休斯顿高超音速运输初创公司承诺一小时内从洛杉矶飞往东京的客运航班

如果您已经存在足够长的时间，您可能还记得眼镜零售商 LensCrafters 朗朗上口的广告标语，“大约一小时后戴上眼镜！” 位于休斯顿的初创公司， 金星宇航 承诺从 2030 年开始，它将使用太空飞机在同一跨度内将您从洛杉矶运送到东京。这是一个很难看到的承诺。

该公司尚未发布其 12 座客机的设计图片。 另一方面，它刚刚发布了一份新闻稿，吹捧它与合作筹集的 20 万美元 A 系列资金。 Prime Movers实验室，一家怀俄明州风险投资公司，自称投资于“突破性的科学创业公司”。

Venus Aerospace 现在已经筹集了总计 33 万美元。 在成立一年多的时间里，这家初创公司已经发展到 40 名员工，并在休斯顿航天港（艾灵顿机场）的一个机库中运营。 这 释放 大胆地说：“维纳斯宇航公司正在建造一架零碳排放太空飞机，它将实现一小时的全球旅行。”

然而，金星的高超音速运输不会无碳排放。 它也不会是太空飞机。 金星加入了新兴的高超音速运输希望之列，其中包括总部位于亚特兰大的 赫米乌斯（Hermeus） 以及刚刚宣布的位于北京的 太空运输，这 说 它将在短短两个小时内将乘客从上海飞往纽约。

这三个人都声称他们将在 5 年之前以 2030 马赫以上（高超音速开始）的速度飞行全尺寸飞机。这三个人都接受通过高速运输将世界聚集在一起的想法，而相对狡猾的超音速有抱负者也是如此 Boom.

维纳斯用“晚餐回家”这个口号来形容一位精明的高管在一个工作日内理论上从洛杉矶到东京的往返旅行，他一心想与家人共进晚餐。 Hermeus 大摇大摆地发出挑战“Race You There”。

愿景和炒作与低海拔但隐喻高飞的城市空中交通场景及其尚未实现（但总是指日可待）的市场有些相似之处。

Venus Aerospace 及其潜在竞争对手实际前往的目的地是一个值得探讨的问题。

超音速混合动力车

人们可能会将金星提出的飞机与混合动力汽车进行比较。 与此类车辆中常见的并联内燃机和电动传动系统一样，该公司的高超音速设计将依赖两个推进系统——传统喷气发动机和火箭。

这是一种与 Hermeus 的基于吸气式涡轮的联合循环推进 (TBCC) 显着不同的策略 引擎方法 或者看起来像是太空运输公司的固体火箭助推器-液体燃料主火箭组合。

据公司联合创始人和配偶莎拉和安德鲁杜格尔比说，维纳斯的理论运营理念是推动选择的动力。 两人都是航空航天老手，曾在维珍轨道和维珍银河工作过。 两人都有工程背景（安德鲁是弗吉尼亚理工大学和德克萨斯 A&M 的前机械工程教授和海军预备役工程值班官），莎拉（或她所熟知的萨西）担任首席执行官，安德鲁担任首席技术官。

金星表示将建造的飞机主要用于接入现有的航空运输基础设施。 他们说它将能够从洛杉矶国际机场的标准跑道起飞，并使用其喷气发动机爬升到标称的常规巡航高度（35,000 英尺左右）。 然后关闭喷嘴并关闭其入口/排气口。 发生这种情况时，液体燃料火箭发动机就会着火。

当它爬升到 9 英尺的峰值高度时，火箭以大约 6,850 g 的加速度（略高于起飞时的飞机，根据安德鲁）将飞机加速到 0.5 马赫（约 170,000 英里/小时）。 飞机大约需要 10 分钟才能达到 9 马赫，该速度还能再保持 XNUMX 分钟。

然后火箭熄灭，客机变成高超音速滑翔机，无动力向目的地下降 45 分钟，减速约 0.1 克。 一旦回到接近 35,000 英尺，喷气发动机重新启动，飞机加入空中交通管制队列中的普通客机，引导引导降落在成田（东京）。

这听起来在未来的某个时候可能是可行的，但缺乏细节和商业计划的具体性是显而易见的。

不可能很难

Andrew Duggleby 说，在 Venus Aerospace 短暂的历史中，“我们已经从不可能到困难，但仍然有很多困难的事情。”

