK-10,用于替代巡航导弹和防区外弹药中使用的JP-10燃料。

  据报道,截至2025年,该公司目前的年产能为6万加仑(约227125升),并计划在2027年之前进一步扩大产能。

  由于这些燃料采用专有的发酵和催化工艺生产,因此其价格可能高于传统燃料。产能有限和成本较高或许可以解释为什么该公司目前的主要客户群体是国防领域,因为该领域对日益增长的远程任务的需求可以抵消燃料价格方面的担忧。

  CycloKinetics公司首席执行官兼创始人穆昆德·卡兰吉卡尔表示,在国防和航天领域,推进系统不再是无关紧要的因素,而是任务能力的主要驱动力。从高空情报、监视与侦察和远程打击系统到下一代推进系统和航天发射,性能越来越取决于平台的动力来源。随着作战需求的不断演变,先进推进剂已成为延长航程、提高续航能力以及实现此前无法实现的全新任务模式的关键手段。 (航柯)返回搜狐,查看更多

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