驚喜!中國又一重大發動機項目曝光,未來可用於空天飛機和高超聲速...

2021-01-09 騰訊網

11月24日上午,全國勞動模範和先進工作者表彰大會在北京人民大會堂隆重舉行。航空工業成都所總設計師王海峰同志榮獲全國先進工作者稱號。

在此向王海峰總師表示祝賀!

提起王海峰,印象最為深刻的是在2018年的珠海航展上,當時配備推力矢量的殲-10B戰鬥機進行了精彩的「眼鏡蛇機動」等高難度機動表演,驚豔四座。而當時的航展現場新聞發布會上,得知殲-10B推力矢量技術驗證機的總師就是王海峰。

在2019年央視《對話》欄目中,王海峰曾再次出現,那次他帶來了一架殲-20的模型,這個模型再次引燃了大家對殲-20帶彈能力的熱議,因為這個殲-20模型的機腹下主彈艙掛載了6枚中距空空飛彈,再加上側彈艙內的2枚近距空空飛彈,殲-20的載彈量最大可達8枚,充分證明了殲-20在飛彈掛載能力方面的巨大潛力。而在此之前的珠海航展上,殲-20表演時曾打開過機腹彈艙,當時攜帶的只是4枚中距空空飛彈,一度引發網友爭論,殲-20的機腹彈艙到底能不能攜帶6枚中距空空飛彈。

而這次獲得全國先進工作者稱號,航空工業成都所官微專門發表了一篇題為《賀!王海峰總師榮獲全國先進工作者稱號》的文章,對王海峰的飛機設計經歷進行了詳細地介紹。

從上面的截圖不難看出,三十多年來王海峰一直在科研一線從事戰鬥機的設計研發與預先研究工作,擔任殲-10C 飛機型號總師、殲-10B 推力矢量飛行演示驗證項目總師,同時擔任殲-20飛機、殲-10系列飛機、梟龍系列飛機等型號副總師。

這是繼楊偉之後,航空工業成都所的又一個牛人啊,一人幹了這麼多項目,不得不佩服!

更重要的是後面這句話:「某組合動力飛行驗證項目等多項十三五未來發展重點預先研究項目。」

某組合動力飛行驗證項目?這是指啥?

我們首先來了解一下,組合動力的概念。所謂組合動力,就是將兩種以上不同類型的發動機組合,成為一款組合式動力裝置。而目前組合動力裝置可分為兩大類型:組合推進系統(Combined Propulsion System)和組合循環推進系統(Combined-Cycle Propulsion System)。

在組合推進系統中,各發動機是相互獨立的單元,分別安裝在飛行器上,兩者之間沒有功能上和物理上的相互作用與影響,比較有代表性的是用火箭發動機助推的衝壓發動機。

而在組合循環推進系統中,各發動機單元相互補充,不論在物理結構上還是在功能上都密不可分。這種組合循環推進方式決定了發動機必須在不同模式下工作,以便在各種飛行條件下都能發揮出最佳性能。目前組合循環推進系統又可分為3 類:渦輪基組合動力(TBCC)、火箭基組合動力(RBCC)和脈衝爆震發動機(PDE)基的組合動力(PDEBCC)。其中TBCC 是目前最有希望獲得成功的組合動力,也具有很好的工程應用前景。

同樣在航空工業成都所官微上,筆者還查到了另一段關於王海峰的介紹,其中明確提到了王海峰主持的TBCC組合動力飛行驗證項目。

而在2019年初的時候,鳳凰網曾報導過,我國自主研發的渦輪基組合循環發動機(TBCC)已經完成試飛驗證,這是國產飛機和發動機一個技術突破。TBCC發動機飛行試驗項目由航空工業成都所總設計師王海峰領導,表明該發動機已完成發動機本身的研發階段,進入飛機-發動機集成測試階段,這是我國發展下一代高超音速無人機的重要一步。

其實,從20世紀80年代起,國內多家單位在TBCC發動機技術領域陸續開展了研究,如航空航天單位、中科院系統和大學等等,但當時研究更多地是處於跟蹤研究階段,經費支持也不足以進行型號研發。21世紀以來,受國外TBCC發動機研究及新的軍事需求影響,國內又將TBCC發動機技術作為高超聲速飛行器動力領域研究的重要方向之一,參與單位和投入經費逐步增多,對串並聯式TBCC發動機都開展了系統性研究,並進行了部件級的模型試驗研究。

而從王海峰主持的TBCC發動機飛行試驗項目來看,目前我國在渦輪基組合循環發動機方面已經取得了研發階段性進展。

國產渦輪基組合循環發動機的優勢相當明顯,可以選擇在不同的速度區間啟動不同的發動機,比如在0~3馬赫,是採用燃氣的渦輪類發動機/亞燃衝壓發動機的有利工作範圍;在3~5馬赫,是採用碳氫燃料的亞燃衝壓發動機的有利工作範圍;在4~10馬赫,是採用碳氫燃料的超燃衝壓發動機的有利工作範圍,其中亞燃衝壓發動機轉換到超燃區域的速度在4~5馬赫左右。

據推測,國產渦輪基組合循環發動機首先將應用於相對簡單的無人機,待未來技術成熟後,還可用於空天飛機的推進系統、高超聲速飛彈的動力系統等。大家可能不知道,美國一直在進行超燃衝壓發動機的預研,意欲將其用到高超聲速巡航飛彈上,但由於超燃衝壓發動機研製遇到難題,反而讓中俄在高超聲速飛彈方面實現了反超,因為中俄選擇了火箭基發動機而不是超燃衝壓發動機,而且中俄也不是選擇巡航飛彈,而是水漂彈。

國產渦輪基組合循環發動機,尤其是亞燃/超燃衝壓發動機,一旦技術成熟,那麼我們的選擇就更大了,高超聲速巡航飛彈,還有真正的空天飛機,也許我們會在美國人之前實現。

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