休斯頓高超音速運輸初創公司承諾一小時內從洛杉磯飛往東京的客運航班

如果您已經存在足夠長的時間，您可能還記得眼鏡零售商 LensCrafters 朗朗上口的廣告標語，“大約一小時後戴上眼鏡！” 位於休斯頓的初創公司， 金星宇航 承諾從 2030 年開始，它將使用太空飛機在同一跨度內將您從洛杉磯運送到東京。這是一個很難看到的承諾。

該公司尚未發布其 12 座客機的設計圖片。 另一方面，它剛剛發布了一份新聞稿，吹捧它與合作籌集的 20 萬美元 A 系列資金。 Prime Movers實驗室，一家懷俄明州風險投資公司，自稱投資於“突破性的科學創業公司”。

Venus Aerospace 現在已經籌集了總計 33 萬美元。 在成立一年多的時間裡，這家初創公司已經發展到 40 名員工，並在休斯頓航天港（艾靈頓機場）的一個機庫中運營。 這 釋放 大膽地說：“維納斯宇航公司正在建造一架零碳排放太空飛機，它將實現一小時的全球旅行。”

然而，金星的高超音速運輸不會無碳排放。 它也不會是太空飛機。 金星加入了新興的高超音速運輸希望之列，其中包括總部位於亞特蘭大的 Hermeus 以及剛剛宣布的位於北京的 太空運輸，這 說 它將在短短兩個小時內將乘客從上海飛往紐約。

這三個人都聲稱他們將在 5 年之前以 2030 馬赫以上（高超音速開始）的速度飛行全尺寸飛機。這三個人都接受通過高速運輸將世界聚集在一起的想法，而相對狡猾的超音速有抱負者也是如此 繁榮.

維納斯用“晚餐回家”這個口號來形容一位精明的高管在一個工作日內理論上從洛杉磯到東京的往返旅行，他一心想與家人共進晚餐。 Hermeus 大搖大擺地發出挑戰“Race You There”。

願景和炒作與低海拔但隱喻高飛的城市空中交通場景及其尚未實現（但總是指日可待）的市場有些相似之處。

Venus Aerospace 及其潛在競爭對手實際前往的目的地是一個值得探討的問題。

超音速混合動力車

人們可能會將金星提出的飛機與混合動力汽車進行比較。 與此類車輛中常見的並聯內燃機和電動傳動系統一樣，該公司的高超音速設計將依賴兩個推進系統——傳統噴氣發動機和火箭。

這是一種與 Hermeus 的基於吸氣式渦輪的聯合循環推進 (TBCC) 顯著不同的策略 引擎方法 或者看起來像是太空運輸公司的固體火箭助推器-液體燃料主火箭組合。

據公司聯合創始人和配偶莎拉和安德魯杜格爾比說，維納斯的理論運營理念是推動選擇的動力。 兩人都是航空航天老手，曾在維珍軌道和維珍銀河工作過。 兩人都有工程背景（安德魯是弗吉尼亞理工大學和德克薩斯 A&M 的前機械工程教授和海軍預備役工程值班官），莎拉（或她所熟知的薩西）擔任首席執行官，安德魯擔任首席技術官。

金星表示將建造的飛機主要用於接入現有的航空運輸基礎設施。 他們說它將能夠從洛杉磯國際機場的標準跑道起飛，並使用其噴氣發動機爬升到標稱的常規巡航高度（35,000 英尺左右）。 然後關閉噴嘴並關閉其入口/排氣口。 發生這種情況時，液體燃料火箭發動機就會著火。

當它爬升到 9 英尺的峰值高度時，火箭以大約 6,850 g 的加速度（略高於起飛時的飛機，根據安德魯）將飛機加速到 0.5 馬赫（約 170,000 英里/小時）。 飛機大約需要 10 分鐘才能達到 9 馬赫，該速度還能再保持 XNUMX 分鐘。

然後火箭熄滅，客機變成高超音速滑翔機，無動力向目的地下降 45 分鐘，減速約 0.1 克。 一旦回到接近 35,000 英尺，噴氣發動機重新啟動，飛機加入空中交通管制隊列中的普通班機，引導引導者降落在成田（東京）。

這聽起來在未來的某個時候可能是可行的，但缺乏細節和商業計劃的具體性是顯而易見的。

不可能很難

Andrew Duggleby 說，在 Venus Aerospace 短暫的歷史中，“我們已經從不可能到困難，但仍然有很多困難的事情。”

