國產高超音速發動機現身,速度可達16倍音速,突破美國技術瓶頸

2020-12-22 迷彩虎

中國科學家已經成功地開發出革命性的引擎,它能夠以16馬赫的超高速飛行,在兩小時之內到達世界任何地方。有消息稱,這項研究成果是由中國科學院力學研究所高溫氣體動力學重點實驗室主任姜宗林院士領導的,研究人員稱,將發動機置於風洞測試時,該風洞可以以9倍音速模擬飛行條件。現有國產風洞只能模擬超音速環境的9倍。今後25馬赫風洞建成後,可更好地研究這種新型發動機的工作狀態,將實際效率進一步提高到理論極限。

在高速運行時,空氣會以超音速衝擊入口,會產生溫度和壓力極高的衝擊波。激波與燃燒器上的氫燃料碰撞,產生爆炸,推動發動機前進。科學家們給它命名為「立式斜爆轟衝壓發動機」,理論上它的飛行速度可以達到16倍音速,而地球上唯一可以模擬這類飛行的風洞目前就由我國建造。但目前國產風洞只能模擬9倍的音速環境。今後25倍馬赫風洞建成後,可更好地研究這種新型發動機的工作狀態,將實際效率進一步提高到理論極限。

結果表明,與超燃衝壓發動機相比,爆轟動機幾乎在各個方面都有優勢。這一舉措將更好地利用衝擊波,幫助飛機保持穩定的超音速飛行,引擎飛得越快,氫燃料燃燒的效率就越高。這臺新的引擎比以前的模型更小,更輕。而且國產爆轟發動機雖然起步晚,但很快就完成了JY12高超音速模擬風洞,這是世界上唯一可以完全模擬高超音速環境的風洞。

並且這種爆轟衝壓發動機是利用了「爆轟效應」,即在高超聲速狀態下的極限燃燒方式,能在微妙的空間和時間範圍內充分釋放能量,效率超過75%。與傳統的衝壓燃燒方式相比,爆轟衝壓發動機效率加倍,能在短時間內發揮巨大的能量效應,並能有效地減小發動機的尺寸和重量,這也是我國超音速飛行器技術飛躍的重要基礎。

這項技術目前直接受益於新一代高超音速打擊武器,可進一步提高速度,縮小尺寸,使對方難以攔截同時,還可適用於機載、艦載和水下等多種平臺。此外,更小的引擎尺寸還可以使遠程高超音速飛行器得以使用,進一步增強其戰略作戰能力。除武器化外,臨界空間引擎還能使商業跨大氣層飛機更容易以低成本實現飛行,為人類快速進入太空時代做出歷史性貢獻。(文/山峰)

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