美国加州企业Auriga Space正在尝试用电磁加速技术解决高超声速武器研发中最耗时的环节之一:地面材料与部件测试。该公司研发的Prometheus加速器不再依赖火箭发动机推动滑橇沿钢轨滑行,而是在密封管内用直线电机推动磁悬浮试验件,并将管内气压调节至与真实飞行条件相匹配,随后减速回收试验件,使其能在数分钟内再次使用。
据该公司介绍,Prometheus已达到超声速,并正朝高超声速目标推进。Auriga表示,其业务依托与美国空军和导弹防御局的合同;2026年7月,公司还推出了一项商业服务,以真实水滴和空气中的颗粒物高速冲击材料与涂层,Axiom Materials成为首个客户。此外,Auriga已与美国陆军合作研究用于拦截无人机的电磁发射装置,并计划建造名为Thor的更大户外轨道,配8英尺宽管道,用于测试完整子系统。
Auriga创始人兼首席执行官Winnie Lai在接受采访时解释了公司从电磁太空发射转向高超声速测试的路径。她表示,Auriga成立于2023年,长期目标是提升太空发射效率,但太空发射研发周期长、资本需求大,因此公司寻找近期可落地的收入来源。高超声速测试成为切入点,因为美国 affordable 的测试能力严重不足,每年测试次数有限,且存在多年积压。
与传统火箭滑橇相比,Prometheus的差异体现在多个方面。火箭滑橇由火箭发动机推进、在钢轨上滑行,接触产生的振动会混入测试数据;发动机点火后无法中止或回收试验件;测试通常在海平面气压下进行,难以完全反映高空低气压的飞行环境;轨道需要定期检查,测试频率受火箭发动机供应限制,需求超过供给导致多年等待。
Prometheus则在密封管内测试,压力可按客户需要模拟的飞行条件设定。直线电机加速磁悬浮试验件,提供低振动环境。由于系统由电力驱动,速度可通过软件定制,也可按需减速回收试验件进行检查。取消火箭发动机并减少测试间维护,有助于降低单次测试成本、提高测试频率。
可回收能力改变了工程师验证高超声速材料的方式。若试验件无法回收,工程师只能依赖测试过程中收集的有限数据;能够回收后,可对试验件进行更细致检查。Auriga提供的一项测试是在不同天气条件下检验材料,例如研究特定材料与涂层在高速下如何响应雨滴及其他环境因素,这些因素可能导致损伤、开裂或分层。回收试验件后,工程师能检查材料并测量精确变形与损伤,还可在相同或不同条件下再次运行同一试验件。
目前许多项目不得不把数年的学习压缩到少数几次昂贵测试中,导致测试偏晚、拖慢研发进度。Auriga的思路是以更频繁、可重复的测试来加快迭代。不过,Prometheus当前主要面向材料与涂层等较小尺度试验件,计划中的Thor能否扩展到完整子系统测试、以及电磁加速在更高速度下的稳定性,仍有待观察。