Venus 團隊表示，他們已經取得了三項關鍵進展，使該項目脫離了不可能的領域。 第一個是獲得專利的旋轉爆震火箭發動機（RDRE）。 二是飛機外形。 三是主動冷卻系統。

簡單來說，一個 RDRE 引爆而不是燃燒其液體推進劑。 內部的環形（環形）反應堆觸發化學反應，將超音速氣體的同心脈衝推出排氣噴嘴，產生推力。

RDREs 以比傳統火箭用更少的燃料產生更大的推力而著稱，在更高的溫度下更完全地燃燒燃料。 它們可能提供熱傳遞和其他優勢，包括重量和緊湊性。 安德魯說，金星已經開發和實驗室小規模測試的發動機比同類火箭高 15% 的燃油效率，為乘客騰出飛機的質量以及加壓艙和起落架等實用物品。

到目前為止，金星籌集的資金已經讓它達到了這樣的地步，“我們已經證明我們有辦法實現我們的引爆引擎，有辦法讓它保持涼爽，”達格比堅持說。

他粗略地將他的發動機將使用的燃料與航天飛機使用的混合物進行了比較，航天飛機 主機 燃燒液態氫和液態氧。 但與高超音速貨運飛機開發商不同 黎明宇航，它透露其火箭發動機將使用高測試過氧化物 (HTP) 和煤油的液體混合物，金星沒有分享其液體燃料的成分，稱它是“我們如何保持發動機冷卻的關鍵部分。”

該公司還對其機身的設計保持沉默，該機身必須在低亞音速和高超音速下都能很好地飛行和機動。 Duggleby 允許它是一個“乘波器”，其形狀可以產生一個單一的衝擊波，並在車輛的腹部下方捕獲一個高壓空氣袋以增加升力。

NASA 的波音 X-51 是一個有用的乘波器示例，但無論金星出現什麼（它還沒有從五個候選形狀縮小）看起來都可能不同。 首先，它將有乘客窗和傳統的尾部。 它是否有飛行員駕駛艙前窗尚未確定。

Andrew Duggleby 表示，維納斯將“希望很快揭開”機身的面紗，但不會討論時間表。 亞尺度模型測試已在亞利桑那大學完成 5馬赫風洞，金星甚至“以這種速度”進行了一些驗證。

與其他高超音速概念一樣，以 9 馬赫的速度移動預計會產生大量熱量。 Duggleby 說，在 170,000 英尺處這樣做是一個優勢，因為那裡的稀薄大氣比低海拔地區提供的熱摩擦更少。 熱量會特別影響飛機的機頭，Venus 表示它將通過 3D 打印機頭和新穎的內部冷卻方案克服這個問題。 Duggleby 將其描述為“位於前緣的熱管，實際上將熱量散發出去。” 機翼的前緣可以包括類似的系統。

他說，飛機的其餘部分不會使用特殊材料來散熱。 它將利用“標準航空材料”來降低成本，儘管 Duggleby 沒有具體說明是什麼。

儘管關於其三項技術關鍵的公開信息明顯缺乏，但維納斯航空航天公司仍享有其風險投資支持者的信心。 Sassie Duggleby 將 Prime Movers Lab 召集的投資者群體描述為“耐心資本”。

Prime Movers Lab 技術合作夥伴 Liz Stein 表示，這家初創公司有一個“硬件豐富的計劃”，理由是其概念驗證引擎的成功火爆、子尺度模型風洞測試以及與喬治亞理工學院合作進行的前沿冷卻設計。

Stein 補充說，Prime Movers 通過介紹 NASA 的高超音速人員以及共享分析工具和研究論文來支持 Venus。 她還指出 NASA-德勤 和 美國國家航空航天局 市場研究描述了對高超音速航空運輸的需求，Stein 斷言，“市場需求信號表明高速飛行系統可以在沒有政府援助的情況下盈利地運行。”

並非所有人都同意，許多人都以協和式飛機為例，它需要多個政府的支持，而且從未收支平衡。

“仇恨者總是指著協和式飛機否定高速飛行的商業可行性，卻不理解協和式飛機失敗的原因，”斯坦說。

她堅持認為，這與所需的大量前期資本（18.8 億美元）和運營經常性成本有關。 後者中最主要的是協和飛機的奧林巴斯 593 發動機消耗的燃料，其加力燃燒室在起飛時消耗瞭如此多的燃料，以至於“協和飛機起飛重量的一半以上是燃料”。