Venus 团队表示，他们已经取得了三项关键进展，使该项目脱离了不可能的领域。 第一个是获得专利的旋转爆震火箭发动机（RDRE）。 二是飞机外形。 三是主动冷却系统。

简单来说，一个 RDRE 引爆而不是燃烧其液体推进剂。 内部的环形（环形）反应堆触发化学反应，将超音速气体的同心脉冲推出排气喷嘴，产生推力。

RDREs 以比传统火箭用更少的燃料产生更大的推力而著称，在更高的温度下更完全地燃烧燃料。 它们可能提供热传递和其他优势，包括重量和紧凑性。 安德鲁说，金星已经开发和实验室小规模测试的发动机比同类火箭高 15% 的燃油效率，为乘客腾出飞机的质量以及加压舱和起落架等实用物品。

到目前为止，金星筹集的资金已经让它达到了这样的地步，“我们已经证明我们有办法实现我们的引爆引擎，有办法让它保持凉爽，”达格比坚持说。

他粗略地将他的发动机将使用的燃料与航天飞机使用的混合物进行了比较，航天飞机 主机 燃烧液态氢和液态氧。 但与高超音速货运飞机开发商不同 黎明航空，它透露其火箭发动机将使用高测试过氧化物 (HTP) 和煤油的液体混合物，金星没有分享其液体燃料的成分，称它是“我们如何保持发动机冷却的关键部分。”

该公司还对其机身的设计保持沉默，该机身必须在低亚音速和高超音速下都能很好地飞行和机动。 Duggleby 允许它是一个“乘波器”，其形状可以产生一个单一的冲击波，并在车辆的腹部下方捕获一个高压空气袋以增加升力。

NASA 的波音 X-51 是一个有用的乘波器示例，但无论金星出现什么（它还没有从五个候选形状缩小）看起来都可能不同。 首先，它将有乘客窗和传统的尾部。 它是否有飞行员驾驶舱前窗尚未确定。

Andrew Duggleby 表示，维纳斯将“希望很快揭开”机身的面纱，但不会讨论时间表。 亚尺度模型测试已在亚利桑那大学完成 5马赫风洞，金星甚至“以这种速度”进行了一些验证。

与其他高超音速概念一样，以 9 马赫的速度移动预计会产生大量热量。 Duggleby 说，在 170,000 英尺处这样做是一个优势，因为那里的稀薄大气比低海拔地区提供的热摩擦更少。 热量会特别影响飞机的机头，Venus 表示它将通过 3D 打印机头和新颖的内部冷却方案克服这个问题。 Duggleby 将其描述为“位于前缘的热管，实际上将热量散发出去。” 机翼的前缘可以包括类似的系统。

他说，飞机的其余部分不会使用特殊材料来散热。 它将利用“标准航空材料”来降低成本，尽管 Duggleby 没有具体说明是什么。

尽管关于其三项技术关键的公开信息明显缺乏，但维纳斯航空航天公司仍享有其风险投资支持者的信心。 Sassie Duggleby 将 Prime Movers Lab 召集的投资者群体描述为“耐心资本”。

Prime Movers Lab 技术合作伙伴 Liz Stein 表示，这家初创公司有一个“硬件丰富的计划”，理由是其概念验证引擎的成功火爆、子尺度模型风洞测试以及与乔治亚理工学院合作进行的前沿冷却设计。

Stein 补充说，Prime Movers 通过介绍 NASA 的高超音速人员以及共享分析工具和研究论文来支持 Venus。 她还指出 NASA-德勤 和 美国国家航空航天局 市场研究描述了对高超音速航空运输的需求，Stein 断言，“市场需求信号表明高速飞行系统可以在没有政府援助的情况下盈利地运行。”

并非所有人都同意，许多人都以协和式飞机为例，它需要多个政府的支持，而且从未收支平衡。

“仇恨者总是指着协和式飞机否定高速飞行的商业可行性，却不理解协和式飞机失败的原因，”斯坦说。

她坚持认为，这与所需的大量前期资本（18.8 亿美元）和运营经常性成本有关。 后者中最主要的是协和飞机的奥林巴斯 593 发动机消耗的燃料，该发动机的加力燃烧器在起飞时消耗了如此多的汁液，以至于“协和飞机起飞重量的一半以上是燃料”。

