据战区网站2025年5月27日报道,美国航空初创公司Hermeus在5月27日宣布,夸特马Mk1(QuarterhorseMk1)无人机于上周成功在加利福尼亚州爱德华兹空军基地完成了首次升空,并成功实现了稳定的飞行和顺利降落。公司发布的视频显示,原型机完成了起飞,并在空中短暂飞行后成功降落在爱德华兹的干涸湖床上。此次飞行是Hermeus高超音速飞机项目的一部分。原定于2023年的Mk1飞行首飞计划曾因某些原因推迟,最终在今年夏季完成了这一里程碑的测试任务。首飞的主要目标是验证在高速飞行环境下飞机起降系统的稳定性,验证了快速迭代设计方法的可行性,并为后续的飞行测试提供了重要数据。测试数据将为正在亚特兰大总部制造的第二架测试机Mk2提供支持。 Hermeus企业成立于2018年,并于2019年5月14日完成了首轮融资。美国科斯拉风险投资公司领投了这一轮融资,其他个人投资商也去参加了。该资金将大多数都用在高超音速推进系统的研发和相关测试工作。Hermeus公司在早期就获得了美国空军研究实验室的支持,2020年获颁150万美元合同,2021年则宣布获得空军和多个风险投资公司的6000万美元资金,用以推进夸特马飞行测试计划。同时,该公司也被纳入了“高超音速与高频次机载测试能力”计划,旨在提升五角大楼对试飞支持的能力。Hermeus的创始团队包括多名来自SpaceX和蓝色起源的成员,他们曾在时代轨道发射服务公司共事,并且共同主导了美国空军X-60A高超音速飞行试验平台的研发。此外,Hermeus的顾问委员会成员来自洛克希德·马丁公司、蓝色起源、FAA等军工和高科技航空航天领域的高层管理人员,他们将帮助Hermeus从多个角度完善和调整战略。 Hermeus致力于研发飞行速度超过5马赫的高超音速飞机,目标是打破SR-71“黑鸟”侦察机在1976年创下的吸气式载人飞机绝对速度纪录——3,529.6千米/小时,并进军更高速度领域。夸特马Mk1无人机的外形呈现出较为“粗糙”的设计质感,其前身为夸特马Mk0“动态铁鸟”测试平台。Mk0并非飞行原型机,大多数都用在验证飞机的子系统,包括在田纳西州图拉霍马市的空军阿诺德工程开发中心进行的滑行测试。Hermeus公司在2021年11月推出了一个原型机版本,尽管当时的设计缺乏明显的飞行控制面,但已配备了具有加力燃烧室的可运行发动机。在整个研发过程中,Hermeus从始至终坚持快速迭代开发和原型测试的理念,夸特马Mk0从建造到完成所有测试目标仅用了六个月,而37天内就达成了预定的测试目标。Hermeus表示,Mk1原型机从最初设计草图到具备飞行能力仅用了一年多的时间,而公司目前正在开发的四架夸特马飞机将具有慢慢的升高的复杂度和功能性。 夸特马Mk1的设计目标是验证低展弦比机翼、高翼载荷和低推重比构型下的无人机起降能力,显然并不专注于高速飞行测试。该机采用了通用电气J85涡轮喷气发动机,这款发动机也被用于美国空军T-38“禽爪”喷气教练机。2024年12月,Hermeus在爱德华兹的干涸湖床上进行了Mk1的地面测试,并以240千米/小时的速度成功完成了全加力滑行测试。Mk1的飞行测试计划还将对飞机的空气动力学、稳定性、操控性等方面做全面评估,验证推进系统、燃油系统、液压系统、动力系统、热管理系统、航空电子设备、飞行软件、遥测技术、飞行终止系统和指挥控制管理系统等多个子系统的性能。 Hermeus计划推出的下一款机型夸特马Mk2,目标速度为3马赫以下。Mk2采用了三角翼设计和可变进气口,尺寸与洛克希德·马丁F-16战斗机相似,设计最大速度为2.5马赫。该机目前正在位于亚特兰大的Hermeus总部进行组装,预计将在今年晚些时候进行首飞。Mk2将搭载F-16战斗机使用的普惠F100涡轮风扇发动机,并配备Hermeus自主研发的预冷技术。这项技术对于后续Mk3机型突破5马赫的高超音速大关至关重要。预冷技术通过对进气进行冷却来提高发动机效率,能够使传统涡扇发动机在更高的飞行速度下保持比较高的性能。该技术的实现依赖于热交换器和液氢等低温燃料。 夸特马Mk3则将突破3马赫的速度,飞行过程中将演示涡轮喷气发动机到冲压发动机的模式切换,并有望打破SR-71的空速纪录。夸特马系列的核心技术是名为“奇美拉”(Chimera)的涡轮基组合循环(TBCC)发动机。该发动机设计结合了高速飞行时使用的冲压发动机或超燃冲压发动机,计划将预冷的F100发动机与冲压发动机集成在Mk3验证机上。Hermeus团队已在爱德华兹空军基地进行了一系列地面测试,研究团队收集了F100发动机与预冷器在不同负载条件下的数据,这一些数据将指导后续的模拟测试,最终实现飞行环境下的技术验证。Hermeus公司以仅21个月和1,800万美元的成本成功完成了奇美拉发动机的自主研发,其中15%的部件采用了3D打印技术,以减少相关成本。Hermeus于2022年11月17日发布了视频,展示了其高超音速发动机成功完成涡轮喷气模式到冲压喷气模式的转换。安装了奇美拉发动机的飞机将在起飞和加速阶段依赖涡轮喷气发动机,当飞机达到约2马赫时,冲压发动机开始工作,并通过预冷器降低空气温度,使涡轮喷气发动机能够在转换前发挥更多性能。约3马赫时,奇美拉发动机将完全绕过涡轮喷气,完全依赖冲压发动机加速飞行器,最终将速度提升至5马赫或更高。 Hermeus宣称夸特马系列的最终目标是推出“全球最快的可重复使用飞行器”,这将面向商业市场。与所有致力于高超音速飞行器研发的项目一样,夸特马计划面临巨大的挑战,成功的概率也不高。然而,如果进展顺利,Hermeus的夸特马系列有望为美国空军提供未来潜在的高超音速或超音速行政运输机的技术上的支持。此外,Hermeus正在研发的部分技术可能被美国军方应用于其他领域,例如运输时间敏感物资、进行侦察任务、提供高超音速技术测试平台,甚至用来制造高超音速靶机。尽管如此,要将可重复使用的高超音速飞行器从设计推向硬件实现,并加快研发速度,Hermeus仍然面临着一系列挑战。