這反過來又要求這架大約 100 名乘客的超音速客機的單座票價是站不住腳的。 這意味著金星的高超音速運輸不會有這樣的問題。 然而，由於我們不知道它將使用哪種火箭燃料混合物，並且液體推進劑成本差異很大，因此估計成本很難甚至不可能。

金星提議的飛機將搭載更少的乘客，並且可能比協和式飛機更小。 憑藉其混合動力推進，它可能會消耗更少的淨能源，但其燃料成本（和總體運營成本）將分散在每次飛行的 12 個座位上。 對於最有耐心的投資者來說，計算甚至沒有通過實驗實現的飛機的燃料費用似乎是一項冒險的工作。 然而，這可能無關緊要。

幾個 報告 Venus Aerospace 表明它有望在未來兩年內實現創收。 它可能會通過與國防部共享其知識產權來做到這一點。 作為 AFWERX' $ 60萬美元投資 在 Hermeus 的節目中，空軍和國防部總體上都在為導彈、可重複使用的無人機、衛星和飛機推進高超音速技術以及刺激私營部門的增長而苦惱。

國防部的熱情不是高超音速商業運輸。 相反，它正在尋求在短時間內切實可行的小型車輛。 國防/政府科技機構的一位高級官員告訴我，“如果國防部擔心高超音速，他們可能會專注於失敗（即對抗高超音速武器）。 他們可能需要測試失敗[系統]，而無人機可能會實現這一點。”

與 Hermeus 一樣，維納斯宇航公司計劃首先開發無人機以證明其技術。 任何一家公司最終是否能夠實現高超音速運輸都不是他們各自業務案例或投資者的核心。

太空飛機或半身像

據估計，比金星更遠的 Boom 將需要超過 XNUMX 億美元來實現其超音速運輸。

當被問及 Venus 的總成本時，經過長時間的停頓，Sassie Duggleby 說他們的估計在“十億美元範圍內”。 她將這一點與維納斯“通過無人機獲得早期收入的機會”相結合。 這不是太空飛機或半身像。”

“利用政府資金幫助降低這種風險是我們的關鍵工作之一，”她說。 “我們認為在我們到達那里之前，我們不需要十億美元的風險投資資金。”

金星表示，它已經獲得了一些政府資金來幫助它實現這一目標。 這可能來自 AFWERX 小型企業技術轉讓 (STTR, Phase I-II) 合同，儘管我無法證實這一點。 如果是這樣，它可能已經為金星帶來了大約 800,000 美元。

創業之路是這對夫婦說他們在與老牌公司合作多年後急切接受的一條。 在這種情況下，Sassie 說：“我們要學習一些東西並認為我們需要調整嗎？ 當然，但這就是創業世界的樂趣所在。 這就是創新的樂趣。”

這似乎是混合信息，金星航空航天公司聲稱要建造一架無碳航天飛機並在 2030 年之前飛行。那些密切關注的人會意識到，通常同意太空從地球上方 62 英里（330,000 英里）開始. Sassie Duggleby 承認，金星的概念飛行器只能到達太空的一半——或者它需要逃離地球引力的馬赫。 那為什麼叫它太空飛機呢？

“我們稱它為太空飛機，因為它大部分時間都在那兒，”安德魯·達格爾比說。 “我們不是一輛會呼吸的汽車。 我們不僅僅是一架快速噴氣式飛機。 所以稱它為太空飛機更好。”

當我指出付費乘客可能希望乘坐太空飛機去太空時，薩西回答說：“當你說太空飛機時，人們往往會理解它不僅僅是一架標準噴氣式飛機。”

他們也可能明白金星的噴氣式飛機和火箭不太可能是零碳排放的（更不用說建造這種交通工具的投入了）。 低碳生物燃料和合成航空燃料即將出現，但到 2030 年它們是否會被廣泛使用（或具有價格競爭力）是一個問題。

至於火箭，航天飛機從它燃燒的液體燃料中釋放出的主要是水蒸氣。 金星的飛機預計不會在同樣的東西上運行。 科學家們說我們沒有關於什麼的很好的數據 液體燃料火箭發射，尤其是在高層大氣中。 無論高超音速金星航空航天客機燃燒何種火箭燃料，都需要在機場或太空港進行特殊處理。