这反过来又要求这架大约 100 名乘客的超音速客机的单座票价是站不住脚的。 这意味着金星的高超音速运输不会有这样的问题。 然而，由于我们不知道它将使用哪种火箭燃料混合物，并且液体推进剂成本差异很大，因此估计成本很难甚至不可能。

金星提议的飞机将搭载更少的乘客，并且可能比协和式飞机更小。 凭借其混合动力推进，它可能会消耗更少的净能源，但其燃料成本（和总体运营成本）将分散在每次飞行的 12 个座位上。 对于最有耐心的投资者来说，计算甚至没有通过实验实现的飞机的燃料费用似乎是一项冒险的工作。 然而，这可能无关紧要。

几个 报告 Venus Aerospace 表明它有望在未来两年内实现创收。 它可能会通过与国防部共享其知识产权来做到这一点。 作为 AFWERX' $ 60万美元投资 在 Hermeus 的节目中，空军和国防部总体上都在为导弹、可重复使用的无人机、卫星和飞机推进高超音速技术以及刺激私营部门的增长而苦恼。

国防部的热情不是高超音速商业运输。 相反，它正在寻求在短时间内切实可行的小型车辆。 国防/政府科技机构的一位高级官员告诉我，“如果国防部担心高超音速，他们可能会专注于失败（即对抗高超音速武器）。 他们可能需要测试失败[系统]，而无人机可能会实现这一点。”

与 Hermeus 一样，维纳斯宇航公司计划首先开发无人机以证明其技术。 任何一家公司最终是否能够实现高超音速运输都不是他们各自业务案例或投资者的核心。

太空飞机或半身像

据估计，比金星更远的 Boom 将需要超过 XNUMX 亿美元来实现其超音速运输。

当被问及 Venus 的总成本时，经过长时间的停顿，Sassie Duggleby 说他们的估计在“十亿美元范围内”。 她将这一点与维纳斯“通过无人机获得早期收入的机会”相结合。 这不是太空飞机或半身像。”

“利用政府资金帮助降低这种风险是我们的关键工作之一，”她说。 “我们认为在我们到达那里之前，我们不需要十亿美元的风险投资资金。”

金星表示，它已经获得了一些政府资金来帮助它实现这一目标。 这可能来自 AFWERX 小型企业技术转让 (STTR, Phase I-II) 合同，尽管我无法证实这一点。 如果是这样，它可能已经为金星带来了大约 800,000 美元。

创业之路是这对夫妇说他们在与老牌公司合作多年后急切接受的一条。 在这种情况下，Sassie 说：“我们要学习一些东西并认为我们需要调整吗？ 当然，但这就是创业世界的乐趣所在。 这就是创新的乐趣。”

这似乎是混合信息，金星航空航天公司声称要建造一架无碳航天飞机并在 2030 年之前飞行。那些密切关注的人会意识到，通常同意太空从地球上方 62 英里（330,000 英里）开始. Sassie Duggleby 承认，金星的概念飞行器只能到达太空的一半——或者它需要逃离地球引力的马赫。 那为什么叫它太空飞机呢？

“我们称它为太空飞机，因为它大部分时间都在那儿，”安德鲁·达格尔比说。 “我们不是一辆会呼吸的汽车。 我们不仅仅是一架快速喷气式飞机。 所以称它为太空飞机更好。”

当我指出付费乘客可能希望乘坐太空飞机去太空时，萨西回答说：“当你说太空飞机时，人们往往会理解它不仅仅是一架标准喷气式飞机。”

他们也可能明白金星的喷气式飞机和火箭不太可能是零碳排放的（更不用说建造这种交通工具的投入了）。 低碳生物燃料和合成航空燃料即将出现，但到 2030 年它们是否会被广泛使用（或具有价格竞争力）是一个问题。

至于火箭，航天飞机从它燃烧的液体燃料中释放出的主要是水蒸气。 金星的飞机预计不会在同样的东西上运行。 科学家们说我们没有关于什么的很好的数据 液体燃料火箭发射，尤其是在高层大气中。 无论高超音速金星航空航天客机燃烧何种火箭燃料，都需要在机场或太空港进行特殊处理。