Andrew Duggleby 說這不是一個重大挑戰，儘管燃料和安全專家可能不同意。 人們可能還記得，空中客車公司巨大的 A380 已被許多機場拒之門外，因為它們需要加固坡道/跑道材料和不同的空中橋樑以供乘客上下飛機。

人們還不得不猜測，金星的高超音速客機將需要 10,000 英尺的跑道（安德魯說他們有 15 條候選航線/目的地），並且可能具有較高的最後進近速度，對空中交通有影響。 Dugglebys 沒有看到那裡的道路有任何重大顛簸。

令人驚訝的是，他們說金星將垂直整合，包括建造自己的火箭發動機。 從聯合發射聯盟到諾斯羅普-格魯曼公司再到 SpaceX，通常的嫌疑人都不是他們計劃的一部分，他們顯然會看到該公司休斯頓航天港設施製造的發動機。

Venus 的 40 名員工中有一部分擁有火箭製造經驗，其首席執行官表示。 我沒有問這種體驗是否比全尺寸車輛更側重於無人機/小型車輛。 需要多少卷是另一個沒有答案的問題。 它觸及了商業主張的核心。

金星沒有公開預測其飛機的成本。 門票的價格同樣未知。 Sassie 說公司有內部成本模型。 “我們希望將其保持在頭等艙票價附近。 有很多因素，我們仍處於實際情況的早期階段。”

這些因素包括航班頻率。 Andrew Duggelby 堅持認為，金星的冷卻方法和機身設計將使兩小時的飛機周轉成為可能。 金星的目標是每天四次飛行。 與每次飛行後必須拆除航天飛機的主要火箭不同，金星飛機上的 RDRE 將在必要的發動機檢查之前執行 100 次定期飛行，在重建水平檢查之前執行 1,000 次飛行。 “是的，這是一項艱鉅的任務，”安德魯承認，“但我們的初始設計顯示出可行性。

只要英國航空航天公司在 1980 年代初期就進行了認真的高超音速飛行工作，可行性就一直是個問題 火鍋 可重複使用的常規起飛/著陸飛行器，以 1980 年代末 NASA 的里根為靈感 東方快車 高超音速飛機項目。

Venus Aerospace 的 CEO 多次將這家合資企業稱為“早期技術公司”，這無疑是。 它的部分實際上可能比整體更有價值。 這就是為什麼金星或其他潛在的高超音速運輸建造者會公開宣揚 2030 年“飛翔”目標的原因。

AeroDynamic Advisory 的 Richard Aboulafia 說，原因歸結為投資資金。 “HOTOL、東方快車和其他公司在 10 年代還有 1980 到 10 年的時間”。 今天，超音速 [運輸] 距離我們還有 XNUMX 到 XNUMX 年的時間。 真是個驚喜。”

“城市空中交通吸引了數十億美元。 是的，其中很多都被誇大了，但 [UAM 公司] 的目標是積累資金。 這是第一項工作。”

Venus Aerospace 能否吸引它所說的建造高超音速運輸工具所需的數十億美元？ “看看 UAM 去年吸引的投資，”Aboulafia 說。 “笑話在我們身上。 至於十億個劇透警報——這還不夠。”

Dugglebys 將“晚餐回家”的比喻延伸到金星航空航天公司對工作與生活平衡的關注，這是他們所說的大多數航空航天公司所缺少的功能。 到 2030 年，這與設計、測試和建造全尺寸飛行高超音速客機的匹配度尚不清楚。 他們斷言，努力避免延誤項目時間表的事情——錯誤的工作、返工、過度複雜化——會有所幫助。

進一步強調，安德魯說 2030 年的目標實際上是一個“不早於”的時間表。 Sassie 說這是一件需要努力的事情，也許需要額外的五年時間才能“盡快獲得產品”。

“作為一家公司，我們不會在我們的使命宣言上妥協，”她肯定地說。 高超音速運輸“絕對是我們兩年前決定創辦公司的原因。 市場機會令人難以置信。”

當 LensCrafters 在 1980 年代初開始運作時，它將其標語與商業和技術上可實現的目標聯繫起來。 就 2022 年的情況而言，似乎需要一些特殊的眼鏡來看看金星航空航天公司是否也做了同樣的事情。