Andrew Duggleby 说这不是一个重大挑战，尽管燃料和安全专家可能不同意。 人们可能还记得，空中客车公司巨大的 A380 已被许多机场拒之门外，原因与需要加固坡道/跑道材料和用于乘客起降/下飞机的不同空中桥梁一样平凡。

人们还不得不猜测，金星的高超音速客机将需要 10,000 英尺的跑道（安德鲁说他们有 15 条候选航线/目的地），并且可能具有较高的最后进近速度，对空中交通有影响。 Dugglebys 没有看到那里的道路有任何重大颠簸。

令人惊讶的是，他们说金星将垂直整合，包括建造自己的火箭发动机。 从联合发射联盟到诺斯罗普-格鲁曼公司再到 SpaceX，通常的嫌疑人都不是他们计划的一部分，他们显然会看到该公司休斯顿航天港设施制造的发动机。

Venus 的 40 名员工中有一部分拥有火箭制造经验，其首席执行官表示。 我没有问这种体验是否比全尺寸车辆更侧重于无人机/小型车辆。 需要多少卷是另一个没有答案的问题。 它触及了商业主张的核心。

金星没有公开预测其飞机的成本。 门票的价格同样未知。 Sassie 说公司有内部成本模型。 “我们希望将其保持在头等舱票价附近。 有很多因素，我们仍处于实际情况的早期阶段。”

这些因素包括航班频率。 Andrew Duggelby 坚持认为，金星的冷却方法和机身设计将使两小时的飞机周转成为可能。 金星的目标是每天四次飞行。 与每次飞行后必须拆除航天飞机的主要火箭不同，金星飞机上的 RDRE 将在必要的发动机检查之前执行 100 次定期飞行，在重建水平检查之前执行 1,000 次飞行。 “是的，这是一项艰巨的任务，”安德鲁承认，“但我们的初始设计显示出可行性。

只要英国航空航天公司在 1980 年代初期就进行了认真的高超音速飞行工作，可行性就一直是个问题 火锅 可重复使用的常规起飞/着陆飞行器，以 1980 年代末 NASA 的里根为灵感 东方快车 高超音速飞机项目。

Venus Aerospace 的 CEO 多次将这家合资企业称为“早期技术公司”，这无疑是。 它的部分实际上可能比整体更有价值。 这就是为什么金星或其他潜在的高超音速运输建造者会公开宣扬 2030 年“飞翔”目标的原因。

AeroDynamic Advisory 的 Richard Aboulafia 说，原因归结为投资资金。 “HOTOL、东方快车和其他公司在 10 年代还有 1980 到 10 年的时间”。 今天，超音速 [运输] 距离我们还有 XNUMX 到 XNUMX 年的时间。 真是个惊喜。”

“城市空中交通吸引了数十亿美元。 是的，其中很多都被夸大了，但 [UAM 公司] 的目标是积累资金。 这是第一项工作。”

Venus Aerospace 能否吸引它所说的建造高超音速运输工具所需的数十亿美元？ “看看 UAM 去年吸引的投资，”Aboulafia 说。 “笑话在我们身上。 至于十亿个剧透警报——这还不够。”

Dugglebys 将“晚餐回家”的比喻延伸到金星航空航天公司对工作与生活平衡的关注，他们说大多数航空航天公司都缺少这一功能。 到 2030 年，这与设计、测试和建造全尺寸飞行高超音速客机的匹配度尚不清楚。 他们断言，努力避免延误项目时间表的事情——错误的工作、返工、过度复杂化——会有所帮助。

进一步强调，安德鲁说 2030 年的目标实际上是一个“不早于”的时间表。 Sassie 说这是一件需要努力的事情，也许需要额外的五年时间才能“尽快获得产品”。

“作为一家公司，我们不会在我们的使命宣言上妥协，”她肯定地说。 高超音速运输“绝对是我们两年前决定创办公司的原因。 市场机会令人难以置信。”

当 LensCrafters 在 1980 年代初开始运作时，它将其标语与商业和技术上可实现的目标联系起来。 就 2022 年的情况而言，似乎需要一些特殊的眼镜来看看金星航空航天公司是否也做了同样的事情。